Strengthening
65 theses under this subject heading
Structural assessment of reinforced concrete buildingsretrofitted with various schemes against progressive collapse
Primary local damage in the building spreads outward in a process known as "progressive collapse." Damages caused by removing one or more load-bearing columns lead to a sequence of failures that eventually lead to structural collapse. Multi-story reinforced concrete (RC) buildings with varying numbers of stories were investigated in this paper to observe how various retrofitting techniques affect the structures' ability to withstand progressive collapse. As a result, eight distinct scenarios involving three distinct building heights of seven, thirteen, and nineteen stories were examined. To begin with, there was an RC moment-resisting frame (bare frame) for each of the three different story numbers. The other frames included X-braces, diagonal braces, inverted V-braces, viscous dampers in the central bay and two inner-bay, viscous damper only in certain stories, and carbon fiber reinforced polymer jackets. In order to analyze the different RC frame's capacity in relation to the number of storeys, deriving each numerical model was conducted for the ultimate load- carrying ability to progressive collapse. In addition, for each case study structure, three distinct scenarios for column removal were evaluated as column failures at the ground, middle, and last floors. It was found that there was a significant improvement in the RC building's ability to withstand a collapse following a column's failure, depending on the method utilized to upgrade the structure's bare frame. It is also possible to resist the gradual collapse by raising the number of stories, which guides a rise in the number of the component that redistributes the burden after the incident.
Betonarmede çelik korozyonu
ÖZET Betondaki metallerin korozyo nu inşaatı, taşımayı, ve diğer bir çok sanayii etkileyen milyonlarca dolarlık bir problemdir. Bu problem hakkında çok şeyler yazılmış ve korozyonun nasıl kontrol altında tutulabileceğini inceleyen bir çok rapor üretilmiş olduğu halde, korozyonun nasıl meydana geldiğine, oluşum mekanizmasına dair çok az şey yazılmıştır. Bilindiği gibi, karayollarının yapısı daha ziyade buzlanmayı önleyeci tuzların ve denize yakın olmanın etkisiyle korozyona uğrar. Binalarda ve karayolu dışındaki tesislerde meydana gelen ve bunun kadar ciddi olan korozyon problemleri hakkında ise daha az bilgi üretilmiştir. Bu gibi tesis ve yapılatın çoğu karayoları gibi tuz temasında olmadığı halde korozyona uğramaktadır. Son yirmi yılda betonarme yapıların önemli bir kısmında çok ciddi hasarların meydana geldiği izleniyor. Bu hasarların öncelikli sebebinin klor kapmış betonarme çeliği olduğu anlaşılmaktadır. Betonarme çeliğinin paslanabilmesi ancak betonun doğal koruma kabiliyetinin azalması (karbonasyon) veya koruyucu tabakanın klor iyonu tarafından "delinmesi" ile gerçekleşir. Bu gelişmenin çabukluğu, betonun mukavemetinin, dayanıklılığının önünde görülüp tutulması ile yapılan inşaatlarda daha da artmaktadır. Yapının, üzerine gelen yükleri taşıyabilme özelliği olan sağlamlıktan (dayanımdan) önce, yapının ömrünü (servis verme müddetini) dikkate alarak, yük dışındaki etkilere karşı "dayanıklılığını" sağlamalıyız. Bu çalışmada, her türlü beton ve benzeri çimentolu çevrenin içteki metalleri nasıl koruduğu incelenmektedir.Ayrıca, donma önleyici tuz, deniz atmosferi, ve başka tuz kaynakları olmadığı halde, bu yapılarda neden korozyon oluştuğuna dair deliller sunulmaktadır. Betonarme çeliklerinin korozyona uğrama nedenleri, korozyondan korunma ve çeliği korozyona uğramış betonarme elemanların onarımına ait çözüm önerileri verilmiştir. Anahtar Kelimeler : Betonarme, Çelik, Donatı Korozyonu, Servis Ömrü, Güçlendirme
Dolgu duvarların inşasında ve güçlendirilmesinde sürdürülebilir çimento esaslı kompozit betonun (ECC) kullanımının analitik olarak incelenmesi
Beton, çimento, su ve agreganın belirli oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen temel bir yapı malzemesidir. Bilimsel araştırmalar sonucunda çevreci ve sürdürülebilir beton türleri geliştirilebilmektedir. Çimento esaslı kompozit beton (Engineered Cementitious Composite- ECC), yüksek süneklik ve çatlak kontrolü sağlayan yenilikçi bir beton türü olarak bu kapsamda öne çıkmaktadır. Yapısal performans açısından ECC, özellikle yüksek dayanım ve uzun ömürlü kullanım avantajları sunmaktadır. Tez çalışmasında, yeni dolgu duvarların tasarımında yatay kapasitenin ve enerji sönümlemenin artırılması, mevcut dolgu duvarların ise pratik bir şekilde güçlendirilmesine yönelik ECC malzemesinin kullanımı araştırılmıştır. Yapısal sistemlerde dolgu duvarların taşıyıcılık özelliği genellikle göz ardı edilmekte ve yalnızca düşey yük olarak hesaplara dahil edilmektedir. Ancak bilimsel araştırmalar ve saha gözlemleri dolgu duvarların yatay yükler açısından yapısal sistemde önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Çalışma kapsamında öncelikle sürdürülebilir ECC üzerine detaylı bir literatür araştırması yapılmış, tasarıma yönelik karışım içerikleri belirlenmiştir. Sürdürülebilir bir ECC karışımı için basınç ve eğilme testleri sonucunda mekanik özellikler açısından maksimum değere sahip, birim hacim ağırlığı optimum olan karışım analitik çalışmalara esas olarak seçilmiştir. Analitik çalışmalar kapsamında, mekanik ve fiziksel özellikleri belirlenen sürdürülebilir ECC kullanılarak SAP2000 yazılımı ile çerçeve analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizlerde, yeni inşa edilecek dolgu duvarlarda ECC'den üretilmiş birim eleman kullanımı ve mevcut dolgu duvarlarda ECC ile güçlendirmenin etkisi statik itme analizi ile incelenmiştir.
