Düz-yüzeyli donatılı betonarme perde duvarların davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

Bu tez çalışması kapsamında, güncel deprem yönetmeliklerinin gereksinimlerini sağlamayan (GDYGS) eski ve mevcut binalarda bulunan betonarme perde duvarların davranışını belirlemek için deneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Yedi (7) adet betonarme perde duvar numunesi 1997'den önce Türkiye'de yapılan binaların özelliklerini yansıtması için düz yüzeyli donatılarla ve düşük beton kalitesi kullanılarak inşa edilmiştir. En boy oranı ikiden büyük olan perde duvar numunelerinin boyutları laboratuvar kapasitesi ve ön çalışma sonuçları dikkate alınarak belirlenmiştir. Bu numunelerden altı adeti, GDYGS perde duvarları temsil etmektedir. Ayrıca bir duvar da nervürlü çelik donatılar kullanılarak güncel bina yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanmış ve referans numune olarak kullanılmıştır. Perde duvarların yarı statik tekrarlı yanal yüklemeler altındaki davranışı, yatay yük-yer değiştirme ilişkisi ile deneysel olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, deney numunelerinin karakteristik özellikleri olan yatay kuvvet kapasitesi, rijitlik, süneklik, tüketilen enerji değerleri ile yer değiştirme bileşenlerinin duvarların toplam yanal tepkisine katkıları gibi parametreler değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen veriler, GDYGS perde duvarların rijitlik, süneklik ve enerji tüketimi yeteneklerinde önemli bir kaybın olduğunu göstermiştir. Ayrıca, bu numunelerde davranışın; toplam yatay yer değiştirme kapasitesine %80'den fazla katkı sağlayan donatı sıyrılması tarafından yönlendirildiği kanıtlanmıştır. Buna karşılık, referans perde duvar ise dikkate değer bir eğilme davranışı ve plastik mafsal oluşumu sergilemiştir. Ek olarak, düz yüzeyli donatılarla ile inşa edilen perde duvarlar, donatı sıyrılması kaynaklı göçmeden dolayı teorik potansiyel eğilme kapasitelerinin yaklaşık %48'ini kaybetmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, test edilen tüm betonarme perde duvarlar için sayısal modeller geliştirilmiştir. Yaygın olarak kabul gören ve kullanılan OpenSees sonlu elemanlar programı ile oluşturulan sayısal modeller deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Ampirik bir yaklaşım kullanılarak, GDYGS perde duvarların davranışını tahmin etmek için "4 doğru" ile tanımlanan yeni bir analitik donatı sıyrılma modeli geliştirilmiştir. Ayrıca sayısal modele sıyrılma etkisi de dahil edilerek, GDYGS perde duvarların gerçekçi bir simülasyonu da elde edilmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar üzerinde yapılan karşılaştırmalara göre, GDYGS perde duvarlar için yeni geliştirilen sıyrılma modelinin; test sonuçlarını simüle edebildiği ve sayısal modeller ile deneysel sonuçlar arasındaki farklılıkları etkin bir şekilde azalttığı tespit edilmiştir.