MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI



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

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

MEVCUT BETONARME YAPILARDA KISA KOLON DAVRANIŞLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

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

(Deneysel Çalışmalar)

YAPILARIN ÇİMENTO ESASLI KOMPOZİT PANALLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

Yapı Elemanlarının Davranışı

YAPILARDA HASAR TESPĐTĐ-II

Perdelerde Kesme Kuvveti Tasarımı ve Yatay Donatı Uygulaması

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

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Beton Panellerle Güçlendirme - Kuramsal Yaklaşım *

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

. TAŞIYICI SİSTEMLER Çerçeve Perde-çerçeve (boşluklu perde) Perde (boşluksuz perde) Tüp Iç içe tüp Kafes tüp Modüler tüp

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

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

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 4- Özel Konular

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

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

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

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

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

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 7-Örnekler 2. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Alt Yapı ve Kentsel Dönüşüm Hizmetleri Genel Müdürlüğü

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

Yapı Elemanlarının Davranışı

BETONARME BİNALARDA DEPREM HASARLARININ NEDEN VE SONUÇLARI

ESKİŞEHİR İLİ BİNA ENVANTERİNİN YAPISAL KUSURLAR VE DÜZENSİZLİKLER BAKIMINDAN İRDELENMESİ

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA DONATI DÜZENLEME İLKELERİ

BETONARME-II (KOLONLAR)

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

ANTAKYA MÜZE OTEL TAŞIYICI SİSTEM PROJESİ. İnş.Yük.Müh. Bülent DEVECİ

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

MOMENT AKTARAN BİRLEŞİMLER YAPI MERKEZİ DENEYSEL ÇALIŞMALARI

KISA KOLON HASARI OLUŞMUŞ BETONARME KOLONLARIN CFRP İLE YAPISAL ONARIMI

Yapı Elemanlarının Davranışı

Taşıyıcı Sistem Elemanları

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

Çerçeveye yapılan ankraj aralığının, bölme duvarlı çerçeve güçlendirmesine etkisi

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Özel Konular

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

BETONARME ÇERÇEVELERDE KISMİ KUŞAKLAMANIN ETKİNLİĞİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

NETMELĐĞĐ. Cahit KOCAMAN Deprem Mühendisliği Şube Müdürü Deprem Araştırma Daire Başkanlığı Afet Đşleri Genel Müdürlüğü

DOLGU DUVARLI ÇERÇEVELERİN YATAY YÜKLER ALTINDAKİ DAVRANIŞLARI ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-4

BETONARME DIŞ PERDE DUVARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ ÇERÇEVELERİN DAYANIM PARAMETRELERİNİN DENEYSEL VE ANALİTİK YÖNTEMLERLE İRDELENMESİ

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

BÖLÜM 7 MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ. sorular

BETONARME YAPILARIN ONARIMI VE GÜÇLENDİRİLMESİ UYGULAMA VE ARAŞTIRMALAR

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN DEPREM DAVRANIŞI

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

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

ÇELİK LEVHALARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ DOLGU DUVARLARIN DAVRANIŞI

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

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

KESME BAKIMINDAN DOĞRU TASARLANMAMIŞ BETONARME PERDE DUVARLI YÜKSEK BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

BETON İÇİNDE KULLANILAN ÇELİK TELLERİN BETONARME ÇERÇEVENİN DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

BETONARME BĠR OKULUN DEPREM GÜÇLENDĠRMESĠNĠN ĠDE-CAD PROGRAMI ĠLE ARAġTIRILMASI: ISPARTA-KESME ĠLKÖĞRETĠM OKULU ÖRNEĞĠ

Nautilus kalıpları, yerinde döküm yapılarak, hafifletilmiş betonarme plak döşeme oluşturmak için geliştirilmiş kör kalıp sistemidir.

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

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

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

Süneklik Düzeyi Yüksek Perdeler TANIMLAR Perdeler, planda uzun kenarın kalınlığa oranı en az 7 olan düşey, taşıyıcı sistem elemanlarıdır.

