Onbeş yıllık betonarme çerçevelerin deprem davranışı

Ülkemizde bir çok kontrollü ve kontrolsüz yapı üretilmiş ve üretilmeyede devam etmektedir. Günümüzde yönetmelik ve standartlarından önce üretilen bu betonarme yapı stokunun önemli bir kısmının inşaası esnasında düz yüzeyli yumuşak betonarme çeliği ve beton üretiminde tuz muhtevası yüksek deniz kumu kullanıldığı bilinmektedir. Bu özellikleri taşıyan betonarme malzeme ile inşaa edilen mevcut yapı stokunun bir kısmı ise önemli depremlerde yapısal zarar görmüş veyahut kullanılamaz hale gelmiştir. Özellikle rutubetli ortam şartlarında, kullanılan beton kalitesinin düşük olduğu hallerde veya beton içeriğinde kullanılan su veya agreganın korozyon tetikleyici bileşenleri ihtiva etmesi durumunda meydana gelen donatı çeliği korozyonu ve bunun sonucunda betonda oluşan çekme çatlakları ve dayanımdaki azalış yapının servis ömrünü etkileyen hasarların arasında en önemlilerinden bazılarıdır. Korozyon miktarına bağlı olarak, donatı ve beton arasındaki aderansın olumsuz yönde etkilenmesi, etkili donatı kesit alanının azalması ve beton örtüsünün çatlayarak ayrılması başlıca yıkıcı yapısal etkiler olarak görülebilir. Çalışmamız kapsamında , ülkemizdeki var olan bu yapı stokunu temsil edebilmesi amacıyla yaklaşık 15 yıllık süreç ve doğal dış ortam koşulları içerisinde korozyona uğramış düz yüzeyli yumuşak betonarme donatısı ve deniz kumu kullanılarak üçe bir ölçekte üretilmiş betonarme çerçevelerin yatay yükler altındaki davranışı analitik ve deneysel olarak irdelenmiştir.İstanbul Teknik Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Labratuvarında gerçekleştirilen deneysel çalışmalar için 15 yıl önce üretilen ve doğal korozyon sürecine maruz bırakılan 3 adet numune ve 15 yıl önce aynı deney düzeneği ile denenmiş olan referans numunesi kullanılmıştır. Betonarme numuneler, aynı anda etkiyen sabit eksenel yük ve tersinir çevrimsel yük altında denenmiştir. Tip numuneler, Türkiye'deki yapılarda sıklıkla karşılaşılan, ilgili yönetmeliklere uygun olmayan sekilde inşaa edilmiş düşük dayanımlı beton, düz yuzeyli yumuşak donatı, deniz kumu ve agregası, yetersiz enine donatı gibi özellikleri taşıyan yapı sistemlerini temsil etmektedir.Sargı ekisinin gözetildği onbeşyıllık beton/betonarme numune setleri ise gerilme-şekildeğiştirme bağıntılarından yararlanmak maksadı ile deneysel çalışma kapsamında denenmiş, iniş kolunda Poisson oranının davranışı gözlemlenmiştir.Deney sonunda elde edilen dayanım, yerdeğistirme kapasitesi, süneklik, donatıda olusan şekildeğistirme dağılımı, moment-eğrilik ilişkileri ve yerdeğistirme bileşenleri değerlendirilerek korozyona uğramıs betonarme elemanların deprem yukleri altında davranışı açıklanmaya çalışılmıştır. Bu çalışmanın kuramsal bölümünde ise ; yapısal sistemin doğrusal olmayan analizi DC2B(v2),Sap2000 ve SeismoStruct programları kullanılarak incelenmiştir. Kuramsal modeller kullanılarak bu programlardan elde edilen kesit ve bütün sistem davranışına ait veriler , deneysel çalışma ile elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Sonuç olarak, onbeş yıllık doğal korozyon sürecinin yapısal davranışta büyük önem derecesinde etki etmediği , net beton örtüsünün az olduğu sargı donatısı kısımlarında daha etkili olduğu görülmüştür. %4 kat ötelemesi oranına ulaşıldığında bu sargı donatılarındaki etkili çapın azalması ve kesme kuvvetini karşılayamadığından yapısal göçmeler oluştuğu görülmüştür.Analitik çalışmalar ile deneysel çalışmaların sonuçlarının uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Gerilme şeklideğiştirme bağıntılarında iniş kolu esnasında beton numuneler üzerindeki yanal şekildeğiştirmenin büyük mertebelere ulaşması ve kabuk betonunun çatlama/ezilme suretiyle ayrışmasından dolayı Poisson oranının elde edilmesini olumsuz yönde etkilemiştir.