BETONARME ÇERÇEVELERİN DÜŞEY BAĞ KİRİŞLİ DIŞMERKEZ ÇAPRAZLARLA GÜÇLENDİRİLMESİ



Benzer belgeler
SÜNEK OLMAYAN B/A ÇERÇEVELERİN, ÇELİK ÇAPRAZLARLA, B/A DOLGU DUVARLARLA ve ÇELİK LEVHALAR ile GÜÇLENDİRİLMESİ.

Kesmeye Karşı Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Deprem Davranışı

Geçmiş depremlerde gözlenen hasarlar Güncellenen deprem yönetmelikleri Tipik bir binada depremsellik incelemesi

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

DİNAMİK BENZERİ DENEYLERLE YETERLİ DAYANIMA SAHİP BİR BETONARME ÇERÇEVENİN BİRLEŞİM BÖLGELERİNİN PERFORMANSININ İRDELENMESİ

Burkulması Önlenmiş Çelik Çaprazlı Sistemler ile Süneklik Düzeyi Yüksek Merkezi Çelik Çaprazlı Sistemlerin Yapısal Maliyet Analizi Karşılaştırması

BETONARME ÇERÇEVE YAPILARIN ÇELİK ÇAPRAZLARLA GÜÇLENDİRİLMESİ

KESİT HASAR SINIRLARININ BELİRLENMESİNDE SARGILAMA DURUMUNUN ETKİSİ

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

PENCERE BOŞLUKLU PERDE DUVARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ 1/3 ÖLÇEKLİ BETONARME ÇERÇEVELERİN DAVRANIŞI. Alptuğ ÜNAL, 6 M. Yaşar KALTAKCI

BETONARME KİRİŞLERİN ÇELİK LEVHALARLA KESMEYE KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ SHEAR STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH STEEL PLATES

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

Farklı Yöntemler Kullanılarak Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Performansa Dayalı Tasarıma göre Deprem Performanslarının Belirlenmesi

BETONARME KİRİŞLERİN KOMPOZİT MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Zeki ÖZCAN 1 ozcan@sakarya.edu.tr

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

Doç.Dr. RAMAZAN ÖZÇELİK

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

GÜÇLENDİRİLMİŞ TUĞLA DUVAR DENEYLERİNDE YÜK DEFORMASYON ÖLÇÜMLERİNİN POTANSİYOMETRİK DEPLASMAN SENSÖRLER İLE BELİRLENMESİ

MEVCUT BETONARME YAPILARDA KISA KOLON DAVRANIŞLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

Çelik Bina Tasarımında Gelişmeler ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

(Deneysel Çalışmalar)

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

BETON İÇİNDE KULLANILAN ÇELİK TELLERİN BETONARME ÇERÇEVENİN DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

İnşaat Mühendisleri İster yer üstünde olsun, ister yer altında olsun her türlü yapının(betonarme, çelik, ahşap ya da farklı malzemelerden üretilmiş)

K VE DİRSEK TİPİ EĞİK ELEMANLARLA RİJİTLEŞTİRİLMİŞ DEPREM ETKİSİNDEKİ YAPILARIN LİNEER DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 4- Özel Konular

Yığma Yapıların Rehabilitasyonu İçin Bir Yöntem

YATAY YÜK DAVRANIŞI ZAYIF BETONARME ÇERÇEVELERİN ÇELİK ÇAPRAZLI PERDELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ

ÇELİK UZAY ÇATI SİSTEMLİ HAL YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Armağan KORKMAZ *, Zeki AY **

BETONARME KENAR KOLON-KİRİŞ BİRLEŞİMLERİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ

FARKLI ÇAPMA ETKİLERİNE MARUZ KALMIŞ BETONARME KİRİŞLERİN DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

ÇELİK LEVHA PERDELİ YAPILAR

YAPISAL ÇELİK ELEMANLARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME ÇERÇEVELERİN DİNAMİK BENZERİ DENEY PERFORMANSI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

ÇELİK YAPILARIN GÜÇLENDİRİLMESİNİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZLERLE DEĞERLENDİRİLMESİ. Armağan KORKMAZ*, Zeki AY, Ömer UYSAL

ÇELİK ÇAPRAZ ELEMANLARLA GÜÇLENDİRİLEN BETONARME YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

ÇELİK LAMALAR VE KORNİYERLER İLE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME ÇERÇEVELERİN YATAY YÜK TAŞIMA KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ. Mühendisliği Bölümü, Konya Türkiye

BETONARME KÖPRÜLERİN YAPISAL ÇELİK ELEMANLAR KULLANILARAK DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ UYGULAMALARI

Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Deprem Güvenliği

ihmal edilmeyecektir.

