Çerçeveye Yapılan Ankraj Aralığının, Bölme Duvarlı Çerçeve Güçlendirmesine Etkisi

Yıl 2014, Cilt: 30 Sayı: 4, 248 - 256, 01.08.2014

Hidayet Özdemir İlhan Eren

Öz

Ülkemizde halen karşılaşılan önemli sorunlardan biri, hasar görmemiş ve kullanılmakta olan çok sayıda binanın öngörülen depremlere karşı yeterli güvenliğinin olmaması ve taşıyıcı sisteminin orta şiddetteki bir deprem karşısında bile, büyük oranda hasara uğrayacak, hatta göçebilecek durumda bulunması gerçeği aşikar dır. Deprem bölgesinde incelenen bir çok binada, binaların yatay deprem etkilerine karşı yetersiz olduğu görülmüştür. Bilindiği gibi perdeler, rijitlikleri nedeni ile yatay etkilerin önemli bir kısmını karşıladıkları gibi, çerçeve taşıyıcı sistemin yatay yer değiştirmelerini sınırlayarak deprem etkisinde taşıyıcı olan ve olmayan elemanlarda hasarın sınırlı kalmasını sağlarlar. Bu tür yapıların depreme karşı güçlendirilmesi amacıyla belli sayıda betonarme çerçevenin betonarme dolgu duvarlar ile doldurulması ekonomik bir çözüm olabilmektedir. Dolgulu çerçeve iyi analiz edilip, gerektiği gibi projelendirilir ve imal edilirse, perde duvar gibi davranarak yapının yanal rijitliğini ve dayanımı artırabilir ve böylece diğer taşıyıcı elemanların güçlendirilmesine ihtiyaç duyulmayabilir. Bu çalışma kusurlu olarak üretildikleri varsayılan yapılara ait tuğla dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin, duvar yüzeyine uygulanan hasır donatı ve sıva ile güçlendirilmelerine yönelik deneysel çalışmayı içermektedir. Bu çalışmada 3 adet tek katlı tek açıklıklı ½ ölçekli betonarme çerçeve üretilmiştir. Numuneler dolgu duvar üzerine çelik hasır uygulaması yapılarak imal edilmişlerdir.Bu numunelerden bir tanesi, çerçeve ve temele 30 cm arayla donatı ankraj yapılmış, duvar düzlemine dik olacak şekilde ve L şeklinde 12 adet ankraj uygulanmıştır. Hasır çelik üzerine deprem yönetmeliğindeki karışım oranlarına uygun sıva ile 3 cm kalınlığında sıva ve bu sıvaların kürü yapılmıştır. Bu numune I-FA30-WA12-P1 olarak isimlendirilmiştir. Diğer numuneler ise çerçeve ankraj aralığı hariç diğer parametreler sabit olmak üzere, ikinci numunede çerçeve ankraj aralığı 45cm (I-FA45-WA12-P1), üçüncü numunede ise 60 cm (I-FA60-WA12-P1) olarak üretilmiş ve deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla hazırlanan üç adet çerçeve elemanı, tersinir tekrarlanır yatay yük etkisi altında test edilmiştir. Bu deneysel çalışmada çerçeveye yapılan ankraj aralığının bölme duvarlı çerçeve güçlendirmesine etkisi araştırılmış ve test edilen elemanların yatay yük taşıma kapasiteleri, rijitlik ve enerji yutma kapasitelerindeki değişimin incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Dolgu Duvar, Betonarme Çerçeve, Güçlendirme, Çelik Hasır Donatı

The effect of anchorage distance with frame on strengthening the infill walled frames

