CLP İLE GÜÇLENDİRİLMİŞ ÇELİK I-KİRİŞLERİN TERSİNİR YÜK DENEYLERİ



Benzer belgeler
BİLGİLENDİRME EKİ 4A. MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELERDE KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYLARI

Yapma Enkesitli Çift I Elemandan Oluşan Çok Parçalı Kirişlerin Yanal Burulmalı Burkulması Üzerine Analitik Bir Çalışma

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

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

Fiber Takviyeli Polimer (FRP) Uygulanan Betonarme Kirişlerde Moment-Eğrilik İlişkisi

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

Çelik Yapılar - INS /2016

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

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

Merkezi Çaprazlı Çerçevelerde Dayanım Farklılığı Sonucu Oluşan Burulma Etkileri

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

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

TMMOB İNŞAAT MÜHENDİSLERİ ODASI İSTANBUL ŞUBESİ

Kesmeye Karşı Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Deprem Davranışı

ALIN LEVHALI BULONLU KOLON-KİRİŞ BİRLEŞİMİNİN ÇEVRİMSEL YÜKLEME ALTINDA DENEYSEL ÇALIŞMASI

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

Çelik Bina Tasarımında Gelişmeler ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

BASINÇ ALTINDAKİ ÇELİK ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ HESABI

Betonarme Kirişlerin Karbon Elyafla Güçlendirilmesi Üzerine Deneysel Bir Araştırma

ZAYIFLATILMIŞ KİRİŞ ENKESİTLİ KİRİŞ KOLON BİRLEŞİMLERİ

ÇELİK ÇAPRAZ ELEMANLARLA GÜÇLENDİRİLEN BETONARME YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

FRP Donatı Çekme Testlerinde Numune Başlık Özeliklerinin Çekme Test Sonuçlarına Etkilerinin Araştırılması

Yapı Elemanlarının Davranışı

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI. ÖRNEKLER ve TS648 le KARŞILAŞTIRILMASI

idecad Çelik 8.5 Çelik Proje Üretilirken Dikkat Edilecek Hususlar Hazırlayan: Nurgül Kaya

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

AKDENİZ BÖLGESİNDEKİ SANAYİ YAPILARININ DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

ÇELİK LEVHA PERDELİ YAPILAR

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ÇELİK YAPILARDA MOMENT DAYANIMLI ÇERÇEVELER

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

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Çelik Yapılar - INS /2016

ENDÜSTRİYEL ÇELİK YAPILARIN SİSMİK DETAYLANDIRILMASI

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

DEPREM BÖLGELERĐNDE YAPILACAK BĐNALAR HAKKINDA YÖNETMELĐK (TDY 2007) Seminerin Kapsamı

Çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performansı üzerine bazı değerlendirmeler

GÜÇLENDİRİLEN YAPILARDA YAPI ÖZELLİKLERİ MALİYET İLİŞKİLERİ ÜZERİNE İSTATİSTİKSEL BİR ÇALIŞMA

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

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Çelik Yapılar - INS /2016

ISSN : muharrema@sakarya.edu.tr Sakarya-Turkey

Çelik Yapılar - INS /2016

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

Beton Basınç Dayanımın Yapısal Davranışa Etkisi

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

ISIL İŞLEM İLE ONARILAN NARİN ÇELİK PLAKALARIN CAM FİBER TAKVİYELİ POLİMERLER (GFRP) İLE GÜÇLENDİRİLMESİ

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

BÖLÜM I 4. DEPREM ETKĐSĐNDEKĐ ÇELĐK BĐNALAR

Hafif Çelik Yapılarda Vidalı Kiriş-Kolon Birleşimlerinin Davranışının Deneysel Olarak Belirlenmesi. Dilara Özge KOTAN; Gözde Nur KANTAR; Yağmur KAYA;

PREFABRİK KOMPOZİT KOLON-KİRİŞ BAĞLANTILARININ SİSMİK PERFORMANSININ DENEYSEL ARAŞTIRILMASI

Sigma Vol./Cilt 26 Issue/Sayı 1 Araştırma Makalesi / Research Article EVALUATION OF NONLINEAR BEHAVIOR OF CONCENTRIC BRACED STEEL STRUCTURES

GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN DEPREM DAVRANIŞI

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI

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

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ


Yapı Elemanlarının Davranışı

Kaynaklı Kolon - Kiriş Birleşimlerinin TS 648 ve EC 3 Şartnamelerine Göre Karşılaştırılmalı Analizi

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

KISA KOLON HASARI OLUŞMUŞ BETONARME KOLONLARIN CFRP İLE YAPISAL ONARIMI

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

Kürleşme sıcaklığı ve süresinin cam/polyester kompozit kirişlerin serbest titreşim ve burkulma davranışına etkileri

SANDVİÇ PANEL MEKANİK DAYANIMI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006 SOĞUK ÇEKİLMİŞ LEVHA MALZEMELERDE GERİLME ANALİZİ

CE471 ÇELİK YAPILAR EMRE İNSEL, PE CE471 - ÇELİK YAPILAR - EMRE İNSEL

Betonarme Kirişlerde Cam Elyaf Takviyeli Plastik Donatıların Kullanımının Araştırılması

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

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliği M.S.

BETONARME BİNALARDA GÖZLENEN HASARLAR, NEDENLERİ VE ÖNERİLER DAMAGES OBSERVED IN REINFORCED CONCRETE BUILDINGS, CAUSES AND RECOMMENDATIONS

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

BÖLÜM-2 ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİM ARAÇLARI

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

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

BÖLÜM DÖRT KOMPOZİT KOLONLAR

ÖĞR. GÖR. MUSTAFA EFİLOĞLU

BETONA YAPIŞTIRILMIŞ ANKRAJLI LİFLİ POLİMER LEVHALARIN ARAŞTIRILMASI

Karbon Elyafla Güçlendirilen Çelik Yapı Elemanlarının Mekanik Performansının İncelenmesi

Prefabrike Beton Kolonlar. Prefabrike Beton Kolon - Temel Birleşimi. Prefabrike Beton Kolon - Temel Birleşimi

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

YAPILARDA HASAR TESPĐTĐ-II

Çelik Lif Katkılı Betonarme Kirişlerin Taşıma Gücünün Deneysel İncelenmesi

KAPASİTE TASARIMI İLKESİ VE TÜRK DEPREM YÖNETMELİĞİ

Çelik I Kesitli Konsol Kirişlerin Yanal Burulmalı Burkulmasının Deneysel ve Analitik Olarak İncelenmesi. Hakan Özbaşaran DOKTORA TEZİ

INS7.. Seçmeli Ders INS797* Yüksek Lisans Seminer INS7.. Seçmeli Ders INS798* Yüksek Lisans Uzmanlık Alanı

KODU DERSİN ADI SORUMLUSU YER P.TESİ SALI ÇARŞ PERŞ CUMA Yüksek Lisans Tezi Doç. Dr. Tayfun DEDE

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

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

Transkript:

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA ÖZET: İLE GÜÇLENDİRİLMİŞ ÇELİK I-KİRİŞLERİN TERSİNİR YÜK DENEYLERİ D. Yormaz ve O.Ö. Eğilmez 2 İnş. Yük. Müh., İnşaat Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2 Yard. Doç. Dr., İnşaat Müh. Bölümü, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, İzmir Email: doruk.yormaz@ogr.deu.edu.tr Moment aktaran çelik çerçevelerin (MAÇÇ) kiriş plastik mafsal bölgesinde bir deprem esnasında oluşabilecek başlık ve gövde yerel burkulmaları, bu sistemlerin arzu edilen plastik dönme değerlerine ulaşmalarını engelleyebilmektedir. Yeni yapılacak moment aktaran çelik çerçeveler için deprem yönetmeliklerinde şart koşulan narinlik oranlarına sahip olmayan mevcut kiriş-kolon birleşimleri başlık ve gövde yerel burkulmalarına karşı korunmasız durumdadırlar. Son yıllarda, çelik kesitlerin plastik dönme kapasitesini arttırmaya yönelik yerel başlık burkulmasını önlemede cam lifli polimer () kullanımı dikkat çekici bir uygulama olmaktadır. Bir çelik- sisteminde malzemesinin çeliğe nazaran oldukça düşük bir elastisite modülüne sahip olması plastik mafsal oluşumundaki yerel burkulmaların önlenmesi uygulamalarında önemli bir katma değer oluşturmaktadır. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü nde yürütülen bir çalışmada, malzemeler kullanılarak yerel burkulmaların önüne geçilmesi hem deneysel hem de analitik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Bu çalışmanın amacı plastik mafsal bölgesinde ile güçlendirilen çelik I-kirişlerinin çevrimsel yükler altındaki davranışını incelemektir. Derinlik/genişlik oranı.26 ve başlık narinlik oranı.4 olan 4 avrupa tipi HE4AA kirişi %4 lük dönme değerine kadar çevrimsel olarak test edilmiştir. Çıplak kiriş ve farklı konfigürasyonlara sahip ile güçlendirilmiş kirişler, nin yerel başlık burkulmasını önlemede etkisini araştırmak amacıyla teste tabi tutulmuşlardır. Yapılan testler güçlendirmesinin plastik yerel burkulmasını önlemede orta derecede başarılı olduğunu göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER : mevcut çelik yapılar, plastik yerel burkulma, cam lifli polimer. GİRİŞ Kaynaklı MAÇÇ lerdeki birleşimlerin sismik tasarımı 994 Northridge ve 995 Kobe depremleri sonrasında önemli ölçüde değişikliğe uğramıştır. 9 ların ortasında yapılan yoğun araştırmalar sonucunda, yeni ve mevcut yapılar için dizayn kılavuzları ve güçlendirme yöntemleri önerilmiştir (FEMA 2a, FEMA 2b, AISC 999). Bu araştırmaların asıl amacı sözü edilen depremler sonrasında kaynaklı MAÇÇ lerde gözlenen gevrek kaynak kopmasının önüne geçmek ve kiriş-kolon birleşim bölgelerindeki plastik dönme kapasitesini arttırmaktır. Kiriş başlığını kolona birleştiren kaynakların yenilenmesi uygulamalarının yanısıra bazı tipik yeni birleşimler de önerilmiştir. Bu gerçekleştirilen yeni yöntemlerle gevrek kaynak kırılmasının önüne geçilmesine rağmen plastik stabilite eksiklerinin azaltılması durumu tam olarak çözülememiştir. Plastik yerel burkulma sorunu, birleşimlerin yeterli miktarda plastik deformasyon yapmalarına engel olmaktadır. Okazaki, ve diğ. (26) ve Nakashima, ve diğ. (22 ve 23) deprem etkileri altındaki süneklik düzeyi yüksek MAÇÇ lerdeki kirişlerin stabilite gereksinimlerini araştırmışlar ve sistemin stabilitesini kontrol etmek amacıyla kullanılan deprem şartnamelerindeki mesnetlenmemiş boy ve genişlik/kalınlık oranı limitlerinin daha güvenli seviyede olması gerektiğini ileri sürmüşlerdir. Bu tehdit özellikle mevcut deprem şartnamelerinde yeni binalar için ileri sürülen narinlik oranlarını aşan başlık narinlik oranına sahip mevcut MAÇÇ ler için geçerlidir.