Beton Dayanımının Güçlendirilmiş Betonarme Kolonların Davranışına Etkisi. Effect of Concrete Quality to Response of Strengthened RC Column

TÜRKİYE PREFABRİK BİRLİĞİ 14. SEMPOZYUMU BETON PREFABRİKASYONDA YENİ ARAYIŞLAR

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

YAPILARIN ÇİMENTO ESASLI KOMPOZİT PANALLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

BETONARME-II (KOLONLAR)

RÜZGAR ENERJI SEKTÖRÜNDE KULE ve TEMEL TEKNOLOJILERI

PREFABRİK KOLONLARIN GÜÇLENDİRİLMESİNDE CFRP VE İNCE MANTONUN BİRLİKTE KULLANIMI

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ FARKLI YER HAREKETLERİ ETKİSİNDEKİ SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Çelik Halatlarla Güçlendirilmiş Betonarme Çerçeve Binanın Bilgisayar Destekli Deprem Analizi

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

BETONARME YAPILARDA TAŞIYICI SİSTEM VE YAPI YÜKSEKLİĞİNİN DAVRANIŞA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Beton Basınç Dayanımın Yapısal Davranışa Etkisi

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

MEVCUT BETONARME BİNALARDAKİ PERDE DONATI AYRINTILARI VE BİR AYRINTI İÇİN SONLU ELEMAN ANALİZİ

Burulma Düzensizliğinin Betonarme Yapı Davranışına Etkileri

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

BETONARME BİNALARDA SARGI DONATISI ETKİSİNİN YAYILI PLASTİK MAFSAL MODELİYLE İNCELENMESİ

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Adı Soyadı : Cavidan YORGUN Doğum Yeri ve Yılı : Bandırma, Medeni Hali : Evli ve bir çocuk annesi. İ.T.Ü.

Betonarme Perdeler ve Çelik Çaprazlarla Yapılan Güçlendirmelerin Karşılaştırılması

BETONARME BİNALARDA DEPREM HASARLARININ NEDEN VE SONUÇLARI

BİNALARDA KISA KOLONA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

RÜZGAR ENERJİ SEKTÖRÜNDE KULE ve TEMEL TEKNOLOJİLERİ

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN DEPREM DAVRANIŞI

TUĞLA DOLGU DUVARLI ÇERÇEVELERİN HASIR DONATI İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Bora ACUN 1, Haluk SUCUOĞLU 1

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

KULLANILMIŞ ARABA LASTİKLERİ İLE ARD-GERME UYGULAYARAK YIĞMA BİNA DUVARLARININ DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ. Dr. Ahmet Türer Mustafa Gölalmış

BA Yapılarda Hasar Belirleme Onarım ve Güçlendirme

BETONARME ÇERÇEVELERİN GÜÇLENDİRİLMESİ VE DEPREM PERFORMASININ İYİLEŞTİRİLMESİ. Mühendisliği Bölümü, Konya Türkiye

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA HASAR VE ÇATLAK. NEJAT BAYÜLKE İnş. Y. Müh.

AKDENİZ BÖLGESİNDEKİ SANAYİ YAPILARININ DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

MEVCUT PERDELİ BETONARME BİR YAPININ DOĞRUSAL OLMAYAN YÖNTEMLE DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

Determination of Unit Length Changes due to Deformations under Diagonal Pressure Loading for Brick Infill Walls Reinforced with Expanded Steel Plates

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Depreme Dayanıklı Çelik Bina Tasarımının Temel İlkeleri Ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

PREFABRİK KOMPOZİT KOLON-KİRİŞ BAĞLANTILARININ SİSMİK PERFORMANSININ DENEYSEL ARAŞTIRILMASI

PREFABRİK ENDÜSTRİ YAPILARININ GÜÇLENDİRMESİ İÇİN YENİ BİR YÖNTEM

FARKLI PARAMETERLERİN CFRP ŞERİTLERLE DOLGU DUVAR GÜÇLENDİRMESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Perdeli-Çerçeveli Taşıyıcı Sistemli Binalarda Taşıyıcı Sistem Seçiminin Yapı Davranışı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Hasarlı betonarme elemanların çelik köşebent ve lamalar ile güçlendirilmesi

Prefabrik Çerçeve Kolonlarının Temel Birleşimlerinde Soketli Temellere Alternatif Bir Sistem-Kolon Pabuçları

Çerçeveye yapılan ankraj aralığının, bölme duvarlı çerçeve güçlendirmesine etkisi

Merkezi Çaprazlı Çerçevelerde Dayanım Farklılığı Sonucu Oluşan Burulma Etkileri

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Transkript:

BETONARME ÇERÇEVELERİN DÜŞEY BAĞ KİRİŞLİ DIŞMERKEZ ÇAPRAZLARLA GÜÇLENDİRİLMESİ Gülhan İNCE 1, Hamide TEKELİ 2, H. Hakan İNCE 1, Cenk ÖCAL 1, Kadir MERCAN 3, Hakan ULUTAŞ 1 1 Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Burdur 2 Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Isparta 3 Akdeniz Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Antalya ÖZET Topraklarının büyük bir kısmı deprem bölgesinde yer alan ülkemiz için depreme dayanıklı yapı tasarımı ve binaların güçlendirilmesi önemli bir konudur. Yapıların güçlendirilmesi eleman veya sistem bazında yapılabilir. Sistem bazında yapılan bina güçlendirmesi yöntemlerini, süneklik, rijitlik ve dayanım değerlerinin artırılabildiği geleneksel yöntemler ve yapı üzerindeki sismik kuvvetlerin etkisini azaltmaya yönelik yenilikçi davranış düzeltme yöntemleri olmak üzere iki grupta toplanabilir. Geleneksel yöntemler ağır yıkım ve inşaat çalışmaları gerektirirken, yenilikçi davranış düzeltme yöntemleri ise sıradan binalara uygulamak için oldukça pahalı yöntemlerdir. Dolayısıyla araştırmacılar geleneksel ve yenilikçi yöntemlerin avantajlarını birleştiren, dezavantajlarını ortadan kaldıran yöntemler üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu yöntemlerden biri dışmerkez çaprazların Y şeklinde uygulanarak bir kesme elemanı oluşturulması ile çerçeve sistemin güçlendirilmesidir. Bu çalışmada, betonarme çerçeve sistem, bağ kirişinin kesme elemanı olarak tasarlandığı ve betonarme kirişe düşey olarak bağlandığı dışmerkez Y çapraz sistemli güçlendirme tekniği kullanılarak güçlendirilmiş ve betonarme çerçeve davranışı üzerine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla tek katlı, tek açıklıklı betonarme çerçeve numunesi tasarlanmıştır. Çerçeveye ait özellikler, mevcut betonarme yapıların genel durumunu yansıtacak şekilde seçilmiştir. Yalın betonarme çerçeve düşey bağ kirişli dışmerkez çaprazla güçlendirilmiştir. 1/3 ölçekli yalın ve güçlendirilmiş betonarme çerçeve numunesi tersinir tekrarlanır yükler altında deneye tabii tutulmuştur. Elde edilen deney sonuçları kıyaslanarak güçlendirme yönteminin etkinliği, yatay yük taşıma kapasitesi, enerji tüketme kapasitesi ve çatlakların gelişimleri incelenerek gerekli karşılaştırmalar yapılmıştır. Sonuç olarak incelenen güçlendirme sistemi yalın betonarme çerçevenin enerji tüketme kapasitesini ve yanal yük taşıma kapasitesini artırmıştır. Anahtar Kelimeler: Betonarme çerçeve, Y çapraz, güçlendirme, REINFORCEMENT OF RC FRAMES WITH ECCENTRICALLY BRACED VERTICAL LINKS ABSTRACT Earthquake resistant structural design and strengthening of buildings are important subjects for our country that is laying most of its land on earthquake zone. System and component based reinforcements can be made through the process of retrofitting of reinforced concrete buildings. System based retrofitting type can be categorized into two groups. The first one is the traditional type that aims to fix the ductility, stiffness and the strength of the structures. The second one is the more innovative one that is oriented to reduce the effects of the seismic forces on the structures. Traditional strengthening techniques require heavy demolition and construction work. However, innovative methods that reduce the detrimental effects of earthquakes on buildings are generally expensive to implement, which makes them unsuitable for ordinary buildings. Accordingly, some researchers International Burdur Earthquake & Environment Symposium (IBEES2015) Uluslararası Burdur Deprem ve Çevre Sempozyumu 7-9 May 2015, Mehmet AkifErsoy University, http://ees2015.mehmetakif.edu.tr http://ees2015.maku.edu.tr