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

Yeni Deprem Yönetmeliği Kapsamında Dolgu Duvarlar. Prof. Dr. Erdem Canbay Prof. Dr. Barış Binici

DEPREM DAYANIMI YETERSİZ BETONARME ÇERÇEVELERİN DÜZLEM DIŞI PERDE DUVAR İLE GÜÇLENDİRİLMESİ

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 2-Yönetmelik Altyapısı

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

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ve Betonarme Bina Tasarım İlkeleri PROF. DR. ERDEM CANBAY

DEPREME DAVRANIŞI DEĞERLENDİRME İÇİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ. NEJAT BAYÜLKE 19 OCAK 2017 İMO ANKARA ŞUBESİ

FARKLI PARAMETERLERİN CFRP ŞERİTLERLE DOLGU DUVAR GÜÇLENDİRMESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

ÖRNEK 18 4 KATLI BETONARME PANSİYON BİNASININ GÜÇLENDİRİLMESİ ve DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN YÖNTEM İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Perde Duvar ile Güçlendirilen Betonarme Çerçevenin ANSYS ve STA4- CAD Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

SIVANMIŞ TUĞLA DOLGU DUVARLARIN ŞERİT BETON/BETONARME PANELLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

DÜZCEDEKİ BAZI KAMU VE ÖZEL BİNALARIN 1999 DÜZCE DEPREMİNDEKİ SİSMİK PERFORMANSLARININ İNCELENMESİ

Beton Basınç Dayanımın Yapısal Davranışa Etkisi

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 1-Temel Kavramlar

BÖLÜM - 2 DEPREM ETKİSİNDEKİ BİNALARIN TASARIM İLKELERİ (GENEL BAKIŞ)

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

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

PROJEM İSTANBUL DOKTORA TEZİ. Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçevelerin Karbon Lifli Kompozitlerle Güçlendirilmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 4-DBYBHY (2007)ve RBTE(2013) Karşılaştırılması

teknik uygulama detayları

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

Bulanık Mantık ve DURTES Yönteminde Uygulanması İçin Bir Öneri

Doç. Dr. Halit YAZICI

BETONARME ÇERÇEVELERDE DOLGU DUVAR ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÜZERİNE DENEYSEL ÇALIŞMA

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

Transkript:

ECAS22 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, 14 Ekim 22, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, Türkiye MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI G. ÖZCEBE, U. ERSOY, T.TANKUT, U. AKYÜZ, E.ERDURAN, S.KESKİN, C. MERTOL Orta Doğu Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara 6531, Türkiye ÖZET Bildiride mevcut binaların, boşaltılmadan ve içindekiler rahatsız edilmeden güçlendirilmesini sağlayacak ekonomik bir yöntemin ODTÜ de gerçekleştirilen deneysel çalışmalarla oluşturulduğu anlatılmaktadır. Geliştirilen yöntem sayesinde boşluklu tuğla dolgulu çerçevelerin dayanımı iki katı aşan oranlarda artırılmıştır. Güçlendirilmiş dolgu duvarlı çerçeveler referans elemanı ile karşılaştırıldıklarında daha kararlı yük çevirimleri sergilediği görülmüş, gerek dayanımın gerekse rijitliğin erken yük çevrimlerinde tükenmesinin önüne geçirmiştir. Güçlendirilmiş olan elemanlar daha fazla enerji tüketebilmişlerdir. GİRİŞ Ülkemizdeki betonarme yapılar genellikle yeterli yanal dayanım ve rijitliğe sahip olmayan, donatı detayları deprem davranışı açısından yetersiz, beton dayanımları düşük çerçevelerden oluşmaktadır. Bunun yanında bu yapılarda yumuşak kat, kısa kolon, kuvvetli kiriş zayıf kolon gibi sistem yetersizliklerinin de bulunması, deprem güvenlikleri yeterli olmayan büyük bir yapı stokunu gündeme getirmektedir. Bu zayıflıklara sahip yapıların kuvvetli bir depremde sağlıklı bir davranış sergilemesini beklemek mümkün değildir. Bu nedenle, bir öncelik sırası belirlenerek, mevcut yapı stokunun deprem güvenliğinin artırılması gerekmektedir. Güçlendirilmesi gereken bina sayısı gözönüne alındığında, bu binaların hepsinin deprem sonrası kullanılabilirliğini koruyacak şekilde güçlendirilmelerinin ekonomik olarak mümkün olmadığı görülmektedir. Diğer taraftan, can ve mal kayıplarının en aza indirilmesi için bu binaların büyük bir depremde göçmelerinin engellenmesi de gerekmektedir. (1, 2, 3, 4, 5, 6) ODTÜ Yapı Mekaniği Laboratuvarı nda 1969 dan bu yana sürdürülen araştırmalar betonarme çerçevelerin bazı gözlerinin betonarme panellerle doldurulması ile oluşturulan dolgulu çerçevelerin, tıpkı betonarme perde duvar gibi davranarak binanın yatay yük dayanımını ve rijitliğini önemli oranda artırdığını göstermiştir. Bu araştırmalar, ODTÜ tarafından Sistem İyileştirmesi adı verilen onarım/güçlendirme yönteminin temelini oluşturmuştur. Sistem iyileştirilmesinde yeni bir yatay yük taşıma sistemi oluşturulmakta ve mevcut çerçeveler, salt düşey yük taşıyan sistemler olarak düşünülmektedir. Böylece hem yanal dayanım ve yanal rijitlik istenilen düzeye getirilmekte, hem de deprem açısından birçok sakınca içeren zayıf çerçevelerin yatay yükten alacakları pay en aza indirilmektedir. 13

