TDY-2007 YE GÖRE LİFLİ POLİMER KOMPOZİTLER İLE GÜÇLENDİRME TASARIMINDA MEVCUT MALZEME DAYANIMLARIN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Transkript

1 TDY-27 YE GÖRE LİFLİ POLİMER KOMPOZİTLER İLE GÜÇLENDİRME TASARIMINDA MEVCUT MALZEME DAYANIMLARIN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET: Halil Uysal 1 ve Perihan Efe 2 1 Araş. Gör., İnşaat Müh. Bölümü, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir 2 Yrd. Doç. Dr., İnşaat Müh. Bölümü, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir haliluysal@balikesir.edu.tr, pefe@balikesir.edu.tr Deprem riski bakımından çoğunluğu 1.derece deprem bölgesinde bulunan mevcut yapıların deprem performansları belirlenerek, yeterli dayanım, rijitlik ve sünekliğe sahip olmayanlarının güçlendirilmesine ya da yeniden inşasına gerek duyulmaktadır. İstenilen deprem performans hedefini sağlamayan mevcut betonarme yapıların güçlendirilmesinde, çelik ve betonarme malzemeler ile gerçekleştirilen geleneksel yöntemlere ek olarak lifli polimer (LP) kompozit malzemelerin kullanıldığı güçlendirme yöntemleri TDY-27 de yer almaktadır. Bu çalışmada, LP kompozitler ile güçlendirme tasarımında mevcut malzeme dayanımlarının etkisini araştırmak amacıyla, değişen beton basınç dayanım ve donatı sınıfları için 4 katlı betonarme çerçeve tipi bir yapıdan türetilen 8 farklı yapının önce doğrusal elastik olmayan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemiyle değerlendirilmesi yapılmış, sonra her bir yapının farklı zemin sınıfında yer alma durumları gözetilerek LP kompozitler ile güçlendirme tasarımları gerçekleştirilmiştir. TDY-27 ye göre LP kompozit malzemeler ile güçlendirilmiş bu yapılar için tekrar performans değerlendirmesi yapılarak, zemin sınıfına göre değişen hedefler için ihtiyaç duyulan sünek davranışı fazlasıyla sağladığı ortaya konmuştur. ANAHTAR KELİMELER : LP Kompozit, İtme Analizi, Performans, Zemin Sınıfı ABSTRACT: THE EFFECT OF EXISTING MATERIAL S STRENGTH AT FRP RETROFITTING DESİGN BASED ON TSC-27 It is required that strengthening or rebuilding of exist structures mostly in seismic zone 1 which have no enough strength, rigidty and ductile behavior with determining their current seismic performances. In strengthening of exist buildings which have no required seismic performance, additionally to traditional methods as used steel and reinforcement concrete, the retrofitting methods with fiber reinforced polymers (FRP) take place at TSC- 27. In this study, to investigate the effect of exist material s strength, the eight reinforcement concrete frame structures derived from varied concrete compression strength and different two rebar grades firstly were determined their performance levels with pushover analysis based on TSC-27, then retrofitting designs were performed with FRP wrapping regarding the structure placed at different soil types. By revaluating of structures strengthened with FRP based on TSC-27, it was revealed that the needed seismic performances and ductile behaviors depend on soil types could be provided exceedingly. KEYWORDS : FRP, Pushover Analysis, Performance, Soil Type

2 1.GİRİŞ Son yıllarda meydana gelen şiddetli depremlerin etkisiyle birçok mevcut yapı yıkılmış veya ağır hasar almış ve insanların büyük acılar yaşamasına neden olmuştur. Kapasite tasarım ilkesi dikkate alınmadan kesitleri dayanım esaslı boyutlandırılarak inşa edilmiş birçok betonarme yapının yeterli enerji yutma kapasitesine sahip olmadığından büyük yer hareketleri etkisi altında ayakta kalamamıştır. Taşıyıcı sistem elemanları yetersiz malzeme dayanımı ve detaya sahip bu yapıların istenen sünek davranışı sistem ve eleman bazında gösteremeyerek yıkılmış ya da ağır hasar almıştır. Ayrıca tasarım depreminin altındaki etkilerde sünek davranış göstermesine rağmen ciddi hasar alan