GFRP DONATISI İLE GÜÇLENDİRİLEN BETONARME KOLONLARIN DAVRANIŞININ İNCELENMESİ
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Hamide Kabaş
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Ülkemizin yapı stoğunun çok büyük bir bölümünü betonarme binalar meydana getirmektedir. Mevcut betonarme binaların çoğunluğu ise herhangi bir mühendislik ve denetim hizmeti almadan, tasarım yönetmeliklerine uygun olarak inşa edilmemesinden dolayı meydana gelebilecek herhangi bir depremde büyük risk oluşturmaktadır. Deprem esnasında oluşabilecek can ve mal kayıplarının önlenerek en az seviyeye indirilebilmesi için deprem güvenliği bulunmayan binaların kentsel dönüşüm kapsamında yıkılması veya güçlendirilerek depreme dayanıklı hale getirilmesi gerekmektedir.
Betonarme binaların deprem esnasında yıkılmadan ayakta kalabilmesi için özellikle düşey taşıyıcı elemanlarının hasar görmemesi büyük önem arz etmektedir. Mevcut betonarme binaların taşıyıcı sistemleri genellikle çerçevelerden oluşmaktadır. Kolonlar mevcut binaları ayakta tutan elemanlar olduklarından dolayı ihtiyaç duyulması halinde güçlendirilmelidir. Yapılan doktora tezi kapsamında eğilme dayanımı yetersiz kolon elemanların eğilme kapasitelerinin artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla ½ ölçekli 250x250 mm kesit boyutlarında ve 1500 mm yüksekliğinde olan 9 adet betonarme kolon numunesi ülkemizdeki mevcut binalardaki kusurları yansıtacak şekilde, beton dayanımı düşük (15 MPa), boyuna donatı oranı minimum sınırın altında (%0.5), etriye kancaları 90˚ ve mesnet bölgelerinde etriye sıklaştırması yapılmadan (200 mm) üretilmiştir. Bu numunelerden bir adedi referans olarak bırakılmış olup diğer tüm numuneler yüzeye yakın monte yöntemi (NSM) kullanılarak farklı uygulama detayları ile güçlendirilmiştir. Güçlendirilen numunelerde oluk yerinin (köşe ve kenar), sargı malzemesinin (karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) ve tekstil takviyeli polimer (TRM)) ve mafsal bölgesindeki sargılama durumunun (sargısız, kısmi ve tam) etkisi incelenmiştir. Tüm numunelerin deneyleri sabit eksenel yük altında (180 kN) yatay yük uygulanarak yerdeğiştirme kontrollü olarak yapılmıştır.
Yapılan deneyler sonucunda numunelere ait yatay yük-yerdeğiştirme çevrimsel grafikleri elde edilerek yatay yük taşıma kapasitesi, eğilme rijitliği, ötelenme sünekliği ve enerji tüketme kapasitesi belirlenmiştir. Tüm numuneler için elde edilen sonuçlar kıyaslanarak uygulanan güçlendirme detaylarının kolon elemanın davranışı üzerindeki etkinliği yorumlanmıştır. Oluk yerinin ve sargılama durumunun eleman kapasitesi üzerinde oldukça etkili olduğu görülmüştür. Tüm numunelerin analitik hesapları ACI 440.2R (2017) ve ACI 549.4R (2020)’ye göre yapılarak karşılıklı etki diyagramları (eksenel yük-moment) elde edilmiştir. Analitik hesaplar ile deneyler sonucunda elde edilen yatay yük taşıma kapasitelerinin uyumlu olduğu görülmüştür.