Mevcut yapıların performans analizi ve güçlendirilmesinde 3D lazer tarama ile yapı bilgi modellemesi teknolojisinin kullanımının örneklerle incelenmesi
Deprem, doğa kaynaklı afete dönüşme potansiyeli yüksek bir tehlikedir. Bu durum şehirlerde mevcut yapı stokunun güncel teknolojiler kullanılarak hızlı ve hassas bir şekilde incelenmesi ve deprem risk analizlerinin yapılması konusunu ön plana çıkarmıştır. Ülke olarak derin bir üzüntü yaşadığımız ve asrın felaketi olarak tanımlanan Kahramanmaraş merkezli depremlerde farklı kullanım sınıfı ve taşıyıcı sistem özelliklerine sahip birçok yapıda; az – orta – ağır hasarlar meydana gelmiştir. Bu depremler mevcut yapı stokunun hızlı ve güncel teknolojiler kullanılarak değerlendirilmesi konusunu bir kez daha gündeme getirmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) 'ne göre betonarme, çelik, yığma ve prefabrik yapıların performans değerlendirilmesi yapılabilmektedir. Bu kapsamda incelenmesi gereken mevcut yapı stoku oldukça geniştir. Bu değerlendirmelerin doğru bir şekilde yapılabilmesi için modelleme aşamasının hassasiyetle tamamlanmış olması ve yapının muhtemel beklenen etkilere karşı, gerçek duruma en yakın analizlerinin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Yapıların deprem risk analizleri öncesinde mevcut yapı modelinin hassas bir şekilde elde edilmesi analiz sonuçlarının güvenilirliği açısından oldukça önemlidir. Bu çerçevede 3D Lazer Tarama teknolojisi literatürde teknolojik bir yaklaşım olarak benimsenmektedir. Ancak bu teknolojinin betonarme, çelik, prefabrik ve yığma yapıların deprem risk analizi çalışmalarında kullanımı sınırlıdır. Günümüzde bu teknoloji daha çok tarihi yapıların belgelendirilmesi çalışmalarında tercih edilmektedir. Tez çalışması kapsamında 3D Lazer Tarama yöntemiyle nokta bulutu verileri elde edilen betonarme, çelik, prefabrik ve yığma örnek yapıların verilerinin işlenmesi aşamasından yapı analiz modeli elde edilmesi aşamasına kadar ki tüm süreçleri detaylandırılmıştır. Bu süreçlerin minimum hata ve pratik bir şekilde tamamlanabilmesi için Yapı Bilgi Modellemesi araçlarını esas alan önerilerde bulunulmuştur. Tez çalışması ile 3D Lazer Tarama teknolojisine entegre Yapı Bilgi Modellemesi araçları kullanılarak mevcut yapıların deprem risk analizlerinin hızlı ve hassas yapılabilmesi, statik güvenilirlik açısından mevcut yapısal sistemde var olan kusurların tespiti için yapılan saha uygulamalarına ve akademik araştırmalara katkı sunulabilmesi hedeflenmiştir.
Kırşehir il milli eğitim müdürlüğüne bağlı mevcut betonarme binaların deprem performans analizinin yapılması ve güçlendirme uygulamaları
Son yıllarda ülkemizde meydana gelen depremler, mevcut yapı stoklarının depreme karşı dayanıklılığının sorgulanmasını zorunlu kılmıştır. Özellikle Türkiye'nin büyük bir kısmının aktif fay hatları üzerinde yer alması sonucunda meydana gelecek depremlerde can ve mal kaybını minimum seviyeye indirmek adına, mevcut binaların performanslarının değerlendirilmesini ve güçlendirilmesini kaçınılmaz hâle getirmiştir. Bu çalışma, deprem performans analizi sonucu güçlendirme ihtiyacı olan iki adet betonarme okul binasının deprem performanslarının iyileştirilmesini sağlamak için yapılan müdahaleleri, müdahaleler sırasında hangi adımların izlendiğini ve sahada uygulama aşamalarının gösterilmesini amaçlamaktadır. Araştırma, Kırşehir'de bulunan iki okul binasının güçlendirme yöntemlerini incelemektedir. Öncelikle, farklı geometrilere sahip bu yapıların mevcut durumları belirlenmiş; zemin etüt çalışmaları, alınan numuneler üzerindeki testler ve yapısal özellikler doğrultusunda STA4CAD yazılımı kullanılarak detaylı analizler gerçekleştirilmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) çerçevesinde yapılan değerlendirmeler sonucunda, binaların olası deprem senaryoları altındaki performans seviyeleri belirlenmiş ve her iki yapının da güçlendirilmesi gerektiği tespit edilmiştir. Güçlendirme yöntemlerinin seçimi sırasında fayda-maliyet oranı gibi kritik parametreler göz önünde bulundurulmuş, ekonomik verimlilik ile yapısal güvenlik arasındaki denge sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışma kapsamında, mevcut yapısal analiz varsayımlarının sonuçlar üzerindeki etkisi detaylı bir şekilde ortaya konmuş; bu kapsamda yapılan değerlendirmelerin sadece incelenen yapılar için değil, benzer özelliklere sahip kamu binaları için de yol gösterici olması hedeflenmiştir. Bu araştırma, sadece örnek yapıların güvenliğini artırmayı değil, aynı zamanda benzer özelliklere sahip kamu yapılarının değerlendirilmesine ışık tutmayı, yerel yönetimler ve mühendisler için sürdürülebilir bir güçlendirme yaklaşımı geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Ölçekli tuğla duvarların onarım ve güçlendirilmesi üzerine deneysel bir çalışma
Bu çalışmada, ölçekli tuğla duvarların üretilmesi ve bu duvarların 45 derece döndürülerek yüklemeye tabi tutulması planlanmaktadır. Öncelikle 9 adet duvar numunesi güçlendirilmeden bu yüklemeye tabi tutulacaktır. Daha sonra kırılan bu duvar numuneleri lifli harç kullanılarak onarılacaktır. Bazı numuneler ise lifli harç ile hem onarılacak, hem de lifli sıva ile sıvanarak tekrar yüklemeye tabi tutulacaktır. Çalışma sonucunda hasarlı tuğla duvarların onarılması ve güçlendirilmesi ile yük taşıma kapasitesindeki değişim ortaya konulacaktır.
Donatılı kum zeminlere oturan model temellerin tekrarlı yükler altındaki davranışı
Bu çalışmada, geogrid donatı kullanılarak iyileştirilen kum zeminlere oturan küçük ölçekli model temellerin tekrarlı yükler altındaki davranışı deneysel ve sayısal analizler yardımıyla incelenmiştir. Model temel olarak daire, kare ve dikdörtgen şeklindeki temeller tercih edilmiştir. Tekrarlı yükleme deneylerinde, donatı tabaka sayısı 1'den 4'e kadar değiştirilerek taşıma kapasitesine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, laboratuvar deney düzeneği, sonlu elemanlar yöntemine dayalı PLAXIS 2D bilgisayar yazılımı ile modellenmiş, donatılı zeminlere oturan dairesel temellerin tekrarlı yükler altındaki davranışı analiz edilmiştir. Deneysel ve sayısal analiz sonuçları karşılaştırılarak aralarındaki uyum araştırılmıştır. Deneysel ve sayısal analiz sonuçları esas alındığında tekrarlı yüklemelere maruz yapılarda taşıma kapasitesi ve oturma davranışı temel zemininde geogrid donatılar kullanılarak iyileştirilebileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Farklı Model Temeller, Geogridle Güçlendirme, Tekrarlı Yükleme Büyük Ölçekli Test ve Sonlu Elemanlar Yöntemi
Yapay ve doğal lifli malzemeler ile güçlendirilmiş beton yapı elemanlarının incelenmesi
24 Ocak 2020'de Elazığ'da ve 30 Ekim 2020'de İzmir'de meydana gelen depremlerden sonra, orta hasarlı binalarda ve yangın yüküne maruz kalmış binalardaki güçlendirme uygulamalarında yaygın olarak CFRP(karbon fiber takviyeli kumaşlar) kullanılmaktadır. Ancak petrol türevli ve doğada çözünmeyen CFRP'nin, üretimi yüksek teknoloji gerektirmesi ve maliyetinin yüksek olması nedeniyle az sayıda ülkeden ithal edilmektedir. Bu sebeple birçok araştırmacı tarafından CFRP'ye alternatif ürünlerin geliştirilmesi amacıyla cam elyaf, bazalt elyaf gibi organik olmayan malzemelerin yanında doğal elyaf olan, endüstriyel kenevir, jüt, keten gibi birçok bitki türünden elde edilen organik malzemeler de incelenmiştir. Küresel çevre kirliliğinin artışıyla birlikte birçok alanda geri dönüştürülebilen, kirletmeyen, anti bakteriyel kaynaklara olan talep giderek artmaktadır. İnşaat sektörünün ülkemizdeki yaygın etkisi göz önüne alındığında bu alanda yapılacak olan sürdürülebilir yapıların yapılması önemini arttırmaktadır. Her alanda olduğu gibi mevcut yapım teknikleriyle yapılan çeşitli uygulamalara alternatif olarak doğal malzemeler kullanılabildiği gibi inşaat alanında da kullanılabilir. İnşaat yapımının mevcut uygulamalarından biri olan çelik donatı yerine doğal liflerden yapılacak donatı çubuklarının kullanılabileceği gibi betonarme yapıların güçlendirilmesinde kullanılan karbon fiber, cam elyafı gibi malzemelerin yerine doğal liflerin kullanılması da mümkündür. Betonarme yapıların güçlendirilmesinde kullanılan yapay malzemelere alternatif olarak çevre dostu, daha az enerji tüketimi gerektiren teknolojilerle yapılabilir olması ve atık olarak geri dönüşüm özelliğine sahip olan kenevirin inşaat sektöründe betonarme yapı güçlendirme elemanı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması bu tez konusunu amacı olmuştur. Bu tez çalışmasında kenevirin ve diğer doğal liflerin doğal olmayan malzemelere göre dayanımlarının deneysel ve sayısal model olarak karşılaştırılması yapılmıştır.
Geleneksel yığma yapılarda strüktürel sorunlar ve çözüm yolları
Tarihi yapılar kültürel mirasımızın önemli bir parçasıdırlar ve bulundukları yerin ve geçmişin sosyolojik, ekonomik, kültürel ve politik öğelerini bünyesinde barındırır. Günümüz ile geçmiş arasında çok önemli bir bağ oluşturan tarihi yapıların korunması ve gelecek nesillere aktarılması çok önemlidir.Ülkemizdeki ve dünyadaki tarihi yapılar gerektiği gibi korunamamaktadır. Depremler, doğal afetler, olumsuz çevre koşulları ve fiziksel-kimyasal bozulmalar ve insanoğlundan kaynaklı nedenler bu yapıların bozulma sürecini hızlandırmaktadır.Bu çalışmanın amacı, strüktürel sistemi zarar görmüş tarihi yapıların korunması ve gelecek nesillere aktarılabilmesi için uygulanacak olan onarım ve güçlendirme yöntemlerinin araştırılması ve bu konuda çalışan uzmanlara yardımcı olunmasıdır.Bu çalışma kapsamında,?Tarihi yapılarda görülen hasar çeşitleri ve nedenleri,?Günümüzde uygulanan hasar tespit yöntemleri,?Tarihi yapılarda uygulanan onarım ve güçlendirme yöntemleri örnekleriyle birlikte incelenmiştir.Çalışmanın sonuç bölümünde ise, bu inceleme ve araştırmalar neticesinde eski eser bir yapıya müdahale etmeden önce ve müdahale aşamasında yapılması gereken ve dikkat edilmesi gereken hususlar özetlenmiştir.Anahtar Kelimeler : Tarihi yapılar, güçlendirme, strüktürel sorunlar
Tarihi yığma kemerlerin FRP ile güçlendirilmesinin incelenmesi
