Betonarme elemanların basınç bölgelerinin lifli polimerler ile güçlendirilmesinin araştırılması

Ülkemiz topraklarının büyük bir kısmı 1. derece deprem kuşağındadır ve sıklıkla şiddetli depremlerle sarsılmaktadır. Yakın geçmişte meydana gelen ve ciddi kayıplara neden olan Erzincan (1992), Dinar (1995), Adana-Ceyhan (1998), Kocaeli-İzmit (1999), Bolu-Düzce (Kasım 1999) Bingöl (2003), Elâzığ (2010), Van –Tabanlı (Ekim 2011), Van-Edremit (Kasım 2011) ve son olarak bölgemizde yaşanan Kahramanmaraş Pazarcık-Elbistan (Şubat 2023) depremleri ülkemizin deprem gerçekliğini bir kez daha ortaya koymuştur. Depremlerden sonra ciddi maddi ve manevi hasarlar meydana gelmektedir. Bu hasarlar ve ülkedeki yapı stoğu dikkate alındığında depreme dayanıklı yapı yapmak kadar mevcut yapıların güçlendirilmesinin de üzerinde çalışılması gereken önemli ve acil bir konu olduğu anlaşılmaktadır. Betonarme yapılarda ihtiyaç duyulan güçlendirme salt yapının depremden hasar görmüş olmasından kaynaklı olmayabilmektedir. Şöyle ki standartlara ve yönetmeliklere uygun olmayan malzeme kullanımı, yanlış projelendirme, kötü işçilik, korozyon, yetersiz sargılama, denetimsizlik, kullanım amacının değişmesi vb. sebeplerden dolayı yapılarda güçlendirme ihtiyacı doğabilmektedir. Güçlendirme yöntemlerinin uygulanması ve olası bir depremde bu yapıların nasıl bir davranış sergileyeceği konusunda güçlendirme yöntemlerinin etkinliklerinin deneysel olarak incelenmesi gerekmektedir. Türkiye'de son yaşanan Kahramanmaraş Pazarcık-Elbistan depremleri sonrası sahada çalışmalar ve incelemeler gerçekleştirilmiştir. Saha çalışmalarında betonarme perde duvara sahip yapıların deprem esnasında ağır hasar almasına rağmen diğer yapısal elemanlarda hasarları azaltarak yapının toptan göçmesini engellediği görülmüştür. Eğer bir yapı da perde duvar mevcut ise meydana gelen deprem büyüklüğünün etkilerinin büyük bir çoğunluğu betonarme perde duvarlar tarafından karşılanmaktadır. Bu da bir kez daha yapının perde duvar içermesinin yaşam kaybını büyük oranda düşürdüğünü göstermektedir. Bu çalışmanın amacı literatürde göz önüne alınmayan detaylarla basınç etkisi altından bulunan kiriş orta bölgesi ve nispeten daha yüksek eksenel kuvvet etkisi altında bulunan perde uç bölgelerinin azalan sünekliliğini dıştan lifli polimer (LP/FRP) sargılama ile yönetmelik tarafından istenilen tasarım değerlerini geri kazandırmaktır. Çalışmada basınç gerilmesi altındaki narin perde uç bölgesini temsil eden yeni model perde numunesi de bu çalışmada geliştirilmiş ve deney çalışmasını yürütmek için önerilmiştir. Güçlendirme alternatifleri ile perde uç bölgelerinin güçlendirme öncesi ve sonrası davranışına yönelik deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Sünek elamanda tanım gereği yeterli sargılamanın sağlanması gerekmektedir. Yeterli sargılama dıştan LP ile sağlanabilir. Dıştan LP sargı yapılması ve ilave LP ankrajlar kullanılarak sargılama etkisinin arttırılması ile yönetmeliklerin öngördüğü şekilde yapı elemanlarının süneklik düzeyinin arttırılması hedeflenmiştir. Tez çalışmasında başlangıcında ilk defa önerilen inceltilmiş uçlu prefabrik kirişlerin, orta basınç bölgelerinin dıştan LP ile sargılanarak ve ankrajlanarak güçlendirme tekniğinin etkinliği ve performansı incelenmiştir. İkinci bölümde, önerilen perde uç bölgesi modeli deneysel çalışmaları ile hem güçlendirme öncesi ve güçlendirme sonrası davranışları karşılaştırılmıştır. Hem de farklı güçlendirme detaylarının etkinlikleri araştırılmıştır. Deneylerin son kısmında ise güçlendirme detayları ile perde numunesi uç bölgesi sargılanarak ve ankrajlanarak incelenmiştir. Deney sonuçları ile LP ile dışarıdan sargılama ile ankrajlamanın, numunelerin deformasyon kapasitesini artırmada etili olduğu görülmüştür. Ayrıca elde edilen deneysel verilerin, güçlendirilmiş bölgelerinin teorik hesapları için modeller geliştirilmesinde kullanılabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Basınç bölgesi, Betonarme Perde Duvar, Güçlendirme, Lifli Polimer (LP), Prefabrik Kiriş, Sargılama, Süneklik