have focused on the methods that combine the advantages as well as eliminating the disadvantages of the both conventional and modern techniques. One of these methods is installing a link by applying an eccentrically braced system in the shape of Y. In this study, a link is designed and used as a shear element in order to understand the effect of the change at the length of this link on the behavior of system by applying an eccentrically braced system in the shape of Y and it is connected vertically to the beam. For this purpose, single storey, single span RC frame specimens were produced. The features of the RC frames were chosen according to the conditions of the current reinforced concrete buildings. Lean RC frame specimens were retrofitted with eccentrically braced vertical links that have different lengths. In this study, a total of 2 RC frame specimens were produced; one of them, retrofitted RC frame specimen and one lean RC frame specimen. The produced specimens were tested under the reversible loads. Finally; with the help of the results of the tests, analyzed retrofitting technique improved the energy depletion and lateral load bearing capacities of the lean RC specimen. Keywords: RC frame, Y brace, Retrofitting 1. GİRİŞ Dünyada ve ülkemizde sıklıkla depremler meydana gelmekte ve çok sayıda can ve mal kaybına sebep olmaktadır. Dolayısıyla, meydana gelen depremler sonrası ülkeler gerek sosyal gerekse ekonomik açıdan önemli sorunlar yaşamakta, kalkınma planlarında geri kalmaktadırlar. Ülkemizdeki mevcut betonarme binaların, deprem güvenliği incelendiğinde çok sayıda yapının yetersiz kaldığı bilinmektedir. Ülkemizde son yirmi yılda meydana gelen, Erzincan (1992), Dinar (1995), Ceyhan (1998), Kocaeli (1999), Afyon-Sultandağı (2002) ve Bingöl (2003) depremlerinden sonra Türk Deprem Yönetmeliğinde önemli revizyonlar yapılmıştır. Son olarak 2007 yılında revize edilen ve halen yürürlükte olan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY)' teki en büyük farklılık çelik binalar ve mevcut binaların deprem güvenliklerinin incelenmesi ile ilgili yeni bölümlerin ilave edilmesi olmuştur. İnceleme sonucunda güvenliği yetersiz bulunan binaların, güçlendirilmesine veya ekonomik olmayanların yıkılmasına karar verilmelidir. Mevcut betonarme yapıların güçlendirilmesinde eleman bazında veya sistem bazında güçlendirmeler yapılabilmektedir. Eleman bazındaki güçlendirme yöntemleri arasında kolon mantolama ve lifli polimer uygulamaları sıralanabilir. Sistem bazındaki güçlendirme teknikleri perde duvar eklenmesi (Canbay vd., 2003), lifli polimer ile dolgu duvarların güçlendirilmesi (Erdem vd., 2006) ve çelik çapraz uygulamalarıdır. Bu yöntemlerin içinde en çok kullanılan sistem bazındaki güçlendirme tekniği perde duvar eklenmesidir. Ancak mevcut binalara perde duvar eklenmesinin zaman ve uygulama açısından pek çok dezavantajı bulunmaktadır. Yapının bu işlem süresince kullanım dışı kalması, bu tekniğin uygulanabilirliğini önemli ölçüde zorlaştırmaktadır. Bütün bu etkenler altında pratik, hızlı, güvenli ve ekonomik güçlendirme tekniklerinin geliştirilmesi ve buna bağlı olarak güçlendirme tasarım yöntemlerinin önerilmesi ülkemizdeki binaların deprem davranışlarının iyileştirilmesi önem taşımaktadır. Yapısal çelik elemanların güçlendirmelerde kullanılması uygulamada pratiklik sağlamasından dolayı literatürde ilgi gören konular arasındadır (Binici vd., 2010,Özçelik vd., 2012). Betonarme binaların çeşitli şekillerde güçlendirilebildiği özellikle çelik çaprazlarla güçlendirmenin pek çok yönden avantajlı olduğu literatürdeki birçok çalışmanın ortak sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Özellikle dışmerkez çaprazlarla güçlendirme, rijitliği artırmanın yanında sünekliği artırma bakımından da merkezi çaprazlara üstünlük sağlamaktadır. Betonarme yapıların güçlendirilmesinde çapraz sistemin bir kesme elemanı kullanılarak Y şeklinde uygulanması ise uygulama, ekonomi ve dayanım gibi pek çok açıdan avantajlar sağlamaktadır. Bağ kirişinin düşey olarak kullanıldığı dışmerkez Y çapraz sistemler üzerinde yapılmış çalışmalar mevcuttur. Bunlardan bazıları, Ghobarah ve Elfath (2001), Shayanfar vd. (2008), Mazzolani (2008), Hamedi vd. (2009), Dicleli ve Mehta (2010), Durucan ve Dicleli (2010), Karalis vd. (2010) ve Shayanfar vd. (2012), Jouybari vd. (2012), Al-Dwaik ve Armouti (2013) tarafından yapılan çalışmalardır. Ancak yapılmış olan teorik ve deneysel çalışmalar halen yeterli düzeyde değildir. Ülkemizde ise bu konuda yapılmış deneysel bir çalışma bulunmamaktadır. 217