Tarihi yapılar inşa edildiği dönemin yaşam biçimini ve kültürünü geleceğe ulaştırır. Tarihi yapılarda taşıyıcı sistem olarak kullanılan yığma kemerlerin çeşitli formları su yolları, cami, kilise, su kemeri ve hamam gibi yapılarda sıklıkla görülür. Dönemin kültürünü, yaşam biçimini yansıtan bu tarihi yığma kemerlerin korunması ve muhafaza edilmesi oldukça önem arz etmektedir. İnsanın sebep olduğu zararlar, doğal afetler, savaşlar ve yapıyı meydana getiren malzemelerin zamanla özelliğini kaybetmesi gibi olumsuz faktörlerden dolayı bu yığma kemerler hasar alabilir veya yıkılabilir. Bu sebeple yığma kemerlerin onarım veya güçlendirmelerinin yapılması önemlidir. Tarihi yığma kemerlerin onarım ve güçlendirilmesinde daha çok yapının askıya alınması ve gergi düzenlemesi gibi yöntemler kullanılır. Onarım ve güçlendirme işleminde iki faktör önemlidir. Bunlardan ilki onarım için kullanılacak malzemenin yapıya ilave yük getirmemesi, ikincisi ise eğer güçlendirilecek yapı tarihi ise bu yapının orijinalliğinin bozulmamasıdır. FRP tekniğiyle yapılacak olan onarım ve güçlendirme bu iki faktörü büyük oranda sağlar. Bu çalışma kapsamında 1 adet referans ve 9 adet güçlendirilmiş kemer numunesi olmak üzere 10 adet kemer numunesi hazırlanmıştır. Daha sonra tüm numuneler 28 gün bekletilmiş, güçlendirilecek numuneler ise epoksi sürülerek üçü karbon, üçü aramid (kevlar) ve üçü cam fiber kumaş (FRP) ile kemer karın bölgesi ve üzengi taşı iki alt tuğlasını kapsayacak şekilde kaplanmıştır. Bu işlemden sonra güçlendirilmiş kemer numuneler 7 gün daha bekletilerek deneye tabi tutulmuştur. Yapılan deneyler sonucunda numunelerin yük – yer değiştirme grafikleri Excel programı yardımıyla çizilmiştir. Referans numunenin maksimum taşıma yük değeri 6.49 kN, karbon fiber kumaş ile güçlendirilmiş numunelerden elde ettiğimiz ortalama maksimum taşıma yük değeri 10.18 kN, aramid fiber kumaş ile güçlendirilmiş numunelerden elde ettiğimiz ortalama maksimum taşıma yük değeri 14.20 kN ve cam fiber kumaş ile güçlendirilmiş numunelerden elde ettiğimiz ortalama maksimum taşıma yük değeri ise 13.09 kN'dur. Güçlendirilmiş kemer numuneler arasında maksimum yük değeri aramid fiber kumaştan elde edilmiştir.
Boşluklu tek doğrultulu betonarme döşemelerin CFRP şeritlerle güçlendirilmesi
Tez çalışması kapsamında boşluklu tek doğrultulu betonarme döşemelerin eğilme davranışı ve CFRP şeritler ile güçlendirilmesi incelenmiştir. Çalışma kapsamında incelenen değişkenler boşluk büyüklüğü ve yeridir. 3 farklı büyüklükte boşluğu 2 farklı yerde olacak şekilde tasarlanan döşemeler öncelikle güçlendirilmeden test edilmiş, daha sonra CFRP şeritler ile güçlendirilerek önerilen güçlendirme tekniğinin performansı hakkında yorumlar yapılmıştır. Deney elemanlarının dayanım, süneklik, rijitlik ve enerji tüketim kapasiteleri hesaplanarak yorumlanmıştır. Ayrıca CFRP şeritlerden alınan birim deformasyon ölçümleri ve göçme modları incelenerek kolay, hızlı ve az işçilikle uygulanabilecek bir güçlendirme tekniğinin geliştirilmesi planlanmıştır. Onüç deney elemanı test edilmiştir. Bunlar, bir adet referans elemanı, altı adet güçlendirilmemiş eleman ve altı adet güçlendirilmiş eleman olarak sayılabilir. Döşemelerde 500 mm, 400 mm ve 300 mm kare boşluklar mevcuttur. Bu boşluklar eğilme ve kesme bölgesi olmak üzere iki ayrı yerde bulunmaktadır. Tek doğrultulu üretilen döşemenin boyutları 3000x1000x150 mm'dir. Döşemelerde yalnızca alt yüzde donatı kullanılmıştır, basınç donatısı yoktur. Güçlendirilmiş elemanlarda CFRP şerit genişliği 100 mm dir. Boşlukların etrafını saracak şekilde kısa ve uzun yön olmak üzere iki yönde de güçlendirme yapılmıştır. ACI 440 raporu kullanılarak tek doğrultulu döşemelerin kapasite değerleri hesaplanmış ve deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler : Boşluklu döşeme, Güçlendirme, CFRP
Delikli çelik levhalarla güçlendirilmiş tuğla duvarların tersinir tekrarlanır yükler altındaki davranış ve dayanımı
Yapıların depreme karşı güçlendirilmesinin önemi, özellikle son yirmi yıldır meydana gelene yıkıcı depremlerde çok sayıdaki betonarme (BA) yapının hasar görerek onarım ve güçlendirme gerektirmesiyle daha da iyi anlaşılmıştır.Güçlendirme ile ilgili çalışmalarda yetersiz yanal rijitliğin, BA yapılardaki hasarın temel sebeplerinden birisi olduğu anlaşılmıştır. Yıllardır, BA çerçevelere yerinde dökme BA dolgu duvar eklenmesi yaygınca etkili bir yöntem olarak uygulanmıştır, fakat zahmetlidir.Halihazırda, bu gibi problemlerin üstesinden gelebilmek için GAZİ Üniversitesi Yapı Mekaniği Laboratuvarında ekonomik, yapısal olarak etkili ve uygulaması pratik depreme karşı güçlendirme yöntemleri geliştirilmektedir.Bu tez çalışmasında önerilen tekniğin prensibi, yapıda bulunan boşluklu tuğla dolgu duvarların üzerlerine delikli sac levhalar eklenerek güçlendirilmesi esasına dayanır; öyle ki bu duvarlar yanal rijitliği artıran ve davranışı iyileştiren yerinde dökme BA dolgular gibi davranabilsinler.Bu teknik ayrıca, yapının boşaltılmasını gerektirmemekte ve hane sakinlere fazla rahatsızlık vermeden uygulanabilmektedir. Bu