Sözü edilen "Dolgulu Çerçeve" yöntemi, birçok zayıflık ve kusur içeren ülkemiz binalarının onarım ve güçlendirilmesi için en pratik, en güvenilir ve en ekonomik çözüm olarak kabul edilmektedir. Bu yöntem Erzincan (1992), Dinar (1995) ve Ceyhan (1998) depremlerinde hasar gören çok sayıda binaya uygulanmıştır (6). Oldukça iyi incelenmiş ve geliştirilmiş olan "Betonarme Dolgulu Çerçeve" yönteminin, hasar görmüş ve boşaltılmış binalar için uygun bir yöntem olmasına karşın, kullanımda olan binalara uygulanmasında bazı sorunlar vardır. Bu çözüm ve yöntemin diğer birçok çözüm ve yöntem gibi en büyük sakıncası, onarılacak/güçlendirilecek binanın boşaltılmasının zorunlu olmasıdır. Bu nedenle, Betonarme Dolgulu Çerçeve yönemini halen kullanımda olan binaların, özellikle konut ve/vaya ofis olarak kullanılanlarının güçlendirilmesinde uygulamak hemen hemen imkansızdır. Zira bu tip binaların güçlendirilme işleminin uygulanabilmesi için boşaltılması genellikle mümkün olamamaktadır. Bu nedenle, kullanımda olan binaların güçlendirilebilmesi için binanın boşaltılmasını gerektirmeyen, hızlı ve binanın kullanımını aksatmadan uygulanabilen, ekonomik yöntemlerin geliştirilmesi gerekmektedir. Geçmişte yapılan çalışmalar, yanal ötelenmeler belirli düzeyi geçmediği sürece, boşluklu tuğla duvarlarların betonarme çerçevelerin hem yanal rijitliğini hem de dayanımını önemli oranda artırdığını göstermektedir (3). Ne var ki, yanal ötelenler belirli bir düzeyi aştığında söz konusu duvarlar ezilerek devre dışı kalmakta ve betonarme çerçevenin davranışına tüm deprem süresince katkıda bulunamamaktadır. Eğer boşluklu tuğla duvarların deprem sırasında ezilerek devre dışı kalmaları engellenebilirse, yapının göçme olasılığının önemli ölçüde azalacağı açıktır. Bunun sağlanması ancak mevcut yapıdaki tuğla duvarların tümünün veya bir kısmının güçlendirilmesi ile mümkündür. Mevcut delikli tuğla dolgu duvarların güçlendirilip, perde duvar gibi davranmasını sağlayabilmek için akla öncelikli olarak iki ayrı yöntem gelmektedir. 1. Karbon lifi içeren tabakalarla (CFRP) güçlendirme. 2. Çerçeve elemanlarına ve birbirlerine özel bağlantılarla tutturulan önüretimli ince betonarme plakalarla güçlendirme. Akla gelen seçenekler arasında karbon lifli kompozit (CFRP) kullanılarak yapılacak olan tuğla duvar güçlendirmesi öne çıkmaktadır. Zira bu malzeme hem çok yüksek çekme dayanımına sahiptir, hem de çok hafiftir. Ayrıca kolay uygulanabilir olması, tuğla duvar güçlendirmesinde CFRP kullanımını oldukça çekici kılmaktadır. Bu konunun araştırılması amacıyla ODTÜ Yapı Mekaniği Laboratuvarı nda deneysel bir çalışma başlatılmıştır. Bu çalışma kapsamında, ülkemizde sıklıkla görülen zayıflıkları içeren 1/3 ölçekli, iki katlı, tek açıklıklı altı adet çerçeve üretilmiş, çerçeve gözleri 1/3 ölçekli delikli tuğla duvar ile kapatılmış, ülkemizdeki genel uygulamaya uygun olarak duvarların her iki yüzü de sıvanmıştır. Bu şekilde üretilen deney elemanları, daha sonra değişik CFRP örtü uygulamaları ile güçlendirildikten sonra denenmiştir. Bu bildiride, ODTÜ de yapılmış olan deneysel bir araştırmanın detayları sunulmakta ve ulaşılan sonuçlar, mevcut yapıların deprem güvenliklerinin artırılması açısından irdelenmektedir. 14