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA Son yıllarda çelik yapıların güçlendirilmesinde lifli polimere (LP) olan rağbet artmıştır. LP ile çelik yapı güçlendirmesi ve tadilatında genellikle kirişlerin çekme bölgesi başlığına yapıştırılan karbon lifli polimer (KLP) kullanılmaktadır (Miller ve diğ. 22, Chen ve Das 29). Çeliğe benzer nitelikte yüksek elastisite modülüne sahip olan KLP bu tarz güçlendirme uygulamalarında başarılı sonuçlar vermektedir. LP-çelik kompozit sistemlerde yeni bir uygulama da yapısal çelik elemanların yerel stabilitesini artırmada cam lifli polimer () kullanımıdır. malzemesinin düşük modülü çelik kesitin mukavemetinde, dolayısıyla birleşim kaynaklarındaki gerilmelerde, belirgin bir artışa olanak vermezken nin eğilme mukavemeti, altındaki başlık veya gövdeye destek sağlayarak yerel burkulmaları engelleyebilecektir. Bu şekilde çalışan bir sistem, malzemesinde veya çelik- bağlayıcı elemanında beklenmedik bir göçme olmaması koşuluyla, kiriş birleşimlerinin plastik dönme kapasitelerini artırabilecektir. Bu çalışmanın amacı plastik mafsal bölgesinde ile güçlendirilen çelik I-kirişlerinin çevrimsel yük altındaki davranışını incelemektir. Mevcut MAÇÇ ler, plastik mafsal bölgesini kolon yüzünden uzaklaştırmak ve birleşimin sismik performansını arttırmak amacıyla, genelikle kaynaklı kemerli takviye veya zayıflatılmış kesit uygulamaları ile güçlendirilmektedirler. Bu sebeple, mevcut uygulama ile uygunluk açısından alt başlığında kaynaklı kemer takviye bulunan kirişler incelenmiştir. Zayıflatılmış kesit uygulaması, plastik mafsal bölgesinde BNO yu azaltmasından dolayı dikkate alınmamıştır. Derinlik/genişlik oranı.26 ve BNO su.53 olan 4 adet avrupa tipi HE4AA kirişi % 4 dönmeye kadar konsol bir test düzeneği halinde test edilmiştir. Çıplak kirişler ve li kirişler, başlık yerel burkulmasının azaltılmasında etkisini incelemek amacıyla test edilmişlerdir. Ayrıca, çeşitli şekillerde uygulamaları dikkate alınmıştır. 2. MEVCUT ÇALIŞMALAR Çelik elemanların plastik yerel burkulmalarının kararlılığıyla ilgili en önemli çalışma Accord ve diğ. (26) tarafından yapılan analitik bir çalışmadır. Bu çalışmada levhalar ile takviye edilmiş ve statik yüklemeye tabi tutulmuş konsol çelik kirişlerin plastik dönme kapasiteleri üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemiyle analitik olarak incelenmiştir. takviyeli kirişlerin plastik dönme kapasitelerinin çıplak kirişlerin plastik dönme kapasitelerinin oldukça üstünde olduğu tesbit edilmiş; aynı zamanda çelik kesitin mukavemetinin %25 oranında arttığı sonucu gözlenmiştir. Ancak bahsedilen çalışmada çelik- ara yüzey kayma gerilmeleri kontrol edilmemiştir. Ekiz ve diğ. (24) deneysel bir çalışma ile plastik mafsal bölgesi KLP kompozit malzemesiyle sarılmış çift U-kesit çelik elemanların plastik dönme kapasitelerini incelemiştir. Bu çalışmada KLP nin plastik mafsal bölgesini genişlettiği ve plastik yerel burkulmaların geciktirildiği gözlemlenmiştir. Sayed-Ahmed (24) de sonlu elemanlar yöntemiyle analitik bir çalışma yürütmüş ve çelik I-kiriş gövdelerinin basınç altındaki bölgelerinde KLP şeritlerinin yerel gövde burkulmalarına etkilerini incelemiştir. Çalışma sonuçları, KLP şeritleri ile yerel burkulmaların geciktirilebilecğini göstermiştir. 2. TEST PROGRAMI 2.. Test Düzeneği Önceki çalışmalarda çelik- kompozit sistemlerin plastik yerel burkulmaları engellemede yüksek potansiyele sahip olduğu belirtilmesine rağmen çevrimsel yükleme altında ile güçlendirilmiş çelik I-kirişlerinin gerçek davranışını gösteren bir çalışma bulunmamaktadır. Plastik mafsal bölgesinde ile güçlendirilmiş çelik I- kirişlerin gerçek çevrimsel davranışını gözlemlemek amacıyla konsol test düzeneği İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü yapı laboratuvarında kurulmuştur. Test düzeneği ve test kirişleri Şekil de gösterilmektedir. Birleşimin dönmesi mesafe ölçen sensörlerle test boyunca kaydedilmiş ve gerçek kiriş ucu dönmesini hesaplamak için toplam kiriş ucu dönme değerinden çıkarılmıştır. Deplasman kontröllü MTS yükleme sistemi çevrimsel yüklemeyi sağlamada kullanılmıştır. Kiriş ucuna, artan deplasman genlikleri ile quasi-statik çevrimsel yükleme veren 5 tonluk aktüatör bağlanmıştır. 2

