Çelik profillerle güçlendirilmiş betonarme çerçevelerde çelik dübellerin performans analizinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Yatay yük dayanımı yetersiz betonarme yapıların depreme karşı dayanımı gerektiği durumlarda artırılabilmektedir. Betonarme yapılarda uygulanabilecek güçlendirme yöntemlerinden birisi de betonarme çerçeveleri çapraz çelik profillerle güçlendirmektir. Bu çalışma kapsamında seçilen güçlendirme metodu ile, düzlem dışına dış cepheye eklenecek çapraz çelik lamalar kullanılarak, betonarme çerçevelerin yatay yük dayanımının artırılması hedeflenmektedir. Bu metot; yapı iç kullanım alanını rahatsız etmeden dış cephede çelik profillerin düzlem dışı hızlı ve kolay monte edilebilmesi, alternatif güçlendirmelere oranla daha ekonomik olmasından, yapıda ihmal edilebilecek bir ağırlık artışı ile rijitlik ve yatay yük kapasitesinin artırılmasından, mevcut taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan sisteme fazla tahribat vermemesinden dolayı, öncelikle tercih edilebilecek güçlendirme metotları arasında yer alabilecektir. Bu çalışma kapsamında, (3 standart etriyeli ve 3 zayıf etriyeli olmak üzere) toplam 6 adet tek gözlü düzlem betonarme kolon-kiriş çerçeve imal edilmiştir. Betonarme çerçeveler yatay ve düşey yükün birlikte uygulanabileceği bir yükleme modeli ile test edilmiştir. Çerçevelerin güçlendirilmesi amacıyla kolon-kiriş birleşim bölgelerine çelik plakalar dübellerle ankre edilmiş, çapraz lamalar bu plakalara kaynak yapılarak eklenmiştir. Betonarme çerçevelerin tasarımında, ankraj dübellerinin performansını gözlemleyebilmek adına, beton dayanımına bağlı olarak, öncül göçmenin ankraj dübellerinde meydana gelmesi için; kiriş ve kolon kesitleri, boyuna donatı, yükleme şekli, çelik plaka ve lama ebatları, ankraj delik çapı ve sayısı, kaynak kalınlığı ve boyu sabit ve daha güçlü tasarlanırken, ankraj derinliği, beton dayanımı ve etriye aralığı değişken tutulmuş, enine donatının, ankrajlama boyunun ve beton dayanımının çerçevenin ve ankraj dübelinin performansına etkisi araştırılmıştır.

Earth-quake strength of reinforced concrete buildings having inadequate strength against horizontal forces, can be increased if it is necessary. One of the strengthining methods using in reinforced concrete buildings is the use of cross steel profiles externally. With the strengthining method preferred in this study is aimmed to increase horizontal strength of reinforced concrete frames using cross steel lama add out of frame axes. This method can be one of the firstly prefereable methods because of quick and easy fitting to the frames externally without disturbing the use of building, its less economical cost against other methodes, providing extra strenght and rigidity for building with a negligible increase in weight of building and no demage in structureal and non-structural parts of the building. In this study, totally 6 single space reinforced concrete frames (3 frames with standard tiles and 3 frames with weak tiles) were designed. The frames were tested with a loading model appliying lateral and vertical loads together.. Firstly steel plates were fixed to the beam-column junction area using anchoring bolds then steel lama were welded to the plates firmly. To investigate the performance of anchored bolds in strengthining reinforced frames and to observe failure initially in bolds depending on varied concrete strength, the sections of beam and column, longitudinal reinforcement, loading types, sizes of steel plates and lamas, diameters and number of bolds, thickness and length of welding were kept constant but depth of anchorage, strength of concrete and tile spacing were varied.