Öz

One of the significant problems encountered in our country is that many buildings that have not damaged and have been currently in use do not have desirable safety against the credible earthquake loads. Also, there are other buildings with lateral load resisting system that are supposed to be sensitive to even moderate-intensity earthquake excitations. It has been observed that many buildings inspected aftermath of earthquake are not enough to resist earthquake effects. Due to their high stiffness, shear walls not only carry an important portion of horizontal effects but also limit lateral deformations of load-carrying and non-load-carrying elements of frame systems. Strengthening these systems through filling the spaces of frames with reinforced walls may come out to be an economic solution. If a frame system with filled walls is properly planned, analyzed and constructed, the filled walls can then behave as shear walls increasing the stiffness and strength. Consequently, no other load bearing elements need to be strengthened. This study consists of experimental works of reinforced concrete frames that are deemed as being constructed deficiently at first and strengthened later with mesh reinforcement and plaster on their walls. In this study, three ½ scaled reinforced concrete frames with one-bay, one-story have been produced. The specimens have been obtained by applying mesh reinforcement on infill wall. In one of the specimens, reinforcement has been anchored to the frame and foundation at 30 cm apart, 12 anchors with L shape have been made perpendicular to wall plane. 3 cm thick plaster consistent with national earthquake code has been applied on top surface of mess reinforcement. The plaster has been cured. This specimen has been named as I-FA30-WA12-P1. The other specimens have been constructed such that in the second test, the anchorage distance with frame is 45 cm (I-FA45-WA12-P1),and in the third test specimen, it is 60 cm (I-FA60-WA12-P1). These frames have been tested under reversed cyclic lateral loading. In this study, the effect of anchorage distance with frame on strengthening the infill walled frames has been examined. The changes in load carrying capacity, stiffness and energy absorption properties of tested frames have been sought.

Anahtar Kelimeler

Infill Walls, RC Frames, Reinforcement, Wire Mesh Reinforcement

Kaynakça

• Benjamin, J. R. and Williams, H. A. (1958) Blast and Earthquake Resistant Design Data: Behavior of One-
• Story Reinforced Concrete Shear Walls Containing Openings. ACI Structural Journal, 30(5):605-618.
• Ersoy, U. ve Uzsoy, Ş. (1971) The Behavior and Strength of Infilled Frames. TÜBİTAK Araştırma Projesi Raporu. Proje No: MAG-205. Ankara, Türkiye. 95 s.
• Celep, Z. Gencoğlu,M. (2003) Beşinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 26-30 Mayıs 2003, İstanbul Bildiri No: AT-121
• Canbay, E., Ersoy, U. and Ozcebe, G. (2003) Contribution of Reinforced Concrete Infills to Seismic Behavior of Structural Systems, ACI Structural Journal, 100(5): 637-643.
• Kaltakçı, M. Y. Köken, A. (2003) Beşinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 26-30 Mayıs 2003, İstanbul Bildiri No: AT-026
• Özcebe, G., Ersoy, U., Tankut, T., Erduran, E., Keskin, R. S. O. ve Mertol, C. (2003) Strengthening of Brick-Infilled RC Frames with CFRP. Teknik Rapor, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. 69 s.
• Perera, R., Gómez, S. and Alarcón, E. (2004) Experimental and Analytical Study of Masonry Infill Reinforced Concrete Frames Retrofitted with Steel Braces, ASCE Journal ofStructural Engineering, 130(12): 203 2-203 9.
• Sonuvar, M. O., Ozcebe, G. and Ersoy, U. (2004) Rehabilitation of Reinforced Concrete Frames with Reinforced Concrete Infills, ACI StructuralJournal,
• (4): 494-500. 10. Kesner, K. and Billington, S. L. (2005) Investigation of Infill Panels Made from Engineered Cementitios Composites for Seismic Strengthening and Retrofit, ASCE Journal of Structural Engineering, 131(11): 17121720.
• İlki, A. 2000. Betonarme Elemanların Yön Değiştiren Tekrarlı Yükler Altında Doğrusal Olmayan Davranışı, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye.
• Özdemir, H. 2008 Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Hasır Çelik Donatılı Sıva İle Güçlendirilmesi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye.
• Özdemir, H. ve Eren İ. (2009)Bölme Duvarının Ve Bölme Duvar Güçlendirmesinin Çerçeve Davranışına Etkisi İTÜdergisi/dmühendislik Cilt:8 sayı:6, 133-145 Aralık 2009.
• Marjani, F., “Behavior of Brick-Infilled Reinforced Concrete Frames under Reversed Cyclic Loading”, Ph.D Thesis in Civil Engineering, METU, December 1997 15. DBYYHY, (2007) Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskân
• CSI, (2005) CSI Analysis Reference ]Manual for SAP2000, ETABS and SAFE, Computers and Structures Inc, California, USA. 415 s.
• FEMA 356 (2000) Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Federal Emergency Management Agency. Washington DC, USA.
• TS500, (2000) Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara