Perde duvar ile güçlendirmede epoksi kullanım durumu ve ankraj bindirme boyunun betonarme çerçevenin performansına etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışmada, piyasada epoksi olarak adlandırılan kimyasal dübel kullanım durumları ile ankraj bindirme boyuna ilişkin detayların belirlenmesi, güçlendirmenin maliyet, iş gücü, zaman ve malzeme kullanımı açısından ekonomiklik sağlayacak standartların ortaya koyulması, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018 (TBDY-2018)’de belirtilen standartlara ilave edilebilecek yeni standartların belirlenmesi amaçlanmıştır. Yatay ve düşey yüklerin etkisine maruz bırakılmak üzere 1/2 ölçekli, 150 cm x 150 cm ebatlarında iki boyutlu toplam altı adet betonarme çerçeve, üç grup olarak deney için hazırlanmıştır. Bu çerçevelerden dört tanesine 42 cm uzunluğundaki ankrajlarla, ankraj derinliği 18 cm olan 6Ø8 ankraj uygulaması ile perde ilavesi yapılmıştır. Diğer iki tanesine ise 20 cm uzunluğundaki ankrajlarla, ankraj derinliği 12 cm olan 6Ø8 ankraj uygulaması ile perde ilavesi yapılmıştır. Tüm çerçeveler için göçme seviyesine ulaştıktan sonra 0.95 P_max’a kadar yükleme yapılarak, üç gruba ayrılmış çerçeveler ile toplam altı adet deney yapılmıştır. Epoksi kullanılmayan deney grubunun, epoksi kullanılan deney grubuna göre; rijitliğin %6.42 oranında azaldığı, enerji tüketim kapasitesinin % 2.85 oranında azaldığı ve maksimum enerji taşıma kapasitesinin ise % 0.12 oranında arttığı görülmüştür. Güçlendirmede epoksi kullanılmamasının, epoksi kullanımına göre anlamlı bir fark yaratmadığı, ankraj bindirme boyunun ise TBDY-2018’de 10Ø olarak belirtilen ankraj bindirme boyunun en az 15Ø olması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, benzer yapısal müdahalelerin mevcut taşıyıcı sistemlere etkisini anlamak açısından önemli veriler sunmaktadır. Ayrıca çalışma, epoksi kullanımının ve ankraj bindirme boyunun deneysel olarak araştırılması ve TBDY-2018 standartlarıyla karşılaştırılması bakımından özgün bir katkı sunmaktadır. 

Keywords

• Ankraj donatısı
• epoksi
• ankraj bindirme boyu
• güçlendirme
• perde duvar

Experimental investigation on the use of epoxy in shear wall strengthening and the effects of anchorage lap length on the performance of reinforced concrete frames

Abstract

This experimental study aims to determine the usage conditions of chemical anchors (commonly referred to as "epoxy" in the market) and the details regarding anchorage lap length, establish cost-effective standards for strengthening in terms of cost, labor, time, and material usage, and identify new standards that could be added to the Turkish Building Earthquake Code-2018 (TBDY-2018). For this purpose, a total of six two-dimensional reinforced concrete frames, scaled at 1:2 with dimensions of 150 cm × 150 cm, were prepared in three groups for testing under horizontal and vertical loads. Four of these frames were strengthened with a shear wall addition using 42 cm-long anchors with an embedment depth of 18 cm (6Ø8 anchors), while the remaining two frames were strengthened with 20 cm-long anchors with an embedment depth of 12 cm (6Ø8 anchors). After reaching the collapse level, all frames were loaded up to 0.95 Pmax, and a total of six experiments were conducted on the frames divided into three groups. The results showed that, compared to the group using epoxy, the non-epoxy group exhibited a 6.42% decrease in stiffness, a 2.85% reduction in energy dissipation capacity, and a 0.12% increase in maximum energy carrying capacity. It was concluded that omitting epoxy in strengthening does not create a significant difference compared to epoxy use, whereas the anchorage lap length—specified as 10Ø in TBDY-2018—should be at least 15Ø. The findings of this study provide critical data for understanding the effects of similar structural interventions on existing load-bearing systems. Moreover, this study provides an original contribution by experimentally investigating the use of epoxy and anchorage lap length, along with their comparison with TBDY-2018 standards.