Bu çalışmada, mevcut binaların genel durumunu yansıtacak şekilde güçlü kiriş- zayıf kolon tasarımına uygun olarak ve etriye sıklaştırması yapılmadan 1/3 ölçekli olarak üretilen betonarme çerçevelerin dışmerkez Y çaprazlı sistemle güçlendirilmesinin çerçeve davranışı üzerindeki etkinliği deneysel olarak incelenmiştir. Yalın ve güçlendirilmiş çerçeve deneylerinden elde edilen kesme kuvveti-yerdeğiştirme (kapasite) eğrileri kıyaslamalı olarak verilmiştir. Elde edilen sonuçlardan sistemin sünekliği, enerji tüketme kapasitesi ve hasar gelişimlerikıyaslanarak güçlendirme yönteminin etkinliği incelenmiştir. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışmada, betonarme binaların güçlendirilmesine yönelik yöntemler arasından yapısal sistemin dışmerkez çelik çapraz elemanlarla güçlendirilmesi yöntemi seçilmiştir. Dışmerkez çerçevelerde deprem kuvvetlerinden doğan enerji bağ kirişi elemanı ile kararlı bir şekilde tüketilir. Bu nedenle dışmerkez çerçevelerde bağ kirişinin boyu, aynı zamanda enerjinin hangi yolla tüketileceğini gösterir. Kısa bağ kirişleri enerjiyi kesme kuvveti ile tüketirken, uzun bağ kirişleri moment yoluyla tüketir. Bu çalışmada betonarme çerçeve, bağ kirişinin kesme elemanı olarak çalışacağı Y çapraz sistem ile güçlendirilecektir. Güçlendirme sisteminde, tasarımın ilk aşaması olarak bağ kirişi kesiti ve boyu belirlenmiştir. Dışmerkez çaprazlı çerçevelerin karakteristik elemanı olan bağ kirişi boyunun belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada bağ kiriş boyları için Eurocode (EC) 8 in tavsiye ettiği Denklem (1) kullanılarak bağ kirişi boyu (e) =10 cm olarak hesaplanmıştır. e 0.8(1 + k) M p V p k = M 2 M 1 M 2 M 1 (1) Burada; Mp, bağ kirişinin moment kapasitesini; Vp, bağ kirişinin kesme kuvveti kapasitesini ve e, bağ kirişinin boyunu temsil etmektedir. 2.1. Çalışmaya Esas Alınan Numuneler Çalışma kapsamında iki adet 1/3 ölçekli betonarme çerçeve üretilmiştir. Üretilen numunelerdeki kolon boyutu 15 15 cm dir. Kolonlarda 6 adet 10 luk boyuna donatı ve 10 cm aralıklarla 5 lik etriye kullanılmıştır. Kiriş boyutu 15 20 cm dir ve kirişlerde 2 adet 10 luk boyuna donatı ve 10 cm aralıklarla 5 lik etriye kullanılmıştır. Numune kolon kiriş sistemi ile birlikte dökülen 60 cm genişliğinde ve 40 cm yüksekliğinde bir temele oturmaktadır. Temelde altta ve üstte 5 er adet 16 lık boyuna donatı, 2 16 gövde donatısı ve 10 cm aralıklarla 10 lik etriye kullanılmıştır (Şekil 1). Bu hali ile betonarme çerçeve numunesi, ülkemizde güçlendirilmesine ihtiyaç duyulan betonarme binaların genel durumunu yansıtması amacıyla kolon- kiriş birleşim bölgesinde güçlü kiriş - zayıf kolon tasarımı yapılmıştır. Ayrıca etriye sıklaştırması uygulanmamış ve kolon-kiriş düğüm noktası içerisine sargı donatısı yerleştirilmemiştir. Numunelerde C20/25 sınıfında beton kullanılmıştır. 218

Şekil 1. Yalın betonarme çerçeve numunesi Üretilen betonarme çerçevelerden biri yalın olarak bırakılmıştır. Diğeri ise düşey bağ kirişli dışmerkez Y çapraz sistemle güçlendirilmiştir. Yalın ve güçlendirilmiş betonarme çerçeve sistemlerinin tasarımlarına ait görünümler Şekil 2 de verilmiştir. Güçlendirilmiş betonarme çerçeve sistemde bağ kirişi boyu 10 cm olarak tasarlanmıştır. Çapraz ve bağ kirişi elemanlarının profil enkesiti IPE 100, birleşim aracı olarak kullanılan bulonlar M16 uygun bulon ve çelik malzemesi ise St 37 çeliğidir. a. Yalın betonarme çerçeve numunesi b. Çelik Y çaprazla güçlendirilmiş betonarme çerçeve numunesi Şekil 2. Deney numunelerinin tasarımına ait görünümler 2.2. Yükleme Düzeneği Bu çalışmanın deneysel olan bölümü Süleyman Demirel Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Yükleme düzeneği; reaksiyon duvarı, rijit döşeme, yük hücresi, hidrolik silindir ve el kumandalı hidrolik krikodan oluşmaktadır. Yatay yük, numuneye mafsallı olarak bağlanan hidrolik kriko ve yük hücresi ile verilmektedir. (Şekil 3). Numuneye uygulanan yük hücresinden ve numune üzerine bağlanan yerdeğiştirme ölçerlerden alınan veriler, veri toplama sistemi vasıtasıyla bilgisayar ortama aktarılmıştır. Yerdeğiştirme ölçerler yatay yüke paralel ve dik doğrultuda yerleştirilmiştir (Şekil 4). Yatay yüke dik olarak yerleştirilen yerdeğiştirme ölçerler ile numune üzerinde herhangi bir düzlem dışı davranışın olup olmadığı, temel seviyesine yerleştirilen yerdeğiştirme ölçerler ise temel sisteminde bir kaymanın olup olmadığını kontrol edilmiştir. Deney boyunca elde edilen yük-yerdeğiştirme grafikleri bilgisayar ortamından takip edilmiştir. 219