DENEYSEL ÇALIŞMA Deney Elemanları: Bu çalışma çerçevesinde altı adet boşluklu tuğla duvar dolgulu betonarme çerçeve test edilmiştir. Deney elemanları, uygulamada sıkça görülen, yetersiz sargı donatısı, yetersiz donatı detaylandırması, düşük beton dayanımı gibi zayıflıkları içerecek biçimde tasarlanmıştır. Tüm deney elemanlarının betonarme çerçevelerindeki malzeme özellikleri ve donatı detayları aynıdır. Çerçevelerin dökümü ve deneyler, eleman yatay konumdayken yapılmıştır. İki katlı tek açıklılıklı betonarme çerçeve davranışının elde edilebilmesi için birbirine, görece rijit bir temel kirişiyle bağlı, iki adet çerçeve üretilmiştir. Böylece gerçekte olduğu gibi birinci kat kolon uçlarındaki dönmeler engellenmeye çalışılmıştır. Ancak, deney sırasında elemanın simetrik kalması her zaman mümkün olamamaktadır. Bu nedenle temel düzeyinde meydana gelen dönmeler ölçülmüş ve hesaplarda kullanılmıştır. Üretilen betonarme çerçevelerin boyutları ve donatı detayı, Şekil 1 de gösterilmiştir. Betonarme çerçevelerin üretimi ve kürü tamamlandıktan sonra boşluklu tuğla duvarlar örülmüştür. Duvarların örülmesi, eleman düşey durumdayken yapılmıştır. Gerçek davranışın yansıtılabilmesi için ikiz çerçevelerden ilkinin duvarı örüldükten sonra deney elemanı ters çevirilmiş ve diğer çerçevenin duvarı örülmüştür. Son olarak, boşluklu tuğla duvarlar uygulamada yapıldığı gibi sıvanmıştır. Üretilen çerçevelerin özellikleri Tablo 1 de özetlenmiştir. Şekil 1 Deney elemanlarının boyutları ve donatı detayları Aynı özelliklerde üretilen altı çerçevelerden ilki, iki yüzü sıvalı, tuğla duvar dolgulu çerçeve olarak imal edilmiştir. Referans elemanı olarak kullanılacak olan bu çerçeve, hiçbir güçlendirme yapılmadan denenmiştir. Geriye kalan beş dolgulu çerçeve, çeşitli CFRP ve özel ankraj detayları uygulanarak güçlendirilmiştiştir. İkinci deney elemanı referans elemanı gibi üretildikten sonra, tuğla duvarların her iki yüzü, birbirine dik iki kat CFRP örtü ile tamamen kaplanmıştır. Bu uygulama sırasında tuğla duvarların üzerindeki sıva kaldırılmamıştır. CFRP uygulaması yalnızca tuğla duvarlarla sınırlı tutulmuş, betonarme elemanlara CFRP uygulanmamıştır. Ayrıca, bu elemanda herhangi bir özel ankraj 15