sebeple, bir adedi güçlendirilmemiş referans olmak üzere toplam on üç adet sıvanmış boşluklu tuğla dolgu duvarlar deprem yükünü benzeştirecek tersinir tekrarlanır yatay yükler altında test edilmiştir. Deney elemanları üç değişik kalınlığa sahip delikli sac levhanın duvarlara bulonlarla sabitlenmesi şekliyle güçlendirilmişlerdir.Levha kalınlığı, bulon aralığı ve yetersiz boyuttan kaynaklanan levhalarda bindirmeli ek bulunması deney değişkenleridir. Ayrıca, dolgu duvarların köşeleri üç değişik teknikle, erken ezilmeye karşı, güçlendirilmiştir. Test sonuçları analiz edilerek deney elemanlarının dayanım, rijitlik, enerji dağıtımı ve süneklik özellikleri irdelenmiştir. Test sonuçları göstermiştir ki, önerilen depreme karşı güçlendirme tekniği, Türkiye'de yaygınca bölme duvarı olarak kullanılan sıvanmış tuğla dolgu duvarların deprem performanslarının artırılmasında çok etkili olabilir.BilimKodu: 911.1.145AnahtarKelimeler: Sismik İyileştirme, Güçlendirme, Onarım, BoşlukluTuğla Dolgu Duvar, Delikli Sac Levha, BetonarmeÇerçeveliYapı, Tersinir Tekrarlanır Yatay YüklemeSayfaAdedi:131TezYöneticisi: Doç.Dr. Sabahattin AYKAÇYrd.Doç.Dr.Mehmet BARAN
Tuğla dolgulu sünek olmayan betonarme çerçevelerin çelik şeritlerle güçlendirilmesi
Ülkemiz mevcut yapı stokunun büyük bir kısmı tuğla dolgu duvarına sahip sünek olmayan betonarme çerçeve türü yapılardan oluşmaktadır. Yeterli yanal rijitlik, dayanım ve enerji tüketim kapasitesine sahip olmayan bu yapıların depreme karşı güçlendirilmesinde betonarme dolgu duvarları yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, güncel güçlendirme uygulamaları binanın boşaltılmasını gerektirmekte ve binanın tekrar kullanıma girmesi uzun bir imalat süresi sonrasında mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada betonarme çerçeve içerisindeki tuğla dolgu duvarı çelik şeritlerle güçlendirerek yapının sismik performansının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bir tanesi güçlendirilmemiş referans eleman olmak üzere toplam dokuz adet deney elemanı deprem yüklerini benzeştiren tersinir tekrarlanır yatay yük ve düşey yük altında test edilmiştir. Çalışmada test edilen tek katlı tek açıklıklı betonarme çerçeve deney elemanları ülkemizdeki betonarme yapılarda karşılaşılan önemli yapım kusurlarını içerecek şekilde üretilmiştir. Çelik şeritlerin betonarme çerçeveye bağlantı biçimleri, uygulanan çelik şerit deseni ve uygulama yönünün deney elemanlarının yatay yük kapasitesi, göçme biçimi, rijitliği ve enerji tüketimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Test sonuçları çelik şeritlerle güçlendirilen tuğla dolgu duvarın, betonarme çerçevenin yatay yük taşıma kapasitesini, rijitliğini ve enerji tüketimini önemli oranlarda arttırdığını göstermiştir. Tez çalışmasının analitik çalışma kısmında ise, önerilen güçlendirme yöntemi kullanılarak yapılacak güçlendirme işleminin tasarımı için pratik önerilerde bulunulmuştur.
Betonarme kenar kolon kiriş birleşimlerinin güçlendirilmesi
Ülkemizde ?kolon + kirişli? betonarme sistemlerin yapımı sırasında en sık yapılan hatalardan biri de kolon sargı donatılarının kolon kiriş birleşim bölgesinde devam ettirilmemesidir. Deprem sırasında düğümlerdeki bu zayıf bölgelerde mafsallar oluşmakta binalarda kısmen ya da tamamen göçmelere neden olabilmektedir. Özellikle kenar kolon-kiriş birleşim bölgelerinde bu durum daha da önemli olmaktadır. En azından bir yüzünden kuşatılmamış olan kolon ucu, düğümdeki etriye yetersizliğinden/yokluğundan dolayı kiriş alt/üst yüzeyinden kurtulmakta ve buna bağlı olarak yapı yıkılmaktadır. Benzer davranışa sargı donatısı eksik ya da uygun olmayan iç kolonlarda da rastlanmaktadır. Yurdumuzdaki onarım/güçlendirme çalışmaları genellikle eleman (kolon, kiriş, perde vb.) üzerinde yoğunlaştığı için bu konuda yapılmış kapsamlı araştırmalara rastlanmamıştır. Yabancı kaynaklarda da kapsamlı ve uygulanabilir çalışmalara pek rastlanmamıştır. Oysa özellikle bu yüzden yıkılmış ya da hasar görmüş bina sayısı azımsanmayacak kadar çoktur. Bu nedenle kenar kolon-kiriş birleşimlerinin güçlendirilmesine yönelik kapsamlı bir deneysel çalışma yapılmıştır. Çalışmada bir kenar kolon-kiriş birleşimi, döşeme ve dik yönde saplanan kirişlerle beraber ele alınmış ve bunun için yeni bir deney sistemi geliştirilmiştir. Bu sistemde eleman uçlarında depremden ve düşey yüklerden oluşan kuvvetlerin tamamı (kesme kuvveti, eksenel yük ve eğilme momenti) oluşturulabilmiştir. Bu anlamda da söz konusu çalışma diğer çalışmalardan farklılaşmaktadır. Güçlendirmelerde yerli ve ucuz malzemelerin kullanımına özellikle özen gösterilmiştir. Başlıca 7 tip güçlendirme tekniği araştırılmış ve 23 adet ½ ölçekli deney elemanı test edilmiştir. Araştırmanın sonunda, kolon kiriş birleşimlerinin güçlendirilmesinde oldukça etkili, kolay uygulanabilen ve çok ucuz güçlendirme yöntemleri geliştirilebilmiştir.