Şekil 3. Deney düzeneği ve ölçüm cihazları Şekil 4. Ölçüm Sistemi 2.3. Numunelerin Üretilmesi Yalın ve güçlendirilmiş betonarme çerçevelerin donatı üretim ve beton döküm aşamalarına ait görünümler Şekil 5 te görülmektedir. Numune betonu yerde yatay olarak dökülmüş ve numune betonunun prizini almasının ardından vinç yardımıyla dik konuma getirilmiştir. Şekil 5. Numunelerin hazırlanması Beton dökümü sırasında 15 cm boyutunda 3 adet küp numune alınmıştır. Beton numune küp kalıplara, 3 defada ve her seferinde 25 kez şişlenerek yerleştirilmiştir. Alınan küp numuneler 24 saat sonra kalıplarından çıkartılarak kür tankına yerleştirilmiş ve 28 gün sonuna kadar kür havuzunda bekletilmiştir. Küp numunelere ait 28 gün sonunda elde edilen basınç dayanımı deney sonuçları Tablo 1 de verilmiştir. Buna göre deneylerde kullanılan betonarme çerçeve numuneleri için C20/25 olarak öngörülen beton sınıfı sağlanmıştır. Tablo 1. Beton numunelerinden elde edilen basınç dayanımı sonuçları Numune Küp Basınç Dayanımı (MPa) 1 33.28 2 31.38 3 31.15 Üretimi tamamlanan yalın ve güçlendirilmiş numunelerin görünümü Şekil 6 da verilmiştir. 220

Şekil 6. Kalıpları sökülmüş numuneler Şekil 7. Çapraz elemanlarla güçlendirilmiş numuneler Numunelerin 28 günlük kür işleminin tamamlanmasının ardından çelik çapraz elemanlar ile güçlendirme uygulaması yapılmıştır (Şekil 7). Güçlendirilme işleminin tamamlanmasının ardından numunelerin çelik elemanları boyanmıştır. Numuneler sırasıyla oluşturulan deney düzeneğine yerleştirilmiştir. Numuneler tijler ve somunlar yardımıyla rijit döşemeye bağlanmıştır (Şekil 8). Yalın ve Y çaprazla güçlendirilmiş numune tersinir tekrarlanır yükler altında deneye tabi tutulmuştur. Deney sırasında yük hücresi ve yerdeğiştirme ölçerlerden alınan veriler, veri toplama sistemi yardımıyla bilgisayar ortamına aktarılmış (Şekil 9) ve numunelerdeki yerdeğiştirme ve yükün değişimi bilgisayar ekranından grafik olarak izlenmiştir. Şekil 8. Deney düzeneği ve deney düzeneğine yerleştirilmiş numune Şekil 9. Veri toplam sistemi ve deney sırasında elde edilen veriler 221

3. ELDE EDİLEN BULGULAR 3.1. Yalın Numune Üretilen çerçeve numune 28 günlük beton dayanıma ulaştıktan sonra tersinir tekrarlanır yükler altında test edilmiştir. Deneyler sırasında yük artımları 5 kn olarak yapılmıştır. Numunede ilk kılcal çatlak 10 kn luk itme yüklemesinde kolon alt ucunda meydana gelmiştir. Taşıma gücü yükünde ise itmede 50 kn, çekmede ise 47 kn değerlerine ulaşılmıştır. Yalın çerçeve numunesinin deney öncesi görünümü Şekil 10 da verilmiştir. Şekil 10. Yalın numunenin deney öncesi görünümü Deneyler sırasında mafsallaşmaların kolon alt ve üst ucunda meydana geldiği görülmüştür. Etriye sıklaştırmasının yapılmamasından dolayı kolon alt ucunda donatı burkulması ile çerçeve taşıma gücü yüküne ulaşmıştır (Şekil 11). Şekil 11. Yalın numunede deney sırasında meydana gelen hasarlar Yalın çerçeve numunesinde için elde edilen kapasite eğrisi ise Şekil 12 de verilmiştir. 222