kullanılmamıştır. Deney sırasında uygulanan CFRP elemanın yüzeyinden kolayca ayrılmıştır. Bu nedenle dayanım ve rijitlik açısından önemli bir iyileşme sağlanamamıştır. Üçüncü deney elemanının sadece bir yüzü (dış cepheyi temsil eden), hem betonarme elemanları hem de tuğla duvarları içerecek şekilde, iki kat CFRP ile kaplanmıştır. Bu elemanın CFRP örüsü, gene CFRP kullanılarak geliştirilen özel ankrajlar ile çeşitli noktalardan betonarme elemanlara çivileme yöntemiyle de tuturulmuştur. Fakat uygulanan ankraj metodunun ve miktarının yeterli olmadığı deney sırasında açıkça görülmüştür. Hem ikinci, hem de üçüncü deneylerde göçme, birinci kattaki kolon-kiriş bağlantısının kırılması sonucu olmuştur. Göçme mekanizmasının zemin kat yerine birinci katta oluşması, bu kattaki bindirmeli eklerde sorunlar olduğunu göstermiştir. Her ne kadar bindirme boyları yeterliyse de ( 4φ) sargı donatısı yetersizliğinden ötürü bu bölgede yerel bazı zayıflık oluşmuştur. Bu nedenle, dördüncü deney elemanın CFRP ve ankraj detaylandırması ikinci ve üçüncü deney sonuçları gözönüne alınarak yapılmıştır. Bu elemanın her iki yüzüde iki kat CFRP ile kaplanmıştır. Üçüncü deney elemanından farklı olarak, bindirmeli ek bölgelerinin sargılanması için birinci kat kolonlarının alt 35 mm lik bölümleri, iki yönlü (biribirine dik iki kat) CFRP ile sarılmıştır. Üçüncü deneyde kullanılan ankrajlar geliştirilmiş ve sayıları artırılmıştır. Bu güçlendirme sonucunda, elemanın hem kapasitesi hem de davranışı oldukça etkili bir biçimde iyileştirilmiştir. Fakat bu elemanın güçlendirilmesinde kullanılan CFRP miktarı ekonomik olmaktan çok uzaktır. Ayrıca deney sırasında yapılan gözlemler sonucunda, uygulanan CFRP donatının, çaprazlar şeklinde çalıştığı ve çaprazlar dışında kalan bölgenin katkısının oldukça sınırlı olduğu anlaşılmıştır. Son deney elemanının tasarımında, beşinci elemanda kullanılan CFRP detayı tekrarlanmıştır. İki eleman arasındaki tek fark, bu elemanın zemin kat kolonlarının alt uçlarının sarılmış olmasıdır. Burada amaç plastik mafsallaşmayı geciktirerek elemanın daha fazla yük taşıyıp taşıyamayacağının araştırılmasıdır. Deney Düzeneği ve Deney Yöntemi Test edilen iki katlı tek açıklıklı çerçevelerin gerçeğe uygun davranış göstermesi için sadece deney elemanlarının değil, aynı zamanda deney düzeneğininde simetrik olması gerekmektedir. Bu amaçla Şekil 2 de gösterilen düzenek hazırlanmıştır. ODTU de 1985 yılından bu yana kullanılmakta ola bu deney düzeneği, iki adet betonarme reaksiyon kirişi, iki adet çelik bağ kirişi, yükleme ekipmanı ve ölçüm aletlerinden oluşmaktadır. Gerçek davranışın yansıtılabilmesi için öngermeli kablo vasıtasıyla kolonlara dengeli durumun yüzde 5 sine karşılık gelen eksenel yük uygulanmıştır. Sözü geçen öngerme kuvveti, kriko yardımıyla basit menetli bir çelik kirişin ortasına uygulanmıştır. Çelik kirişin mesnet reaksiyonları her bir kolonun üzerine uygulanan eksenel kuvveti vermektedir. Deneyler sırasında gerek uygulanan yükün, gerekse deplasmanların ölçülmesi elektronik cihazlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yük okumaları, elektronik yük hücresi ile gerçekleştirilmiştir. Deplasmanların ölçülmesi için elektronik LVDT ler ve elektronik komparatörler kullanılmıştır. Deney süresince bu aletlerden gelen sinyaller bilgisayar destekli veri toplama sistemi aracılığı ile otomatik olarak kaydedilmiştir. Ölçüm sisteminde kullanılan cihazların yerleri Şekil 3 te göstermektedir. Tüm deneylere, kolonlara eksenel yük uygulayarak başlanılmıştır. Deney elemanlara depremi benzeştiren tersinir tekrarlanır yatay yük ikinci kat düzeyinde uygulanmıştır. Elemanlara uygulanan yatay yük geçmişi aynı tutulmuştur. Bu şekilde deney sonuçlarının sağlıklı bir şekilde kaşılaştırmalarının yapılması mümkün olmuştur. 16