Kuvvetli deprem bölgelerinde hastane binalarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesinin irdelenmesi
Bu çalışmada depremden sonra hizmet vermeyi gerektiren betonarme hastane binalarının deprem performansları DBYBHY-2007' de ( Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007 ) tanımlanan doğrusal ve doğrusal olmayan hesap yöntemleri kullanılarak belirlenmiş ve güçlendirmeleri irdelenmiştir. Sayısal uygulamalar için Z2, Z3 zemin sınıflarında, 1 ve 2 nci derecedeki deprem bölgelerinde bulunan 3-5 katlı betonarme hastane binalar seçilmiştir. İncelenen bu binaların deprem dayanımlarının yetersiz olduğu görülmüş, yapının durumuna göre bir güçlendirme yöntemi seçilip yönetmelikte belirtilen performans analizleri yardımıyla güçlendirilmiş sisteme ait deprem performansları hesaplanmıştır. Ayrıca süneklik düzeyi yüksek çerçevelerden oluşan 9 katlı betonarme hastane binasının depremden sonra kullanılabilirliği irdelenmiştir.
Kesmeye karşı CFRP şeritlerle güçlendirilen betonarme kirişlerin davranışı
Bu çalışmanın amacı kesmede yetersiz betonarme kirişlerin U biçimli CFRP şeritlerle güçlendirme tekniğinin araştırılmasıdır. Yetersiz kesme donatılı biri referans altısı güçlendirilen toplam yedi kiriş test edilmiştir. Güçlendirilen kirişlerde, kiriş yan yüzeyine yapıştırılan CFRP şeritlerin eksenler arasındaki mesafeleri 125 mm, 150 mm ve 200 mm olarak seçilmiştir. Güçlendirilen altı kirişin üçünde CFRP şerit uçları fan ankrajlarıyla kiriş gövdesine sabitlenmiştir. Test sonuçları CFRP şeritlerin eksenleri arasındaki mesafe ve ankraj uygulaması göz önünde bulundurularak tartışılmış ve değerlendirilmiştir. CFRP şeritler kesmede yetersiz kirişlerin kesme dayanımını artırmasına rağmen kesmeden göçmeye engel olamamıştır. CFRP şerit uçları ankrajlı güçlendirilen kirişlerde sünek eğilme davranışı gözlenmiştir.
CFRP ile kesmeye karşı güçlendirilmiş betonarme kirişlerin sonlu elemanlar yöntemiyle doğrusal olmayan analizi
Karbon polimer elyaflar (CFRP) kullanılarak betonarme elemanların güçlendirilmesi ve onarımı, günümüzde birçok deneysel araştırmanın odağı olmuş ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. CFRP malzemesi özellikle kirişlerin güçlendirilmesinde yoğun olarak kullanılmıştır. Kirişlerin risk oluşturan ve tasarım aşamasında özellikle kaçınılan göçme modlarında biri olan kesme kırılmasına karşı yaygın bir kullanım alanı bulan CFRP ile güçlendirme uygulamaları üzerine oldukça fazla sayıda deneysel çalışma yürütülmüştür. Ancak deneysel çalışmaların fazla mali kaynak ve özellikle laboratuar alt yapısı gerektirdiği bir gerçektir. Her türlü parametrenin incelendiği kapsamlı deneysel çalışmaların yürütülmesi için hem çok fazla zaman hem de çok fazla mali kaynak gerektiği unutulmamalıdır. Bu nedenle deneysel sonuçlar kullanılarak doğrulanmış bir sonlu eleman modellemesi ile deneylerin bilgisayar ortamında simülasyonunun yapılmasıyla deneyi yapılmamış parametrelerin incelenebileceği ve genelleştirilmiş sonuçlara ulaşılabilmesi için gerekli olan verinin artırılabileceği düşünülmüştür. Bu amaçla daha önceden yürütülmüş deneysel bir çalışmanın sonuçları kullanılarak CFRP ile güçlendirilmiş kesme dayanımı yetersiz ?T? kesitli betonarme kirişlerin ANSYS sonlu eleman programı kullanılarak modellenmesi yapılmıştır. Öncelikle deneyleri yapılmış olan betonarme kirişlerin sonlu eleman modelleri yapılarak deneysel sonuçlara uygun sonuçlar elde edilip edilmediği incelenmiş ve sonlu eleman modelinin doğrulanması yapılmıştır. Daha sonra optimum CFRP şerit aralığının belirlenmesine yönelik deneyi yapılmamış analizler yapılarak seçilen parametreye yönelik sonuçların arttırılması amaçlanmıştır. ACI 440 Comittee Report'da CFRP şerit aralığı için önerilen denklemin sonlu eleman sonuçları ile uyumu araştırılmış ve tasarımcılara fikir verebilecek bir sonuca ulaşılmıştır.
Betonarme kirişlerin çelik levhalar ile güçlendirilmesi
Bu çalışmada, çelik levhalar ile güçlendirilmiş betonarme kirişlerin eğilme altındaki davranışları deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışma, biri yalın, altısı güçlendirilmiş kiriş olmak üzere toplam yedi adet 1/1 ölçekli kiriş modeli ile gerçekleştirilmiştir. Deney elemanları iki noktalı tek düze yükler altında test edilmiştir. Çalışmada, çelik levha kalınlığının, yapıştırma yöntemi etkinliğinin ve yan yüz çelik levha kullanımının davranış üzerine etkileri ele alınmıştır. Deney sonuçları; dayanım, süneklik, enerji tüketimi ve rijitlik bakımından irdelenmiştir. Çalışma sonucunda, çelik levha kullanılarak güçlendirilen betonarme kirişlerin yeterli davranış sergilediği görülmüştür.
Güçlendirilmiş/onarılmış betonarme kirişlerin rehabilitasyonu
Bu çalışmada, çelik levhalar ile güçlendirilmiş / onarılmış betonarme kirişlerin eğilme altındaki davranışları deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışmada, biri yalın, üçü güçlendirme, üçü de hasar sonrası onarıma tabi tutulmuş kiriş olmak üzere toplam yedi adet deney elemanı incelenmiştir. Çalışmada 1/1 ölçek kullanılmıştır. Deney elemanları iki noktalı tek düze yükler altında test edilmiştir. Kullanılan çelik levhanın kalınlığı, levhanın düz veya delikli olması durumu, yan yüz levha kullanılması ve bulon ile desteklemenin yanı sıra yapıştırma yönteminin etkinliğinin davranış üzerine etkileri ele alınmıştır. Deneysel çalışmada elde edilen sonuçlar; dayanım, süneklik, enerji tüketimi ve rijitlik bakımından irdelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda çelik levhalar ile güçlendirme yönteminin davranış üzerine iyi sonuçlar verdiği, onarımda çelik levha kullanımın da başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür.
Bitişik betonarme binalarda deprem kaynaklı çekiçleme etkisinin azaltılması
Geçmiş depremlerde mevcut bitişik betonarme binalarda gözlenen en yaygın hasar nedenlerinden biri çekiçleme etkisidir. Çekiçleme binalarda ağır hasar oluşumuna ya da göçmeye neden olabilmektedir. Özellikle kat seviyeleri farklı betonarme binalardaki çarpışmanın kolon elemanlarda ciddi hasarlara neden olduğu birçok çalışmada vurgulanmıştır. Bu çalışma çekiçlemenin kaçınılmaz olduğu durumlarda mevcut betonarme taşıyıcı sistem elemanlarında çekiçlemenin neden olacağı hasarları önlemeyi ya da minimum düzeye indirgemeyi amaçlamaktadır. Bu kapsamda 4 katlı ve 7 katlı betonarme binalarda önerilen güçlendirme yönteminin etkinliği sayısal olarak araştırılmıştır. Binalardaki betonarme kolon elemanları çekiçleme etkilerinden korumak için dolgu duvarların bulunduğu binaların dış aksına çelik I profil kolonlar yerleştirilerek çekiçlemenin bu elemanlarda oluşması sağlanmıştır. Ek olarak çarpışma sırasında ilave enerji sönümü sağlamak için çelik I profil kolonların çarpışma bölgelerine neopren kauçuk malzeme yerleştirilmiştir. 11 farklı deprem ivme kaydı kullanılarak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiştir. Çekiçleme modellerinin analiz sonuçlarından elde edilen mutlak kat ivmesi, göreli kat ötelemesi, bağlantı elemanı kuvveti, kat kesme kuvveti ve plastik mafsal dağılımı gibi parametreler farklı çekiçleme durumları için karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Çekiçleme modelleri oluşturulurken bağlantı elemanlarının tanımında farklı doğrusal olmayan kuvvet-yer değiştirme ilişkileri kullanılarak bağlantı elemanlarının analiz sonuçları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Analiz sonuçlarından elde edilen her parametre farklı bağlantı elemanı ile oluşturulan çekiçleme modellerinde ayrı ayrı incelenmiştir. Analiz sonuçları, mevcut betonarme binalara yerleştirilecek ilave çelik I profil kolon ve neopren kauçuk malzeme ile çekiçleme hasarlarının azaltılabileceğini göstermektedir.
Borosilikat camlarının yeni nesil kaplama ile kimyasaltemperlenerek güçlendirilmesi
Cam, kullanılmaya başlandığı ilk yıllardan itibaren, gelişen teknolojiyle birlikte sadece ev eşyası olmaktan çıkartılıp özellikle optik, inşaat, laboratuvar, otomobil, uçak, uzak sanayinde ve daha birçok alanda kullanıma sokulmuştur. Cam kullanımın alanın genişlemesi ile camın mekanik özelliklerinin geliştirilmesi ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu nedenle camın mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi konusunda yapılan çalışmalarda giderek artmaktadır. Camların sahip olduğu yüzey özellikleri mekanik dayanımlarını belirler. Kimyasal, ısıl ve mekanik etkenler yüzeyde çatlak oluşumuna sebebiyet verir. Camın mukavemetinin iyileştirilmesine yönelik araştırmalar, camların yüzeyine çatlakların oluşmasını, ilerlemesi ve büyümesini engelleyebilecek basma gerilmeleri yaratma hedefindedir. Bu konuda en sık kullanılan uygulama olan ısıl temperlemenin yanı sıra 50 yıldır hayatımızda olan kimyasal temperleme de odak noktası haline gelmiştir. Kimyasal temperleme uygulaması, erimiş tuz banyosuna daldırılan camın yapısındaki küçük çaplı sodyum iyonlarının erimiş tuz içerisindeki büyük çaplı potasyum iyonlarıyla yer değiştirmesi esasına dayanan bir iyon değiştirme uygulamasındır. Cam yapısına geçen büyük çaplı iyonlar yüzeyde bir basma gerilmesi yaratarak camın mukavemetini iyileştirir. Bu tez çalışmasında, borosilikat camının kimyasal temperleme işlemiyle mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. 4 farklı sıcaklık ve her sıcaklık için 3 farklı saat belirlenmiş ve mukavemet artışının en verimli olduğu opsiyonu belirlenmek için işlem sıcaklığı ve işlem süresi gibi parametreler kıyaslanmıştır. Referans numuneler ve işlem uygulanmış camların, sertlik, optik özellikleri ve eğilme mukavemeti incelenmiş ve konsantrasyon profilleri belirlenerek karşılaştırılıp değerlendirilmiştir. Çalışmalar sonucunda, iyon değişi işlemi uygulanmış cam numunelerde; konsantrasyon derinliği artan sıcaklık ve sürede arttığı gözlenmiştir. Optik özelliklerinde iyon değişiminin etkisi görülmemektedir. Hem sertlik değerinde hem de eğilme mukavemeti değerinde süre ve sıcaklık artışında, belirli bir değere kadar artış göstermiş daha sonra azalma görülmüştür.
