Betonarme perdelerin kesme dayanımının incelenmesi

Yüksek riskli deprem bölgelerinde, betonarme perde duvarlar binaya önemli miktarda yatay rijitlik ve dayanım sağladığı için deprem ve rüzgâr yüklerine karşı tasarımda yaygınca kullanılmaktadır. EuroCode 8, ASCE 7, ACI 318-14, JSC-2001, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007 gibi modern deprem şartnameleri yürürlüğe girmeden önce inşa edilen betonarme perdeli binalarda çoğunlukla donatı ve detaylandırmada yetersizlik saptanmıştır. Ancak geçmişte meydana gelmiş olan depremler sonrasında yapılan keşif ve incelemeler neticesinde bu binaların şiddetli hasar görmeye ve/veya göçmeye yatkın olduklarını saptanmıştır. Hasara yatkın binaların gelecekte meydana depremlerde alabileceği hasar riskini azaltmak için, mevcut binaların deprem güvenliğinin değerlendirilmesi ve mevcut perdelerin iyileştirilmesi suretiyle binaların rehabilitasyonu fazlasıyla önem kazanmıştır. Rehabilitasyonun performans ve ekonomik açılardan verimli şekilde yapılabilmesi için betonarme perde duvarların deprem yükleri altındaki davranışının çok iyi şekilde analiz edilip kavranması ve sistemlerin analitik modellerinin beklenen davranışı, binanın gerçek davranışına en yakın ve en iyi şekilde matematiksel/analitik olarak modellenmesi gerekmektedir. Etkin bir değerlendirme yapabilmek için bu çalışma kapsamında ilk olarak yazar ve araştırmacılar tarafından dünya çapında şimdiye kadar yapılmış olan betonarme perde duvar deneylerini içeren detaylı ve geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturulması amaçlanmıştır. Bu çalışma ile betonarme perde duvarların kesme dayanımı üzerinde, farklı göçme tipleri için duvarın geometrik özellikleri, eksenel yük, yanal donatı miktarı gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir. Ayrıca EuroCode 8, ASCE 7, ACI 318-14, JSC-2001, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-2007 gibi mevcut yönetmeliklerdeki kesme dayanımı ile ilgili verilmiş olan hükümlerin ve mevcut modelleme kıstasları ile bu modellerde kullanılan parametrelerin elden geçirilmesi ve bunun sonucunda betonarme perde duvar davranışlarının daha iyi bir şekilde yansıtılabilmesi amaçlanmıştır. Betonarme perde duvarların davranışını anlamak için en önemli niteliklerden biri perdelerin kesme dayanımıdır. Mevcut perdeli binaların daha etkili değerlendirilmesi için perdelerin kesme dayanımın doğru hesabına ihtiyaç vardır. Bu amaçla, bugüne kadar yapılmış olan perde duvar deneyleri incelenmiş ve belirlenmiş, çalışmaya uygun olan deney sonuçları kullanılarak geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturulmuştur.Bu veri tabanı üzerinde yapılan istatistiksel çalışmalar sonucunda, DBYBHY'e (2007) göre hesaplanan teorik kesme dayanımı kesme kontrollü duvarlarda deneysel kesme dayanımından %7 düşük olarak hesaplanmakta, karma ve eğilme kontrollü perdeler için ise sırasıyla %34 ve %44 üzerinde bir dayanım değeri elde edilmektedir. Benzer bir kesme dayanımı formülünün kullanıldığı ACI 318-14 (2014) için de buna yakın sonuçlar elde edilmektedir. Buna göre, ACI 318-14'teki (2014) kesme dayanımı formülünün kesme kontrollü duvarlarda %11 daha düşük, karma ve eğilme kontrollü duvarlarda ise sırasıyla %21 ve %34 daha yüksek sonuç verdiği belirlenmiştir. Son olarak JSC'de (2001) tanımlanan formüle bakıldığında, bu formül diğer iki formüle göre daha çok parametre içerdiği için güvenirlilik analizi olarak gerçeğe daha yakın sonuçlar vermektedir. Bu formül ile hesaplanan teorik kesme dayanımı kesme kontrollü duvarlar ve karma duvarlar için deneysel kesme dayanımından sırasıyla %3 ve %8 düşük olurken, eğilme kontrollü duvarlarda %9 yüksek hesaplanmaktadır.Yapılan istatistiksel çalışmalar ile farklı yönetmeliklerde yer alan kesme dayanımı formülleri ile hesaplanan teorik kesme dayanımı ile gerçek kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri aşağıdaki şekilde özetlenmiştir. Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.11 • Karma duvarlar: 0.79 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.66 Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.07 • Karma duvarlar: 0.66 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.56 Gerçek kesme dayanımı ile ACI 318-14'e göre hesaplanan kesme dayanımı arasındaki oranın ortalama değerleri: • Kesme-kontrollü duvarlar: 1.03 • Karma duvarlar: 1.08 • Eğilme-kontrollü duvarlar: 0.91 Yapılan istatistiksel çalışmalar sonucunda farklı göçme tipine sahip perdelerin yatay yük kapasitesinin hesabı için regresyon analizleri yapılmıştır. Yapılan bu regresyon analizleri sonucunda hem yüksek korelasyonun hem de formülün fiziksel anlamının önemi göz önünde bulundurularak başında sabit bir katsayı olan ya da olmayan alternatif formüller önerilmiştir ve bu formüller arasından seçimler yapılmıştır.