yapılar, mevcut yapı stokunun oluşabilcek büyük yer hareketlerine karşı dayanıksız olduğunu göstermiştir. Bu neden özellikle 1. Deprem bölgelerinde yer alan yapıların deprem performansları değerlendirilerek güçlendirilmesine ya da yeniden inşasına ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, gerçekleştirilen birçok bilimsel çalışma ile birebir uygulaması yapılmış LP kompozit güçlendirme tasarımlarının yapının sismik davranışına katkısı ile mevcut malzeme karakteristik özelliklerinin güçlendirme tasarımına ve sismik davranışa etkisi araştırılmak istenmiştir. Mevcut yanal donatısı TDY-27 de istenen detayda düzenlenmemiş, farklı beton ve donatı karakteristik malzeme özelliklerine sahip 4 katlı olarak türetilen yapıların öncelikle doğrusal elastik olmayan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemiyle performans durumları belirlenmiş ve sonra LP kompozitler ile güçlendirme tasarımları gerçekleştirilmiştir. Güçlendirme tasarımları, bu yapıların TDY-27 de tanımlanmış her bir zemin grubunda yer alma durumu gözetilerek yapılmıştır. Yönetmeliğin izin verdiği miktarda göçme bölgesinde bulunan kolonların ileri hasar bölgesine, geri kalanların ise belirgin hasar bölgesine taşınarak en ekonomik güçlendirme tasarımlarının uygulanması amaçlanmıştır. Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibine haiz olacak şekilde türetilen bu yapıların sadece zemin kat kolonlarının alt uçlarında gerçekleştirilen sargılama tasarımlarının, yapı sismik davranışına katkısı ve istenen hedef performansı fazlasıyla karşıladığı tekrar uygulanan itme analizleriyle ortaya konmuştur. 2. LP KOMPOZİTLER İLE GÜÇLENDİRİLEN YAPILARIN SİSMİK PERFORMANSLARI İnşaat mühendisliği uygulamalarında en az 3 yıllık geçmişe sahip LP kompozit malzemelerin güçlendirme uygulamaları hakkında birçok bilimsel çalışma yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında kullanılan LP sargılama ile kolonların süneklik artışına yönelik güçlendirme metotları hakkında gerçekleştirilen bilimsel çalışmalar deneysel ve analitik olarak iki gruba ayrılabilir. Bunlardan deneysel çalışmalar sargılı betonun farklı yükleme şekilleri altında gerilme-şekil değiştirme bağıntılarını araştırırken, analilitik çalışmalar ise bu güçlendirme metodunun taşıyıcı sistemin deprem performansına katkısını araştırmaktadır. Gerçekleştirilen çalışmalar bu bölümde iki başlık altında verilmektedir LP Kompozit Sargılı Beton Modelleri LP kompozitler ile sargılı dairesel ve dikdörtgen kesitli betonarme kolonların davranışını araştıran farklı yükleme koşulları altında birçok bilimsel çalışma gerçekleştirilerek ve beton basınç modelleri ileri sürülmüştür. Bu modellerden betonun basınç birim kısalma ile yanal sargılama basıncı arasındaki ilişki baz alınarak ileri sürülenlere tasarım merkezli modeller, nümerik ardışık yaklaşımlar ile çıkarılanlara analitik merkezli modeller olarak literatürde yer almaktadır. Tasarım merkezli modellerde genellikle sargılı betonun gerilme-şekil değiştirme bağıntılarını doğrusal ve doğrusal olmayan iki veya üç bölgede tanımlanmıştır. Bu kapsamda Harajli (26) dairesel ve dikdörtgen kesitli kolonlar için birinci bölgesi parabolik ikinci bölgesi nonlineer olan sargılı beton modelini önermiştir. İlki ve dğr. (28) dairesel kesitli kolonlar için mevcut yanal donatının katkısını da dikkate alarak önerdikleri modelde betonun gerilme-şekil değiştirme ilişkisini iki doğru ile tanımlamışlardır. TDY-27 de yer alan LP sargılama esaslarında dikdörtgen kesitli kolonlar için şekil katsayısı ile bu model mevcut yanal donatının katkısı ihmal edilerek yer almıştır. Analitik merkezli modellerde ise Teng ve Jiang (27) betonunu basınç dayanım ve şekil değiştirme değerlerini yanal sargılama basıncının değişen şekil değiştirme değerleri ile ilişkilendirerek LP sargılı beton modelini önermişlerdir.

3 2.2. LP Kompozit Sargılamanın Yapının Sismik Davranışına Katkısı LP kompozit malzemeler ile sargılama güçlendirme metoduna ek yine bu malzemelerin kullanıldığı farklı yöntemlerde geliştirilmiştir. Eleman bazında hem sünek davranışın hem de dayanımının artışına yönelik gerçekleştirilen deneysel çalışmalara ek, bu yöntemler ile güçlendirilmiş yapıların analiz modelleri üzerinde gerçekleştirilmiş çalışmalar da mevcuttur. Bu kapsamda Zou ve dğr. (27) yaptıkları çalışmada üç katlı betonarme çerçeve tipi bir yapıda elemanlarının süneklik artışına yönelik LP sargılama tasarımında malzeme miktarını minimize etmeyi amaçlamışlardır. Minimum malzeme ile sargılanmış kolonlara sahip yapı üzerinde gerçekleştirdikleri itme analizleri ile istenen hedef performansın sağlanabileceğini ortaya koymuşlardır. Garcia ve dğr. (21) iki katlı olarak laboratuvar ortamında inşa ettikleri kolon-kiriş birleşim bölgesi ile elamanlarında moment güçlendirmesi gerçekleştirilmiş yapı üzerinde gerçek deprem ivme kayıtları kullanarak yaptıkları deneyler ve analizlerden elde ettikleri benzer sonuçlar ile LP kompozitlerin etkinliğini araştırmışlardır. Eslami ve Ronagh. (213) 8 katlı çerçeve tipi yetersiz yanal donatı detayına sahip olan ve olmayan yapılar üzerinde gerçekleştirdikleri itme analizleri LP kompozit ile süneklik artışı amaçlı güçlendirme yönteminin sismik davranışa katkısını yerdeğiştirme taleplerindeki artış ile ortaya koymuşlardır. Ronagh ve Eslami (213) yaptıkları çalışmada cam ve karbon elyaf LP kompozit malzemelerin kullanıldığı levhalar ile moment güçlendirme yönteminin etkinliğini karşılaştırmalı olarak araştırmışlardır. Van Cao ve dğr. (214) LP kompozitlerin sünek davranışı arttıran güçlendirme yönteminden farklı olarak analiz modellerinde LP laminasyon ile güçlendirmede plastik mafsal yerinin değişiminin sismik davranışa katkısını ortaya koymuşlardır. Ismail (214) mevcut beton basınç dayanımı çok düşük olan ve güçlü kolon-zayıf kiriş prensibine haiz olmayan mevcut 9 katlı çerçeve tipi yapı üzerinde eleman güçlendirme yöntemlerinden çelik, betonarme ve LP kompozit sargılama yöntemlerinin efektifligini araştırmıştır. Sonuç olarak diğer iki yöntem içerisinde LP sargılama yönteminin yapı kütlesinde herhangi bir artışa neden olmadan istenen sünek davranışı sağlandığından diğer yöntemlere göre tercih edilebilineceğini ileri sürmüştür. 2. ANALİTİK ÇALIŞMA Bu çalışmada kolonların sünek davranış kapasitesinde artış meydana getirmek için gerçekleştirilecek LP kompozitler ile sargılama tasarımlarında yapının mevcut malzeme karakteristik özelliklerinin etkisini araştırmak amacıyla 4 katlı betonarme çerçeve bir yapı sırasıyla 1, 13, 17 ve 2 MPa olarak değişen beton basınç dayanımı ve S22 ile S42 donatı sınıflarının kombinasyonlarında türetilmiştir. Türetilen her bir yapının TDY-27 ye göre performans değerlendirmesi ve LP sargılama güçlendirmesi yapılmıştır Yapı Analiz Modelleri Türetilen her bir yapının geometrik özellikleri ile elemanlarının kesit detayları aynı alınmıştır. 5 m lik sabit açıklık ve her bir kat yüksekliği 3 m kabul edilerek SAP2 programı yardımıyla analiz modelleri oluşturulmuştur. Mevcut yapılarda genellikle gözlenen çıkma özelliğini yansıtabilmek için döşeminin her bir kenarında 2,5 m çıkma olduğu düşünülmüştür (Şekil 1). (a) (b) KOLON KESİTİ (4x4) KİRİŞ KESİTİ (25/5) Orta Kolonlar Köşe Kolonlar Kenar Kolonlar Şekil 1. Türetilen yapıların kat kalıp planı (a) ve elemanlarının kesit detayları (b)

4 Yapının oluşturulan analiz modellerinde döşeme kalınlığı 15 cm olarak g ölü yüküne dahil edilerek taşıyıcı sistem döşemesiz tanımlanmıştır. Çatı katında ölü ve hareketli yüklerinin diğer kat yükleriyle aynı olduğu kabulü yapılmıştır. Modellerde kullanılan yük değerleri; g döşeme=5 kn/m 2, q döşeme=2 kn/m 2 ve g duvar= 3 kn/m 2 şeklindedir. Elemanların plastikleşen kesitleri, kirişlerde moment-eğrillik ilişkisi ve kolonlarda normal kuvvetmoment karşılıklı etkili diyagramları betonun birim basınç şekil değiştirme değeri.3, donatı birim şekil değiştirme değeri.1 için yanal donatısının uygun detaya sahip olmadığı düşünülerek, XTRACT programı yardımıyla Mander sargılı beton modeli dikkate alınarak çıkarılmıştır. Kolonlarda karşılıklı etki diyagramları o -45 o -9 o için akma düzlemleri şeklinde tanımlanmıştır. Kolon ve kirişlerde plastik mafsallar elemanların uç noktalarına plastik mafsal boyunun orta bölgesine yerleştirilmiştir. Plastik mafsal boyları da ilgili kesitin h/2 uzunluğunda alınmıştır. SAP2 programının kullanım rehberinde yer alan tavsiye gereğince kolon kirişlerin birleştiği düğüm noktaları yarı rijit kabul edilmiş ve kat döşemelerinde rijit diyafram davranışı tanımlanmıştır. Farklı beton basınç dayanımı ve donatı sınıfına sahip 8 farklı yapı için ön G+.3Q yüklemesi altında tüm kolonlarda oluşan normal kuvvet değerleri belirlenmiştir. N G+nQ / ( f cma c) oranına göre köşe, kenar ve orta kolonları (Şekil 1a) için etkin eğilme rijitlikleri (EI) e=.4-.8(ei) değerleri arasında interpolasyonla (ara değer çözümü yardımıyla), kirişlerde.4(ei) sabit alınmış ve analiz modellerine yansıtılmıştır (TDY-27) Performans Değerlendirmeleri Deprem performans değerlendirmeleri TDY-27 çerçevesinde doğrusal elastik olmayan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemiyle yapılmıştır. Yapıların kullanım amacının konut olması nedeniyle performans hedefi tasarım depremi (dönüşüm periyodu 475yıl) etkisi altında can güvenliği olarak belirlenmiştir. Her bir yapı modeli oluşturulduktan sonra +Ex ve +Ey birim deprem yükü dağılımları, 1.titreşim periyoduna ait genlikleri ile orantılı şekilde hesaplanmış ve performans hedeflerinin hesabı için itme analizleri gerçekleştirilmiştir (Şekil 2). X Deprem Doğrultusu Kapasite Eğrileri Y Deprem Doğrultusu Kapasite Eğrileri Taban Kesme Kuvveti [kn] Tepe Deplasman [m] Taban Kesme Kuvveti [kn] Tepe Deplasman [m] Şekil 2. Yapılardan elde edilen +x ve +y deprem doğrultusu kapasite eğrileri Kapasite eğrilerinden modal dönüşüm ile modal kapasite eğrileri elde edilmiştir. Modal