Lityum aluminosilikat cam-seramiklerinin yeni nesil kimyasal temperleme yöntemi ile güçlendirilmesi
Kimyasal temperleme, yüksek sıcaklıkta, malzeme ve malzemenin içinde bulunduğu solüsyon arasında gerçekleşen iyon değişimi ile malzemenin yüzeyinin kompozisyonu değiştirilerek, malzemenin içine kıyasla basma gerilmesi yaratılan bir güçlendirme yöntemidir. Cam ve cam-seramik malzemelere uygulanabilen bu yöntem ile ısıl temperlemeye kıyasla daha ince camlara, daha kompleks şekilli ürünlere, daha yüksek mukavemet değerleri kazandırılır. Bu çalışmada, balistik uygulamalarda kullanılmak üzere, hafiflik ve yüksek mukavemet gibi isterlerin karşılanabileceğinden dolayı lityum aluminosilikat cam-seramik malzemesine yeni nesil olan kimyasal temperleme yöntemi ile mukavemet kazandırma amaçlanmıştır. Solüsyon içeriği, temperleme sıcaklığı ve süresinin mekanik, optik ve kimyasal özelliklere etkisi incelenmiştir. 600°C, 650°C ve 700°C sıcaklıklarda, 1 gün, 2 gün ve 3 gün temperlenen numunelerde artan sıcaklık ve süre ile numune yüzeyine penetrasyon derinliğinin artmasıyla birlikte yüzeyde basma gerilmesi yaratılarak mekanik özellikler 5 kata kadar iyileştirilmiştir, fakat temperleme parametrelerinin daha da artmasıyla çeşitli sebeplerden dolayı mekanik ve optik özellikler olumsuz etkilenmiştir. Bu çalışmalara ek olarak bazı numunelerin yüzeyinin zımparalanması ile optik özelliklerin ve mukavemetin iyileştirildiği ve balistik uygulamalar için kullanıma uygun olduğu görülmüştür.
Betonarme çerçevelerin boşluklu betonarme dolgu duvarlar ile güçlendirilmesi
Betonarme çerçevelerden oluşan yapıların yerinde dökme betonarme dolgularla güçlendirilmesi pratikte sıkça kullanılan bir yöntemdir. Ancak bazı zorunlu durumlarda betonarme dolgu duvarı çerçeve iç alanını tamamen doldurmamaktadır. Bu nedenle betonarme dolgulu çerçevelerin dolgu duvarlarında çeşitli büyüklükte ve düzenlemede boşluklar bırakılmaktadır. Çalışmanın amacı boşluklu betonarme dolgu duvarlı çerçevelerin davranışlarının deprem yükleri altında incelemesidir. Bu amaçla modellenen 9 adet tek açıklıktı, tek katlı betonarme dolgulu çerçeve deprem etkilerini benzeştiren tersinen tekrarlanan yükler altında test edilmiştir. Betonarme dolgulu çerçevelerde boşluk alanı büyüklüğü ve yeri incelenen ana değişkenlerdir. Deney sonuçları, boşluk alanı büyüklüğü ve yerindeki değişimin betonarme dolgulu çerçevelerin rijitlik, dayanım, süneklik ve enerji tüketimi üzerindeki etkilerini ortaya koyacak şekilde değerlendirilmiştir. Deneysel gözlemler ışığı altında farklı analitik yöntemlerin uygulanabilirliği incelenmiştir. Analitik çalışmada deney elemanlarının dayanımları yönetmeliklerin ve araştırmacıların önerdiği ampirik denklemler kullanılarak hesaplanmıştır. Analitik sonuçlar deneysel gözlemlerle karşılaştırılmıştır. Güçlendirme amacıyla kullanılan boşluklu betonarme dolgu duvarlı çerçevelerin tasarımı ve detaylandırılması için öneriler oluşturulmuştur. Bilim Kodu :624 03 01 Anahtar Kelimeler :Dolgulu Çerçeve, Boşluklu Betonarme Dolgu Duvarı, Güçlendirme, Tersinen Yükler
Onarılmış/güçlendirilmiş betonarme kolonlarda manto alanının davranışa etkisi
ONARILMIŞ VE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KOLONLARDA MANTO ALANININ DAVRANIŞA ETKİSİ (Yüksek Lisans Tezi) Yağmur KOPRAMAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ocak, 2003 ÖZET Eksenel yük altında betonarme kolonların onarılması ve güçlendirilmesinde mantolama sıkça kullanılan bir yöntemdir. Bu teknik gerek ülkemizde ve gerekse de teknoloji bakımından daha gelişmiş olan ülkelerde de yaygın bir şekilde uygulanmaktadır. Mantolama tekniğin etkinliğini araştırmak üzere bu çalışmada, onarılacak/güçlendirilecek olan betonarme kolonların geometrisi ve manto alanı parametreleri deneysel olarak test edilmiştir. Dört kenarından da kesitleri büyültülen kare ve dikdörtgen kesitli kolonlarda manto kalınlığının davranışı nasıl etkilediği araştırılmıştır. Deney sonuçları kullanılarak, herbir kolon için yük-birim deformasyon eğrisi çizilmiştir. Kolon davranışı hakkında önemli ipucu verecek olan dayanım, rij itlik, süneklik ve enerji yutma kapasitesine dair bulgular grafik ortamına aktarılarak, görsel karşılaştırma imkanı sunulmuştur. Çalışma sonucunda manto alanı ve kolon geometrisi parametrelerinin mantolama üzerindeki etkisi ortaya konmuş ve ileride yapılması muhtemel olan deneysel çalışmalara değerli bilgi aktarımı sağlanmıştır. Bilim kodu : 624.03.01 Anahtar kelimeler : Güçlendirme, Onarım, Mantolama, Eksenel yük, Betonarme, Kolon, Parametre Sayfa adedi : 170 Danışman : Prof.Dr. Hüsnü CAN