Keywords

• Anchorage
• epoxy
• anchorage lap length
• reinforced concrete
• shearwall

References

1. [1] Topçu İB, Bahadırlı T. “Ferrocementin Gemi ve Teknelerde Kullanımı”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(1), 49-62, 2010.
2. [2] Idorn GM. Innovation in concrete research-eview and perspective. Cem Concr Res, 35 (1), 3-10, 2005.
3. [3] Surahyo A. Physical Properties of Concrete. Editor: Surahyo A. Concrete Construction: Practical Problems and Solutions, 61-88, Cham, Springer International Publishing, 2019.
4. [4] Etli S, Akgül M. “TBDY 2018 ile Tasarlanan Kompozit Binaların Ana ve Artçı Depremlerde Davranışı”. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 15(2), 416-428, 2023.
5. [5] Akgül M, Doğan O. “Altındağ/Ankara Özelinde Tipik Yığma Binaların Deprem Risklerinin 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine Göre İncelenmesi”. Engineering Sciences, 15 (1), 1-14, 2020.
6. [6] Akgül M, Doğan O. “Normal ve %4NaCl Çözünürlüklü Kür Edilmiş Düz ve Nervürlü Donatılı Farklı Dayanımlı Betonlar İçin Donatı Aderans Kaybının Hızlandırılmış Korozyon Deneyi İle Belirlenmesi”. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 14(2), 691-704, 2022.
7. [7] Akgül M, Etli S. 06 Şubat 2023 Kahramanmaraş (Pazarcık, Elbistan) Depremleri Sonrasında Malatya Özelindeki Yığma Yapılarda Hasar Oluşumunun Değerlendirmesi. Editor: Bardak S., Ayata Ü. Mühendislikte Güncel Araştırmalar, 1-22, Ankara, Türkiye, Gece Publishing, 2023.
8. [8] Yildirim ME, Yesilyurt C, Gozun U, Ozturk B, Donmez C. “Structural performance of R/C buildings in 2023 Kahramanmaraş earthquakes under the lens of hassan index.” Proceedings of the 7th International Conference on Earthquake Engineering and Seismology-ICEES 2023, Antalya, Turkey, 06-08 January 2023.

9. [9] T.C. Cumhurbaşkanlığı Resmî Gazete. “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007”. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2007/03/20070306-3.htm (20.05.2025).
10. [10] Pujol S, Bedirhanoglu I, Donmez C, Dowgala JD, Yildirim ME, Klaboe K, Koroglu FB, Lequesne RD, Ozturk B, Pledger L, Sonmez E. “Quantitative evaluation of the damage to RC buildings caused by the 2023 southeast Turkey earthquake sequence”. Earthquake Spectra, 40(1), 505-530, 2024.
11. [11] T.C. Cumhurbaşkanlığı Mevzuat Bilgi Sistemi. “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018”. https://www.mevzuat.gov.tr/mevzuat?MevzuatNo=24468&MevzuatTur=7&MevzuatTertip=5 (20.05.2025).
12. [12] Gültepe E, Çömlekoğlu HG, Öztürk B, Dönmez C. “Discussion on the causes of the observed damages in the 2023 Kahramanmaraş earthquakes”. Proceedings of the 7th International Conference on Earthquake Engineering and Seismology-ICEES 2023, Antalya, Turkey, 06-08 January 2023.
13. [13] Kale F. Betonarme Çerçevelerin Yatay ve Düşey Yükler Altında Davranışı Ve Çapraz Çelik Profillerle Betonarme Çerçevelerin Güçlendirilmesinde Ankraj Bulonlarının Kesme Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi. Doktora Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, Türkiye, 2024.
14. [14] Poljansek M, Taucer F, Molina Ruiz F, Chrysostomou C, Kyriakides N, Onoufriou T, Roussis P, Kotronis P, Panagiotakos T, Kosmopoulos A. “Seismic Retrofitting of RC Frames with RC Infilling (SERFIN Project) SERIES Transnational Access Report (EUR 26470)”. Joint Research Centre: Institute for the Protection and Security of the Citizen, Publications Office of the European Union, Luxembourg, Project Report No: JRC87440, 2013.
15. [15] Chrysostomou C, Kyriakides N, Kotronis P, Poljanšek M, Taucer F, Roussis P. “Seismic Retrofitting of RC Frames with RC Infilling”. 15th World Conference on Earthquake Engineering (No. 4144), Lisbon, Portekiz, 24-28 September 2012.
16. [16] Çelik F. Mevcut Yığma Binalarda Güçlendirme Ankrajlarının Çap ve Ankraj Derinliğine Bağlı Çekme ve Kesme Performanslarının Deneysel Olarak İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, Türkiye, 2018.
17. [17] Çelik F, Doğan O. “Güçlendirme ankrajlarının kesme performansının mevcut yığma duvarlar üzerinde belirlenmesi”. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(2), 1230-1242, 2021.
18. [18] Zıvralı, İ. Mevcut Betonarme Binada Güçlendirme Ankrajlarının Çap ve Derinliğine Bağlı Çekme Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, Türkiye, 2024.
19. [19] Değirmenci ÖÇ, Aydoğan İ, Aras M, Çerçevik AE. “Ankrajlarda epoksi kullanımı”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2(1), 69-74, 2016.
20. [20] Karadağlı Tİ. Düşük Dayanımlı Betonlarda Kimyasal Ankrajlı Çelik Çubuğun Çap ve Gömme Derinliğinin Deneysel Olarak Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, Türkiye, 2024.
21. [21] Çırak İF, Yılmaz S, Kaplan H. “Sonlu eleman yazılımı ile ankrajın doğrusal olmayan kesme davranışının belirlenmesi”. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(1), 28-38, 2016.
22. [22] Yoldaş Endüstri AŞ. “MEMOCHEM STE-410 Kimyasal Dübel Teknik Bilgi Formu”. 1. Baskı. İzmir, Türkiye, MEMOCHEM STE Kimyasal Diibel, 2021.
23. [23] Çelik O, Doğan O. “Perde duvar ile güçlendirmede ankraj çapı ve lokasyonunun betonarme çerçevenin performansına etkileri”. Türk Mühendislik Araştırma ve Eğitimi Dergisi, 4(1), 45-59, 2025.