kapasite eğrileri ile spektral ivme-yerdeğiştirme diyagramları birlikte çizilerek modal kapasite eğrisinin başlangıç teğetinin spektral eğriyi kestiği nokta modal yerdeğiştirme istem değerini vermektedir. Bu çalışmada tüm yapıların 1.doğal titreşim periyodları, tüm zemin sınıfları için T B karakteristik periyodlarından büyük olduğu için elastik spektral yerdeğiştirme değerleri, elastik olmayanlara eşit alınmıştır. Bu doğrultuda her bir yapıda, elastik ivme spektrumları üzerinden yapıların periyodlarına karşılık gelen spektral ivme değeri ve spektral yerdeğiştirme değerleri hesaplanmıştır. Spektral yerdeğiştirme değeri, modal yerdeğiştirme istemine eşit alınmış ve ters modal dönüşüm yapılarak her bir yapının yerdeğiştirme istem değerleri elde edilmiştir (Tablo 3). Oluşturulan yapı modellerinde hesaplanan yerdeğiştirme istem değerlerine kadar tekrar itme analizi gerçekleştirilerek plastikleşen kolon-kirişlerin uçlarındaki açısal dönme istem değerleri elde edilmiştir. Açısal dönme değerleri plastik mafsal boyuna bölümü ile plastik eğrilikler hesaplanmış ve elastik eğrilik değeri ilave

5 edilerek toplam eğrilikler hesaplanmıştır. Bu çalışmada kolonların hasar durumlarının belirlenmesinde, herhangi bir yapıda kolon-kirişlerin tüm kesitleri aynı olduğundan birim şekil değiştirme analizi yapılmadan, XTRACT programından elde edilen normal kuvvet-eğrilik hasar bölgeleri üzerinden eleman hasar durum tespiti yapılmıştır. TDY-27 de yer alan birim şekil değiştirme sınır değerleri kullanılarak minimum (MN), güvenlik (GV) ve göçme (GÇ) hasar sınırları hesaplanmıştır. Örnek olarak (beton basınç dayanımı-donatı sınıfı-zemin sınıfı) yapısında gerçekleştirilen kolonların değerlendirmesi Şekil 3a de verilmiştir. Kirişlerde ise toplam eğrilik istem değerleri ilgili sınır eğrilik talepleriyle karşılaştırılarak hasar durumları belirlenmiştir. Her bir yapının elemanlarının hasar durumları belirlendikten sonra TDY-27 deki can güvenliği hedef performansı için izin verilen sınırlı hasarlı eleman oranları dikkate alınarak değerlendirme yapılmıştır. Türetilen tüm yapılar yanal donatısı özel deprem etriyesi olmadığından istenen performansı sağlamayarak göçme bölgesinde çıkmıştır. 3.3 LP Kompozitler ile Güçlendirme Tasarımları Kesme dayanımı artışı amacıyla gerçekleştirilen güçlendirmede kullanılan malzemenin boyu kolon net açıklık mesafesi, sünekliği artırmak amaçlı güçlendirmede ise sargılama boyu 6 cm alınmıştır. Güçlendirmede kullanılan karbon elyaf kumaşlar ile üretilen LP kompozit malzemelerin mekanik özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Güçlendirme tasarımlarında minimum malzeme kullanımı için TDY-27 nin izin verdiği her bir katta ileri hasar bölgesindeki kolonların toplam kat kuvvetine katkısı %2 şartı doğrultusunda kimi kolonlar göçme hasar durumundan ileri hasar bölgesine taşınmıştır. Ayrıca, güçlendirilecek kolonların seçimi minimum malzeme miktarı dikkat edilerek yapılmıştır. Tablo 1. Kullanılan LP malzemenin karakteristik özellikleri Karakteristik Çekme Dayanımı [Mpa] Karakteristik Elastisite Modülü [Mpa] Maksimum Çekme Birim Şekildeğiştirmesi [mm/mm] Birim Genişlik için Efektif Alan [mm 2 /mm] Birim Ağırlık [kg/m 3 ] Farklı 4 beton basınç dayanımı ile 2 donatı sınıfına sahip kolon (Şekil 1b) kesitlerinde karbon lifin mekanik özellikleri doğrultusunda 2 ila 1 kat arasında gerçekleştirilecek sargılama ile artan maksimum beton basınç birim şekil değiştirme kapasitesi ve maksimum beton basınç dayanım değerleri Denklem 1-3 yardımıyla hesaplanmıştır (TDY-27). LP sargının maksimum uzama birim şekil değiştirme sınırı.5 ɛfu (kopma uzama birim şekil değiştirmesi) alınmıştır. LP kompozitler ile sargılanmış kolonların ɛcc ve fcc değerlerinin hesabı sonrası, sargılı beton için iki doğrulu davranış modeli tanımlanmıştır. XTRACT programı yardımıyla 2-1 kat arası sargılanmış kolon kesitlerinin normal kuvvet-eğrilik ilişkileri, güvenlik ve göçme sınır birim şekil değiştirme değerleri için çıkarılmıştır. Örnek olarak beton basınç dayanımı 1Mpa, donatı sınıfı S22 olan kolon için hesaplanan normal kuvvet-eğrilik ilişkileri Şekil 3b de verilmiştir. [ ] f = f ( f / f ) 1.2 f (1) cc cm 1 cm cm 1 f = Κ ρε E (2) 1 2 a f f f.75 ε cc = ( f1 / fcm) (3) Burada; ɛ cc beton için maksimum uzama birim şekil değiştirmesi; f cc beton basınç dayanımı; f 1 yanal sargılama basıncı; K a şekil faktörü; sargılama kat ve adedine bağlı hesaplanan hacimsel oran; ɛ f hesapta dikkate alınan sargının maksimum uzama miktarı; E f ise LP sargı kesitinin elastisite modülüdür.

6 Normal Kuvvet-Eğrilik İlişkisi Sargılanmış Kolonun Normal Kuvvet-Eğrilik İlişkisi Normal Kuvvet [kn] MN 1-22-GV 1-22-GÇ 1.Kat Kolonları Normal Kuvvet [kn] Kat Kolonları 2 Kat Sargılama 3 Kat Sargılama 4 Kat Sargılama 5 Kat Sargılama 6 Kat Sargılama 7 Kat Sargılama 8 Kat Sargılama 9 Kat Sargılama 1 Kat Sargılama Eğrilik [1/m] Eğrilik [1/m] (a) (b) Şekil yapısına ait kolonların hasar durumları (a) ve sargılanmış kolonun normal kuvvet-eğrilik ilişkisi (b) Güçlendirilmiş kolonlar için çıkarılan normal kuvvet-eğrilik ilişkileri üzerinden göçme bölgesinde bulunan kolonların ileri ya da belirgin hasar bölgesine taşımak için gerekli sargılama kat adedi belirlenmiştir. Güçlendirme tasarımlarının ekonomik olabilmesi için ileri hasar bölgesinde bulunan kolonların toplam kat kesme kuvvetine katkısı %2 den az olduğu durumlarda ilgili kolonlarda güçlendirme gerçekleştirilmemiştir. Bu yapıların Z3 ve Z4 zemin sınıfında bulunması durumunda can güvenliği performans hedefinde bir katta bulunan kirişlerin ileri hasar bölgesine geçme oran sınırı %3 aşıldığından bu yöntem ile güçlendirilme yapılamamıştır (Uysal, 217). Yapıların zemin katı kolonlarının alt uçlarında, ve sınıfında bulunma durumları için güçlendirilmesinde hesaplanmış sargı kat miktarları Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. Yapılarda hesaplanan LP güçlendirme sargı adedi Sargılama Kat Adedi Bina Adı Zemin Sınıfı İçin Zemin Sınıfı İçin Köşe Kolon Kenar Kolon Orta Kolon Köşe Kolon