Şekil 12. Yalın numune için yatay yük yerdeğiştirme çevrimsel ve zarf eğrisi 3.2. Y Çaprazla Güçlendirilmiş Sistem Yalın numune ile aynı özelliklerde üretilen numuneye 10 cm boyunda düşey bağ kirişli Y çapraz sistemin eklenmesiyle oluşturulmuştur. Numunenin çapraz ve bağ kirişi profilinin enkesiti IPE 100, birleşim aracı olarak kullanılan bulonlar M16 uygun bulon ve çelik malzemesi ise St 37 çeliğidir. Çelik profiller betonarme kolon ve kirişlere bulonlar ve epoksi enjeksiyonu yardımıyla doğrudan betonarme çerçeveye bağlanmıştır. Bağ kirişi çapraz bağlantısı yapılırken L150.150.5 çelik profiller kullanılarak bulonlar yardımıyla bağlantı yapılmıştır. (Şekil 13). Şekil 13. Güçlendirilmiş numunenin deney öncesi görünümü Deneyler yapılarken yük artırımları 10 kn olarak yapılmıştır. Numunede ilk kılcal çatlak 20 kn luk itme yüklemesinde kolon üst ucunda meydana gelmiştir. Taşıma gücü yükünde ise itmede 75 kn, çekmede ise 75 kn değerlerine ulaşılmıştır. Y çaprazla güçlendirilmiş çerçeve numunesinde deney sırasında meydana gelen hasarlar Şekil 14 te verilmiştir. Yalın numuneye göre oluşan çatlamalar daha kılcal seviyelerde kalmıştır. Ancak çaprazın bağlantısının yapıldığı kolon alt uçlarında büyük yük aktarımlarından dolayı ankraj sıyrılmaları gözlenmiştir. 223

Şekil 14. Güçlendirilmiş numunede deney sırasında meydana gelen hasarlar Güçlendirilmiş numune için elde edilen kapasite eğrisi Şekil 15 te verilmiştir. Şekil 15. Güçlendirilmiş numune için yatay yük yerdeğiştirme çevrimsel ve zarf eğrisi Tersinir tekrarlanır testleri yapılan yalın ve güçlendirilmiş numuneler için yatay yük (kn)- yerdeğiştirme (mm) eğrileri karşılaştırmalı olarak Şekil 16 da verilmiştir. Y çaprazla güçlendirilmiş sistemin taşıma gücü yükü; yalın betonarme çerçeveye göre itmede 1.54 kat, çekmede ise 1.59 kat artış göstermiştir. Numunenin enerji tüketme kapasitesi eğrinin altından kalan alandan /h=0.02 seviyesinde hesaplanmıştır. Yalın numunedeki enerji tüketimi itme yüklemesi için 436 knmm çekme yüklemesi için 408 knmm olarak elde edilirken, güçlendirilmiş numunede itme yüklemesi için 1197 knmm çekme yüklemesi için 1083 knmm olarak elde edilmiştir. Dolayısıyla enerji tüketme kapasitesi açısından itmede 2.74 ve çekmede 2.65 kat artış göstermiştir. Şekil 16. Yalın ve güçlendirilmiş numunelerin yatay yük yerdeğiştirme zarf eğrilerinin kıyaslanması 224