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA HE4AA Test Kirişi Rijit Çerçeve Yanal Destekler HD4 87 Şekil. Test Düzeneği ve Test Kirişi 2.2. Uygulaması ASTM standartlarına uygun küçük ölçekli laboratuvar testleri, ile çelik arasındaki arayüzey kayma dayanımlarının yanısıra nin basma, çekme ve katmanlarası kayma dayanımlarını saptamak için gerçekleştirilmiştir (Guven 29). uygulamasında ıslak el yatırması tekniği kullanılmıştır. nin sırasıyla çekme, basma ve katmanlararası kayma mukavemeti 375, 224 ve 3 MPa olarak elde edilmiştir. Yüzey hazırlığı için silan bazlı bir astar bileşimi kullanılmıştır. Bu astar malzemesi ile elde edilen çelik ile arasındaki kayma mukavemeti değeri MPa dır. Çelik yüzeyi pas ve tozdan arındırıldıktan sonra silan astar uygulaması gerçekleştirilmiştir. Daha sonra plastik mafsal bölgesi saat boyunca 8 C de sıcaklıkta tutularak silan astarın kür alması sağlanmıştır. Cam elyaf katmanları plastik mafsal bölgesine uygulanmış ve yeterli miktarda epoksi ile satüre edilmiştir. uygulaması bittikten sonra plastik mafsal bölgesi ahşap plakalar ile kaplanarak hafta süre için oda sıcaklığında kür almaya bırakılmıştır. 2.3. Test Kirişleri Toplam olarak 4 konsol kiriş testi gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde kullanılan kesitler avrupa tipi HE4AA kesitleridir. Kirişlerin boyu 3 mm dir. Standart kuponlar (ASTM 23) ile gerçekleştirilen 3 adet çekme testinin ortalamasını alarak elde edilen HE4AA kesitinin çekme özellikleri Tablo de verilmiştir. Kesitlerin ölçülen boyutları ve plastik moment kapasiteleri Tablo 2 de sunulmaktadır. Tablo. HE4AA Kirişlerinin Standart Çekme Kupon Test Sonuçları Yer Akma Dayanımı Çekme Dayanımı (MPa) (MPa) % Uzama Üst Başlık 43. 487. 42. Gövde 436. 52.7 33.8 Alt Başlık 44.8 488.4 42.6 Tablo 2. HE4AA Kirişlerinin Gerçek Ölçüleri ve Plastik Mukavemet Özellikleri Gövde Başlık Z h b f t w t w Z f f Narinlik Narinlik (mm 3 ) (mm 3 M ) p (knm) (mm) (mm) (mm) (mm) Oranı Oranı 3 3 38 32 9.8 3.2 38.9.4 44 466 786.4 3

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA Toplam olarak 4 konsol kiriş testi gerçekleştirilmiştir. Kirişlerin üçü ile güçlendirilmiştir. Çıplak kiriş ise güçlendirilmiş kirişleri kıyaslamak amacıyla test edilmiştir. uygulaması üst başlıkta alın levhasının yüzünden başlayarak berkitmenin 4 mm (kiriş yüksekliği) ötesine kadar uzatılarak yapılmıştır. Alt başlıkta ise kemer takviyenin berkitme levhasından itibaren 4 mm uzunluğunda uygulanmıştır. Testlerde değişen parametreler kalınlığı, gövde güçlendirmesi ve nin başlıklar etrafında sürekliliği olmuştur. Bu 4 test kirişi B, G, G2, G3 olarak adlandırılmıştır. B kesiti uygulamasının olmadığı kontrol kirişidir. G kirişinde, cam elyaflar üst ve alt başlıklarda süreklilik sağlayarak tek parça halinde başlıklara sarılarak uygulanmıştır. G2 kirişinde cam elyaflar bütün kiriş kesitini sarmak şeklinde başlıklar ve gövdeye uygulanmıştır. G3 kirişinde ise elyaflar ayrı parçalar halinde başlıkların altına ve üstüne yapıştırılmıştır. Kullanılan cam elyaf katmanları G ve G2 kirişlerinde 3 G3 kirişinde ise 5 tir. Şekil 2 ve 3 de HE4AA testlerinde kullanılan uygulamaları gösterilmektedir. a) Welded Haunch Kemerli d b Toplam = 3 Katmanı Welded Haunch Kemerli b) Şekil 2. a) Çıplak Kiriş b) G Kirişi d b Toplam = 3 Katmanı a) Welded Haunch Kemerli d b Toplam = 5 Katmanı Welded Haunch Kemerli b) Şekil 3. a) G2 Kirişi b) G3 Kirişi 4