Kenar Kolon Orta Kolon Not:13-22 isimlendirmesi "beton basınç dayanımı-donatı sınıfı" şeklindedir Güçlendirilmiş Yapıların Tekrar Değerlendirilmesi Güçlendirilmiş 4 katlı yapıların tekrar değerlendirilmesi, Bölüm 3.2 de deprem performansı değerlendirmesi aşamasında izlenen adımlardan farklı olarak gerçekleştirilmiştir. Öncelikle XTRACT yardımıyla Tablo 2 deki kat sargı adedi için güçlendirilmiş kolon kesitlerinin çıkarılmış karşılıklı etkileşim diyagramlarında yer alan normal kuvvet değerleri için moment-eğrilik ilişkileri güvenlik ve göçme sınır birim şekil değiştirme değerleri için elde edilmiştir. Sonra yapıların SAP2 programında değerlendirmesi için oluşturulmuş analiz modellerinde etkileşim diyagramlarının normal kuvvet seviyeleri için moment-eğrilik ilişkileri tanımlanmıştır. SAP2 modellerinde, TDY-27 yönetmeliğinin can güvenliği performans hedefinde ileri hasar bölgesine geçebilmesine izin verdiği oran miktarınca kolonda, göçme sınır birim şekil değiştirme değerleri için çıkarılan moment- eğrilik ilişkileri tanımlanmıştır. Diğer kolonlarda ise güvenlik sınır birim şekil değiştirme değerleri için çıkarılan moment-eğrilik ilişkileri tanımlanmıştır. Kirişlerinde aynı şekilde moment-eğrilik ilişkileri birim şekil değiştirme hasar sınırları için tanımlanmıştır.

7 Bina Adı Zemin Sınıfı Tablo 3. Tepe deplasman talep ve istem değerleri [m] Tepe Deplasman Talep Değerleri [m] Mevcut Durum Güçlendirilmiş Hedef Tepe Deplasman İstem Değerleri [m] Hedef X Deprem Yönü Y Deprem Yönü X Deprem Yönü Y Deprem Yönü X Deprem Yönü Y Deprem Yönü X Deprem Yönü Y Deprem Yönü Bina Adı: 1-22 (beton basınç dayanımı-donatı sınıfı) şeklindedir. Güçlendirilmiş modellerde itme analizleri gerçekleştirilerek yapıların yerdeğiştirme talepleri elde edilmiş ve performans istem değerleri ile karşılaştırılmıştır (Tablo 3). Örnek olarak ve zemin sınıfı için LP kompozitler ile güçlendirilmiş 2-42 isimli yapıda gerçekleştirilen itme analizlerinin Şekil 4 te verilmiştir. 2 Mpa-S42 için Güçlendirilmiş Yapı X Deprem Doğrultusu 2 Mpa-S42 için Güçlendirilmiş Yapı X Deprem Doğrultusu Taban Kesme Kuvveti, Vt Tepe Deplasman, u Mevcut Yapı için Güçlendirilmiş Yapı Taban Kesme Kuvveti, Vt Tepe Deplasman, u Mevcut Yapı için Güçlendirilmiş Yapı Şekil isimli yapının mevcut ve güçlendirilmiş +x deprem doğrultusu kapasite eğrileri 4. SONUÇLAR Geleneksel malzemelerin kullanıldığı sistem ve eleman güçlendirme yöntemlerine ek olarak TDY-27 deki esaslar çerçevesinde gerçekleştirilen LP kompozitler güçlendirme tasarımlarında kullanılan malzeme miktarları ile yöntemin efektifliği ortaya konmuştur. Mevcut perde çerçeve sisteme sahip yapı üzerinde LP kompozitler ile kesme ve sünek davranış kapasitesini arttırmak amaçlı gerçekleştirilen örneklerine karşın bu çalışma ile TDY- 27 deki esaslar dikkate alındığında çerçeve tipi konut amaçlı yapılarda sadece ve zemin sınıfında bulunması durumunda yöntemin etkili olduğu görülmüştür. Güçlendirilmiş yapıların tekrar değerlendirmesinde zemin sınıfı için