4. SONUÇLAR Bu çalışmada, geleneksel ve yenilikçi güçlendirme yöntemlerinin avantajlarını birleştiren dezavantajlarını ortadan kaldıran ekonomik, pratik ve güvenli bir güçlendirme sistemi olabilecek olan, bağ kirişinin kesme elemanı olarak tasarlandığı ve düşey olarak bağlandığı dışmerkez Y çapraz sistemli güçlendirme tekniği üzerinde odaklanılmıştır. 1/3 ölçekli, tek katlı, tek açıklıklı betonarme çerçeve numuneleri üretilmiştir. Çerçevelerden biri yalın halde diğeri ise güçlendirilerek tersinir tekrarlanır yükler altında deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonrası yalın ve güçlendirilmiş çerçevelerin yatay yük taşıma kapasite eğrileri elde edilmiştir. Böylece konu ile ilgili olarak literatüre katkı sağlanması, konuya yönelik deneysel araştırmaların artırılması hedeflenmiştir. Deneyler sırasında oluşan hasarlar incelendiğinde; yalın betonarme çerçeve numunesinde ilk kılcal çatlağın 10 kn luk itme yüklemesinde kolon alt ucunda, güçlendirilmiş çerçeve numunesinde ise 20 kn luk itme yüklemesinde kolon üst ucundan oluştuğu gözlemlenmiştir. Yalın numuneye göre oluşan çatlamalar daha kılcal seviyelerde kalmıştır. Ancak çaprazın bağlantısının yapıldığı kolon alt uçlarında büyük yük aktarımlarından dolayı ankraj sıyrılmaları gözlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmada yalın ve güçlendirilmiş betonarme çerçevelerin tersinir tekrar yükler altında yapılan itme testlerinden elde edilen bulgular değerlendirildiğinde; Y çaprazla güçlendirilmiş sistemin taşıma gücü yükü; yalın betonarme çerçeveye göre itmede 1.54 kat, çekmede 1.59 kat artış göstermiştir. Enerji tüketme kapasitesi ise itmede 2.74 ve çekmede 2.65 kat artış göstermiştir. Görüldüğü üzere güçlendirilmiş numune yalın numuneye göre hem taşıma gücü yükü hem de enerji tüketme kapasitesi bakımından artış göstermiştir. Ancak deney sırasında karşılaşılan ankraj sıyrılma problemleri dikkate alındığında, betonarme elemanlara çelik elemanlarına bağlantı bölgesinde sargılama yapılması ile betonarme çerçevenin yatay yük kapasitesi, enerji tüketme kapasitesi ve sünekliğin daha da artacağı söylenebilir. 5. TEŞEKKÜR Bu çalışma 0174-NAP-13 nolu BAP projesi ile desteklenmiştir. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi BAP birimine desteklerinden dolayı teşekkür ederiz. KAYNAKLAR Al-Dwaık, M., Armouti N.S. 2013. Analytical Case Study of Seismic Performance of Retrofit Strategies for Reinforced Concrete Frames: Steel Bracing with Shear Links Versus Column Jacketing, Jordan Journal of Civil Engineering, American Institute of Steel Construction, 2005. Seismic Provision for Structural Steel Buildings, (AISC 2005), Inc., Binici, B. 2010. Betonarme Çerçevelerin Yapısal Çelik Elemanlarla Güçlendirilmesi için Tasarım Metotları Geliştirilmesi, 106M493, Tübitak, Canbay, E., Ersoy, U., Özcebe, G. 2003. Contribution of Reinforced Concrete Infills to Seismic Behavior of Structural Systems, ACI Structural Journal, 100-. 5 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, Turkey Dicleli, M., Mehta, A. 2010. Seismic performance of eccentrically braced frame with vertical link, Safety, Reliability and Risk of Structures, Infrastructures and Engineering Systems, Taylor & Francis Group Durucan, C., Dicleli, M. 2010. Analytical study on seismic retrofitting of reinforced concrete buildings using steel braces with shear link, 32 2995-3010 Erdem, İ., Akyuz, U., Ersoy, U., Özcebe, G. 2006. An Experimental Study on Two Different Strengthening Techniques for RC Frames, Engineering Structures, 28, 1843 1851 225

Eurocode 3.2004. EN 1993-1-1, Design of steel structures - Part 1.1: General rules and rules for buildings. CEN, Bruxelles Eurocode 8. 2005.EN 1998-1-1, Design of structures for earthquake resistance Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. CEN, Bruxelles Ghobarah, A., Elfath, H.A. 2001. Rehabilitation of A Reinforced Concrete Frame Using Eccentric Steel Bracing, Engineering Structures, 23, 745 755 Hamedı, F., Rezaeian, A.R., Taherkhani, S. 2009. Optimal Design Of Eccentrically Braced Frames With Vertical Link (V-Ebfs) In Order To Maximize Energy Dissipation, Taylor & Francis Group, Jouybarı, Y. M., Mahmoudi, Y., Maghsodian, S. 2012. Assement of the Seismic Behavior of Eccentrically Braced Frame with Vertical and Horizontal Link, American Journal of Scientific Research, 78, 5-11 Karalıs, A.A., Stylianidis, K.C., Salonikios, T.N. 2010. Experimental investigation of old R/C frames strengthened against earthquakes by high dissipation steel link elements, Urban Habitat Constructions under Catastrophic events Mazzolanı, F.M. 2008. Innovative metal systems for seismic upgrading of RC structures, Journal of Constructional Steel Research, 64, 882 895 Özcelık R. Binici, B., Kurç, O. 2012. Pseudo Dynamic Testing of an RC Frame Retrofitted with Chevron Braces, Journal of Earthquake Engineering, 16, 515 539, Shayanfar, M.A., Barkhordari, M.A., Rezaeian, A.R. 2011. Experimental Study of Cyclic Behavior of Composite Vertical Shear Link in Eccentrically Braced Frames, Steel and Composite Structures, 12, 13-29 TS648. 1980. Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara 226