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA 2.3. Yükleme Protokolü ve Ölçümler Moment aktaran kolon-kiriş birleşim bölgeleri için AISC (25b) yönetmeliğinde tanımlanan yükleme protokolü benimsenmiştir. Çelik çerçevede ve kolon-kiriş bulonlu birleşiminde meydana gelen daha önceden tahmin edilemeyen küçük deplasmanlardan dolayı yükleme protokolünde test sırasında ufak değişiklikler yaşanmıştır. Şekil 4 de 4 test kirişine uygulanan yük adımları gösterilmektedir. Aktüatör mesafe ölçen sensör ve yük hücresine sahiptir. Bütün test kirişlerinde 3 mesafe ölçen sensör ve birçok gerinim pulu kullanılmıştır. Ucu Dönmesi Ucu Dönmesi Döngü Sayısı Döngü Sayısı a) b) Ucu Dönmesi Ucu Dönmesi 3. TEST SONUÇLARI Döngü Sayısı Döngü Sayısı c) d) Şekil 4. a) Çıplak b) G c) G2 d) G3 Kiriş Testlerinde Uygulanan Yükleme Adımları 4 HE4AA kirişinin yük kiriş ucu dönmesi ilişkisi Şekil 5 de verlmektedir. Bu grafikler M nin kaynaklı kemer takviye yüzü momenti, M p nin de Tablo 2 de sunulan gerçek akma dayanımı ile hesaplanan kesitin plastik momenti olduğu normalize edilmiş moment eksenlerini içermektedir. Kiriş ucu dönmesi de takviye yüzüne göre hesaplanmıştır. Grafiklerdeki pozitif dönme değerleri üst başlığın basınçta olduğunu anlatmaktadır. Çıplak kiriş için maksimum M/M p değerleri sırasıyla pozitif ve negatif eğilmeler için.6 ve.4 olmaktadır. Bu değerler G ve G2 kirişleri için.9 ve.6, G3 kirişi için ise.4 ve.7 dir. Bütün kesitlerde %.2-.3 dönme değerlerinde akma başlamıştır. G2 ve G3 kirişlerinde ankastreye yakın kaynak ısısından etkilenmiş olan bölgede üst başlık yırtılması meydana gelmiştir. G kirişi % 4.3 lük dönmenin iki döngüsünü de tamamlayabilmiştir. Bütün kirişlerde üst başlık yerel burkulması kaynaklı kemer takviyenin içinde kolon yüzüne yakın bölgede meydana gelmiştir. Çıplak kiriş ve G kirişinde üst başlık yerel burkulmalarının aşamaları Şekil 6 da gösterilmektedir. Bütün kirişlerde, alt başlık yerel burkulması kaynaklı kemer takviyenin dışında berkitme 5

. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı -4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA yüzüne yakın olan bölgede meydana gelmiştir. Çıplak kirişte alt başlık yerel burkulması ilk olarak %-2.4 lük dönmenin ilk döngüsünde meydana gelmiştir. Fakat, G kirişinde ilk burkulma anı %-3.3 lük dönmenin ilk döngüsüdür. Şekil 7 de çıplak kiriş ve G kirişinin farklı dönmelerdeki alt başlık yerel burkulmaları gösterilmektedir. 4 M/MpUcunda at WH Tip M/Mp 2.5 - -.5 Load Yük -2 - -.5 -.4-3 -.3 -.2 -...2.3-4.4 4 3 2.5 - -.5-2 - -3 -.5 -.5 -.4 -.3 -.2 -. Beam Rotation at WH Tip Ucu Dönmesi b) 4.5 M/MpUcunda at WH TipM/Mp 3 2.5 N - -.5 Load Load Yük M/Mp at WH Tip Ucunda M/Mp.5-2 - -3-4..2.3.4.5 Beam Rotation at WH Tip Ucu Dönmesi a) -.5 -.5 -.4 -.3 -.2 -. -4..2.3.4.5 4 3 2.5 - -.5-2 - -3 -.5 -.5 -.4 -.3 -.2 -. BeamUcu Rotation at WH Tip Dönmesi Load Yük at WH Tip M/Mp Ucunda M/Mp.5 3 Load Yük.5..2.3.4-4.5 Beam Rotation at WH Tip Ucu Dönmesi c) d) Şekil 5. a) Çıplak b) G c) G2 d) G3 Kirişleri M/Mp Kiriş Dönmesi Grafikleri Şekil 5 de görüldüğü üzere pozitif eğilmede B ile G kirişlerinin davranışları nerdeyse benzerdir. Bunun sebebi üst başlık yerel burkulmasının kolon yüzünde meydana gelmesi ve yerel burulma öncesinde meydana gelen ayrışmalarıdır. ayrışmasının yaklaşık olarak %.5 dönmede meydana geldiği gözlenmiştir. Fakat, yerel burkulma %2 lik dönmeye kadar oluşmamıştır. güçlendirmesinin katkısı negatif eğilmede gözlenebilir. Negatif eğilmede çıplak kirişin yük taşıma kapasitesi (M/Mp) %-2.4 dönmede en yüksek olan -.4 değerine ulaştıktan sonra düşmeye başlamıştır. Öte yandan, G kirişi %-4.3 dönmeye kadar yük taşımaya devam etmiştir. En yüksek normalize edilmiş moment %-4.3 dönmenin ilk çevriminde -.6 olarak kaydedilmiştir. G ve G2 kirişlerinin davranışları kıyaslandığında (Şekil 5) gövdeye yapıştırılan nin pek de katkıda bulunmadığı gözlenmektedir. Kirişlerin hiçbirinde belirgin gövde burkulması meydana gelmemiştir. G2 kirişi hata moduna kadar benzer alt başlık burkulması davranışı göstermiştir. Bu iki kirişin üst başlık burkulma davranışları da kaynaklı kemer takviyenin içindeki güçlendirme detayının birbirine çok yakın olmasından dolayı benzerdir. G ve G3 kirişlerinin davranışları kıyaslandığında (Şekil 5) yi sürekli parçalar halinde üst ve alt başlıklara kıvırarak yapıştırma işleminin başlıklara ayrı parçalar halinde yapıştırmaya göre daha başarılı olduğu gözlenmiştir. G3 kirişinin yük taşıma kapasitesi %3.4 dönmenin 2. çevriminde azalmaya başlamıştır. Oysaki, yük taşıma kapasitesi azalması G kirişinde %4.3 dönmenin 2. çevriminde başlamıştır. 6

. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı -4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA Çıplak % 2. Döngü 2 Çıplak % 3.4 Döngü G % 2.2 Döngü G % 2.2 Döngü 2 G % 3.3 Döngü G % 3.3 Döngü 2 G % 4.3 Döngü G % 4.3 Döngü 2 Çıplak % 2.4 Döngü 2 Çıplak % 3.4 Döngü 2 Şekil 6. Çıplak ve G Kiriş Testlerinde Üst Başlık Yerel Burkulmaları Çıplak %-2.4 Döngü Çıplak %-3.4 Döngü G %-2.2 Döngü G %-2.2 Döngü 2 G %-3.3 Döngü G %-3.3 Döngü 2 G %-4.3 Döngü G %-4.3 Döngü 2 Çıplak %-2.4 Döngü 2 Çıplak %-3.4 Döngü 2 Şekil 7. Çıplak ve G Kiriş Testlerinde Alt Başlık Yerel Burkulmaları 4. SONUÇLAR Araştırma programının deneysel kısmında test edilen HE4AA kirişleri analitik kısımda analiz edilen kesitlerin bir kısmını kapsamaktadır. Yükleme sistemi kapasitesi ve yüksek başlık narinlik oranı test edilen kesitlerin derinliğini kısıtlamıştır. Analitik çalışmada odaklanılan kirişlerin derinlik/genişlik oranları 2.79 (derin), 2. (orta) ve.38 (sığ) olarak sıralanmıştır. HE4AA kesitinin derinlik/genişlik oranı.26 dır. Yine de, test programından elde edilen bulgular analitik çalışma sonucu edinilmiş bazı sonuçları doğrulamaktadır. Analitik çalışmada önerilen uygulama şekli deneysel çalışmada benimsenmiştir. güçlendirmesi, sadece yerel burkulma başlamasını geciktirmekte kalmayıp aynı zamanda %4 dönmede burkulma şiddetini de azaltmıştır. Üst başlıkta plastik yerel burkulma kaynaklı kemer takviye iç bölgesinde meydana gelmiş ve güçlendirmesi alt başlıkta olduğu kadar burada başarılı bir performans sergileyememiştir. Fakat, dikkate alınmalıdır ki; kesitin 7