BoyunaDonatı Çeliği Etriye Çeliği Boyuna Donatı Sayısı Etriye Detayları (Kolon ve Kiriş) Etriye Detayları (Temel Kirişi) Tablo 1 Deney elemanlarının özellikleri ELEMAN ADI SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 Akma Dayanımı 388 388 388 388 388 388 (MPa) Çekme Dayanımı (MPa) 532 532 532 532 532 532 Çap (mm) 8 8 8 8 8 8 Akma Dayanımı 279 279 279 279 279 279 (MPa) Çekme Dayanımı 398 398 398 398 398 398 (MPa) Çap (mm) 4 4 4 4 4 4 Kolon ve Kirişler 4 4 4 4 4 4 Temel Kirişi 6 6 6 6 6 6 Etriye Aralığı 1 1 1 1 1 1 (mm) Kanca Ucu Açısı 9 9 9 9 9 9 ( ) Etriye Aralığı 5 5 5 5 5 5 (mm) Kanca Ucu Açısı 135 135 135 135 135 135 ( ) Çerçeve Betonunun Basınç Dayanımı (MPa) 19.5 15.3 12.9 17.4 12. 14.7 Sıva ve Harcın Basınç Dayanımı (MPa) 4.3 4.3 3.1 2.9 4.1 4.2 Boşluklu Tuğla Duvar Var Var Var Var Var Var Uygulama Yok Dış İç ve Dış İç ve Dış İç ve Dış İç ve Dış Yüzde Yüzlerde Yüzlerde Yüzlerde Yüzlerde Duvar Çift Çift Çift Tek Tek Türü - Yönlü Yönlü Yönlü Yönlü Yönlü Örtü Örtü Örtü Şerit Şerit CFRP Çerçeve Ankraj - - Yapıldı Yapıldı Yapıldı Yadıldı Uygulama Yok Yok Dış Dış Dış Dış Yüzde Yüzde Yüzde Yüzde Türü - - Örtü Örtü Şerit Şerit Ankraj - - Yapıldı Yapıldı Yapıldı Yapıldı 17

