Mevcut betonarme binaların dış perde duvar ile güçlendirilmesinde ankraj uygulamalarının deneysel olarak araştırılması
Experimental study of anchor application on the existing reinforced concrete structures strengthened with external shear walls
Yazar: ÖZLEM ÇALIŞKAN
Danışman: PROF. DR. HASAN KAPLAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Deprem bakımından yetersiz mevcut betonarme binaların güçlendirilmesinde, pratik ve ekonomik bir şekilde uygulanmakta olan ?dış perde duvar metodu? ile ilgili olan bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır.Çalışmanın birinci aşamasında düşük ve normal beton dayanımına sahip betonarme elemanlara ekilen ankrajların kesme davranışı incelenmiştir. İnceleme için beton basınç dayanımı 5-25 MPa, ankraj çapı 12-20 mm ve ankraj derinliği 10 ?? - ? 20 ? aralığında değişken tutulmuştur. Bu kapsamda 48 adet ankraj deneyi tekrarlı-tersinir kesme yükleri altında yapılarak davranış incelenmiştir. Deney elemanlarının tümünde ankraj donatısı hasarı oluşturacak şekilde ankrajlar serbest kenardan yeterince uzağa ekilmiştir. Bu sebeple beton basınç dayanımı ve gömülme derinliğinin dayanım üzerinde anlamlı bir etkisi görülmemiştir. Ankraj çapları dikkate alındığında ise, çap artışı ile birlikte kesme kuvvetinin arttığı görülmüştür. Ancak, büyük çaplı ankrajların ulaşabildiği nihai gerilme değerleri küçük çaplı ankrajlara göre oldukça düşük düzeydedir. Bu sebeple, ankraj kesme dayanımının belirlenmesi için sürtünme kesmesi yönteminin kullanılması durumunda ankraj çapına bağlı dayanım azaltma katsayılarının kullanılması önerilmiştir. DBYBHY'de ankraj çapı için verilen 16 mm alt sınırı yerine bir üst sınır konulmasının daha uygun olacağı belirlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında ise ilk aşamada elde edilen sonuçlardan faydalanılarak düşük ve normal beton dayanımına sahip çerçevelere güçlendirme perdeleri farklı ankraj yerleşimi ile bağlanmıştır. Ankrajlar çerçevenin kolon ve kirişlerine gerekli ankraj miktarları farklı oranlarda azaltılarak ekilmiştir. Bu deney elemanları da tekrarlı-tersinir yatay yükler altında test edilmiştir. Deneyler sonucunda ankraj kesme kapasitelerinin doğru bir şekilde hesaplanması koşulu ile kolonlara yapılan ankrajların gereken ankraj miktarının %70'ine kadar azaltılabileceği ancak bu durumda üst kat kirişine ek ankraj yapılması gerektiği ortaya çıkmıştır.

Abstract:
In the seismic retrofit of existing reinforced concrete structures which are inadequate in terms of seismic behaviour, a practical and economical applicable method "external shear wall method" which is related to this study consists of two phases.In the first phase of this study, anchors shear behavior on reinforced concrete members with low and normal strength concrete were examined. For the analysis, concrete compressive strength of 5-25 MPa, anchor diameter of 12-20 mm and anchor depth of 10 ?? - ? 20 ? are taken as variables. In this scope, 48 anchoring experiment were performed under repeated-reversed shear forces and the behavior of anchors was investigated. Anchors are far enough from the free edge so that anchorage reinforcement damage in all experimental elements are created. For this reason, the concrete compressive strength and depth of anchors do not have any significant effect on the strength. When anchor diameter is taken into account, the increase in diameter was observed with increasing shear forces. However, large-scale anchors could reach the ultimate stress level which is lower than the value of small-scale anchors. Therefore, in case of using the shear friction method to determine the shear strength of anchorage it has been recommended to use the strength reduction coefficients which are related to the diameter of the anchors. 16 mm diameter for anchoring is given in the DBYBHY as a lower limit but it is determined that it will be more appropriate to give an upper limit instead of a lower limit.In the second part of this study, by making use of the results obtained in the first step,the external strengtening shear walls with different anchor spacings are connected to the frames with low and normal strength concrete. The necessary anchors for columns and beams of a frame are placed by reducing the amount of anchors at different rates. Also these experimental members are tested under repeated- reversed lateral load. As a result of the experiments, it has been found out that the necessary anchor amount for the columns can be reduced by the amount of 70 % in case of accurately calculated shear capacity but in this case the upper floor beams should be furnished with extra anchors.