-4 Ekim 2 ODTÜ ANKARA derinlik/genişlik oranı arttıkça kaynaklı kemer takviyenin uzunlamasına boyu artacak ve PGCE güçlendirmesi bu iç bölgede de etkili olacaktır. Çelik I-kirişlerinin plastik mafsal bölgesindeki alt ve üst başlıklara boylamasına eklenen güçlendirmesi plastik mafsallaşma anında yerel burkulma oluşumuna karşı başlıkları desteklemeye çalışmaktadır. Bu davranış biçimi kirişlerin moment taşıma kapasitesini arttırmakta ve aynı zamanda birleşimin enerji yutma kapasitesinde artışa neden olmaktadır. güçlendirmesi, plastik yerel burkulmayı önlemede orta derecede başarılı olmakta ve kesitlerin süneklik düzeyi normal çerçeveler için gerekli olan olan.2 rad dönme değerine ulaşmalarına yardımcı olmaktadır. KAYNAKLAR Accord, N. B., and Earls, C. J. (26). Use of fiber-reinforced polymer composite elements to enhance structural steel member ductility. Journal of Composites for Construction :4, 337-344. American Institute of Steel Construction (AISC). (25a). Seismic provisions for structural steel buildings, ANSI/AISC 34-5, AISC, Chicago, IL. American Institute of Steel Construction (AISC). (25b). Prequalified connections for special and intermediate steel moment frames for seismic applications, ANSI/AISC 358-5, AISC, Chicago, IL. American Institute of Steel Construction (AISC). (999). Modification of existing welded steel moment connections for seismic resistance, Steel Design Guide Series 2, AISC, Chicago, IL. American Society for Testing and Materials (ASTM). (23). Standard test method for tension testing of metallic materials (Metric), ASTM, Designation 3.: E8M. Chen, M. and Das, S. (29). Experimental study on repair of corroded steel beam using CFRP. Steel and Composite Structures 9:2, 3-8. Egilmez, O.O., Alkan D. and Ozdemir, T. 29. Cyclic behavior of steel I-beams by a welded haunch and reinforced with. Steel and Composite Structures 9:5, 49-444. Egilmez, O.O., Yormaz, D. 2. Cyclic testing of steel I-beams reinforced with. Steel and Composite Structures :2, 93-4. Ekiz, E., El-Tawil, S. Parra-Montesinos, G., and Goel, S. (24). Enhancing plastic hinge behavior in steel flexural members using CFRP wraps. Proceedings of the 3th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver,Canada. Federal Emergency Management Agency (FEMA). (2a). Recommended seismic design criteria for new steel moment-frame buildings, FEMA 35, Washington, D.C. Federal Emergency Management Agency (FEMA). (2b). Recommended seismic evaluation and upgrade for existing welded steel moment-frame buildings, FEMA 35, Washington, D.C.. Guven, C. A. (29). Experimental Study on Improving Local Buckling Behavior of Steel Plates with Glass Fiber Reinforced Polymers, Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Müh. Bölümü, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, İzmir. Miller, T. C., Chajes, M. J., Mertz, D. R., and Hastings, J. N. (22). Strengthening of a steel bridge girder using CFRP plates. Journal of Bridge Engineering 6:6, 54-522. Nakashima, M., Kanao, I., and Liu, D. (22), Lateral instability and lateral bracing of steel beams subjected to cyclic loading. Journal of Structural Engineering 28:, 38-36. Nakashima, M., Liu, D., and Kanao, I. (23), Lateral-torsional and local instability of steel beams subjected to large cyclic loading. Journal of Steel Structures 3:3, 79-89. Okazaki, T., Liu, D., Nakashima, M., and Engelhardt, M.D. (26), Stability requirements for beams in seismic steel moment frames. Journal of Structural Engineering 32:9, 334-342. Sayed-Ahmet, E.Y. (24). Strengthening of thin-walled steel I-section beams using CFRP strips. Proceedings of the 4th Advanced Composites for Bridges and Structures Conference, Calgary, Canada. Yormaz, D. (2). Seismic Behavior of Steel I-beams Reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymers: An Experimental Study. Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Müh. Bölümü, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, İzmir. 8