Şekil 2 Deney düzeneği Şekil 3 Deplasman ölçüm düzeneği 18

DENEY SONUÇLARI Genel Bu çalışmada, CFRP ile güçlendirilmiş boşluklu tuğla duvar dolgulu betonarme çerçevelerin tersinir yükler altındaki davranışını incelemeyi amaçlanmıştır. Bunun için altı adet,farklı detaylarla güçlendirilmiş, tek açıklıklı, iki katlı, 1/3 ölçekli çerçeve test edilmiştir. Bu testler sonucunda elde edilen yatay yük-tepe deplasmanı eğrileri Sekil 4 de özetlenmiştir. Deney Elemanlarının Davranışı: Referans elemanı olarak adlandırılan birinci deney elemanı, beklenen zayıf çerçeve davranışını sergilemiş ve hem dayanımının hemde sünekliğinin oldukça düşük olduğu görülmüştür. CFRP donatının betonarme çerçeveye herhangi bir şekilde ankrajının yapılmadığı ve CFRP uygulamasının yalnızca boşluklu tuğla duvarla sınırlı tutulduğu ikinci eleman, dayanım bakımından bir gelişme gösteremese de birinci elemana göre daha fazla elastik olmayan deplasman yapabilmiş (~2 mm, ötelenme oranı ~.1) ve bu deplasman düzeyinde iki adet kararlı yük çevirimi sergilemiştir. Bir başka deyişle, bu elemanın süneklik düzeyi, referans çerçeveye göre daha fazladır. CFRP uygulamasının dış yüzden yapıldığı ve CFRP nin çerçeve elemanlarına ankre edildiği üçüncü deney elemanı olan SP-3, dayanım açısından diğer iki elemana göre daha üstün bir davranış sergilememiştir. Bu eleman, her nekadar yüzde üç ötelenme oranına ulaşabildiyse de, yüzde bir ötelenme oranından sonra önemli rijitlik azalımı göstermiştir. Genel olarak SP-2 ve SP-3 ün yükdeplasman eğrileri incelendiğinde, deprem güvenliği açısından her iki elemanın davranışlarının yetersiz olduğu söylenebilir. Dördüncü elemanın imalatında da kullanılan CFRP miktarı ekonomik limitlerin dışındadır. Bu eleman deneyinde, CFRP ile ulaşılabilecek en uç nokta belirlenmeye çalışılmıştır. Hatırlanacağı gibi bu elemanın yapımında, hem iç hem de dış cepheler CFRP ile kaplanmış, CFRP hem çerçeveye hem de dolgu duvara CFRP ankrajlar kullanılarak sabitlenmiştir. Deney sonuçları dayanım ve rijitlik açısından irdelendiğinde, SP-4 ün dayanımının referans elemanın dayanımının 2.4 katı olduğu görülmektedir. Bu dayanım artışı boş çerçeve dayanımının (dolgu duvarsız) 6-7 katına karşılık gelmektedir. Bunun yanında, elemanın rijitliği referans elemanının rijitliğine çok yakındır. Ancak eleman davranışı oldukça gevrektir. İleri yük çevirimlerinde, CFRP nin betonarme çerçeveden ayrılması üzerine elemanın gücü tükenmiştir. SP-4 ün davranışı, dayanım artışı ve katlar arası ötelenmenin kontrolu açısından irdelendiğinde, CFRP kullanılarak yeterli deprem güvenliği sağlanabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Beşinci ve altıncı deneylerde SP-4 ün yapımında kullanılan CFRP miktarının ekonomik limitelere çekilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, çapraz CFRP şerit uygulamasına gidilmiş ve eleman güçlendirilmesinde kullanılan CFRP miktarı SP-4 ün yapılında kullanılanın yaklaşıl olarak beşte birine indirilmiştir. SP-5 yük taşıma kapasitesi ve süneklik açısından oldukça iyi bir davranış sergilemiştir ve zemin kat kolonlarının alt uçlarında plastik mafsalların oluşması üzerine CFRP nin çerçeve ile bağı kopmuş, bunun sonucunda elemanın yük taşıma kapasitesinde ve rijitliğinde büyük düşüşler gözlenmiştir. 19