kolonlarda güçlendirmede kullanılacak kat sargı adedi ile zemin sınıfı için hedef performans hedeflerinin karşılanabilineceği görülmüştür (Tablo 3). Tekrar değerlendirme analizlerinde mevcut beton dayanımlarının etkisinin az olduğu ve kullanılacak malzeme miktarındaki az farklar ile istenen performansın karşılanabileceği ortaya konmuştur. Özellikle beton basınç dayanımı yüksek çerçeve tipi yapılarda LP kompozit tasarımlarının analiz modellerine yansıtılarak daha ekonomik çözümler üretilebileceği gözlemlenmiştir.

8 Bu çalışma kapsamında değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi gerçekleştirilen yapılar, kapasite tasarımı ilkesi doğrultusunda yanal donatının yetersiz ve uygun olmama durumları için türetilmiştir. Bu nedenle bu çalışma LP sargılama güçlendirme yönteminin etkinliği hakkında fikir vermiştir. Gerçek durumu daha iyi yansıtacak düzensizliklere ve farklı kolon-kiriş dayanım oranlarına sahip yapılar üzerinde gerçekleştirilecek ek çalışmalar ile daha kapsayıcı sonuçlar elde edinilebilir (Uysal, 217). KAYNAKLAR Choi, S. W., Kim, Y. ve Park, H. S. (214). Multi-objective seismic retrofit method for using FRP jackets in shear-critical reinforced concrete frames. Composites Part B 56, CSI. SAP2/NL-PUSH Software, Version 16., (216). Computer and Structures Inc.,Berkeley, California, USA. Eslami, A. ve Ronagh, H. R. (213). Composites : Part B Effect of FRP wrapping in seismic performance of RC buildings with and without special detailing A case study. Composites Part B 45 (1), Garcia, R., Hajirasouliha, I. ve Pilakoutas, K. (21). Seismic behaviour of deficient RC frames strengthened with CFRP composites, Engineering Structures 32 (1), Harajli, M. H. (26). Axial stress strain relationship for FRP confined circular and rectangular concrete columns. Cement and Concrete Composites 28 (1), Ilki, A., Peker, O., Karamuk, E., Demir, C. ve Kumbasar, N. (28). FRP retrofit of low and medium strength circular and rectangular reinforced concrete columns. Journal of Materials in Civil Engineering 2 (2), Ismail, A. (214). Nonlinear static analysis of a retrofitted reinforced concrete building. HBRC Journal 1 (1), Jiang, T. ve Teng, J. G. (27). Analysis-oriented stress strain models for FRP confined concrete. Engineering Structures 29 (11), Mander, J., Priestley, M. ve Park, R. (1988).Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of structural. Ronagh, H. R. ve Eslami, A. (213). Composites : Part B Flexural retrofitting of RC buildings using GFRP CFRP A comparative study. Composites Part B 46, TDY-27. (27). Türk Deprem Yönetmeliği-27, İnşaat Mühendisleri Odası, Ankara. Uysal, H. (217). Mevcut Yapıların Lifli Polimer Kompozitlerle Güçlendirme Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Balıkesir Üniversitesi. XTRACT. (24). Section Analysis Program, Imbsen Software Systems. Zou, X. K. ve Teng, J. G. (27). Optimal performance-based design of FRP jackets for seismic retrofit of reinforced concrete frames. Engineering Structures 38,