15 SP 1 15 SP 2 1 1 5-5 5-5 -1-1 -15-15 15 SP 3 15 SP 4 1 1 5-5 5-5 -1-1 -15-15 SP 5 SP 6 15 15 1 1 5-5 -1 5-5 -1-15 -.6 -.4 -.2..2.4.6 Ötelenme Oranı -15 -.6 -.4 -.2..2.4.6 Ötelenme Oranı Şekil 4 Deney elemanlarının yük deplasman eğrileri Altıncı deneyde SP-5 ten farklı olarak zemin kat kolonlarının alt uçlarında, plastik mafsal oluşması beklenilen yöreler CFRP ile sarılarak kuşaklanmıştır. Burada amaç, plastik mafsal bölgesindeki ayrışmayı geciktirmenin eleman davranışını nasıl etkileyeceğini görmektir. SP-6 nın davranışı SP-5 e genelde çok benzemektedir. Zemin kat kolonlarının alt uçlarında yapılan sargılama bu bölgelerdeki mafsal oluşmasını engellemiştir. Ancak SP-6 yüklemenin ileri aşamasında birinci kat kolon kiriş bölgelerinde kesme kırılması sonucu çok gevrek göçme sergilemiştir. SP-5 te ile karşılaştırıldığında SP-6 nın davranışında bir iyileşme sağlanamamış, aksine göçme mekanizması açısından kötüye gidiş olmuştur. Şekil 4 de tüm elemanlar için yük-deplasman zarf eğrilerinin karşılaştırılması verilmektedir. Buradan da görüleceği gibi çerçeveye bağlantısı olmayan ve CFRP örtü ile güçlendirilen deney elemanı, gerek dayanım, gerekse yanal rijitlik açısından yetersiz bir davranış göstermektedir. Buna karşılık, duvara yapıştırılan CFRP'nin çerçeveye de bağlanması (özel ankraj), hem dayanımı, hem da yanal rijitliği önemli ölçüde artırmıştır. Doğal olarak şerit CFRP uygulaması, örtü türü CFRP uygulamasından çok daha ekonomiktir. Bu nedenle SP-4, SP-5 ve SP-6 olarak tanımlanan deney elemanlarından herbiri ayrı ayrı başarılı olmalarına karşın, şerit CFRP'nin kullanıldığı son iki eleman, uygulama açısından çok daha çekicidir. 2

Yukarıda sözü edilen başarılı CFRP güçlendirmesinde baş rolü, geliştirilen özel ankrajlar oynamıştır. Bu özel ankrajlar, Kanada nın Ottawa Üniversitesi İnşaat Mühendiliği Bölümü nde Prof. Murat Saatçioğlu tarafından yapılan bir dolgu duvar güçlendirmesi çalışmasında kullanılan ankrajlardan esinlenerek geliştirilmiştir. Görüldüğü gibi, deneylerin erken aşamasında bile binaları boşaltmadan, oturanları rahatsız etmeden güçlendirme yapmaya olanak sağlayan pratik ve ekonomik bir yöntem geliştirilmiştir. SONUÇ Bildiride mevcut binaların, boşaltılmadan ve içindekiler rahatsız edilmeden güçlendirilmesini sağlayacak ekonomik bir yöntemin ODTÜ de gerçekleştirilen deneysel çalışmalarla oluşturulduğu anlatılmaktadır. Geliştirilen yöntem sayesinde boşluklu tuğla dolgulu çerçevelerin dayanımı iki katı aşan oranlarda artırılmıştır. Güçlendirilmiş dolgu duvarlı çerçeveler referans elemanı ile karşılaştırıldıklarında daha kararlı yük çevirimleri sergilediği görülmüş, gerek dayanımın, gerekse rijitliğin erken yük çevrimlerinde tükenmesinin önüne geçirmiştir. Güçlendirilmiş olan elemanlar daha fazla enerji tüketebilmişlerdir. TEŞEKKÜR Bu çalışma NATO SfP977231 ve TUBİTAK İÇTAG I-574 numaralı projeler kapsamında gerçekleştirilmiştir. Her iki kuruluşa da teşekkürlerimizi sunarız. REFERANSLAR 1. Ersoy, U., and Uzsoy, Ş., The Behavior and Strength of Infilled Frames, Report No. MAG-25 TÜBİTAK, Ankara 2. Altın, S., Strengthening of Reinforced Concrete Frames with Reinforced Concrete Infills, Ph. D. Thesis, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, February 199 3. Marjani, F., Behavior of Brick Infilled Reinforced Concrete Frames under Reversed Cyclic Loading, Ph. D. Thesis, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, September 1997 4. Gürses, H., Repairing of Reinforced Concrete Frames with Reinforced Concrete Infills, M. S. Thesis, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, September 1999 5. Sonuvar, M. O., Hysteretic Response of Reinforced Concrete Frames Repaired by Means of Reinforced Concrete Infills, Ph. D. Thesis, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, June 21 6. Canbay, E., Contribution of RC Infills to the Seismic Behavior of Structural Systems, Ph. D. Thesis, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, December 21 21