Boşluklu betonarme perdelerde bağ kirişi davranışlarının irdelenmesi ve yeni mekanik sistemlerin önerilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, boşluklu betonarme perde duvar sistemlerinin davranışını belirleyen ve kilit eleman vazifesi gören bağ kirişlerinin performansını geliştirecek ve imalat kolaylığı sağlayacak yeni donatı düzenlerinin beraberinde, yüksek dayanım ve rijitliğe cevap verebilecek hasar sonrası değiştirilebilir-takılabilir 'Tahterevalli Tipi Bağ Kirişi' (TETOD) üzerinde yapılan deneysel çalışmalar anlatılmaktadır. Yeni donatı düzenlemesinde, kesitteki donatı oranında değişim olmaksızın boyuna donatıların eğim açılarının bağ kirişi performansı üzerindeki etkisi araştırılarak yönetmelikteki diyagonal donatı uygulamasının etkinliğinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu doğrultuda demet diyagonal donatılı ve hasır donatılı bağ kirişlerinin deneysel performansları incelenmiştir. Tahterevalli tipi bağ kirişinde ise perde duvarların aynı kat seviyesinde birbirine göreli yerdeğiştirmesi sebebiyle meydana getirdiği kesme kuvvetlerinin ve göreli yerdeğiştirmelerin eğilme kapasitesi yüksek metalik levhaların eğilme davranışı ile karşılanması planlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda, öncelikle betonarme ve tahterevalli tipi bağ kirişlerinin performansının belirlenebilmesi için gerekli olan uygun deney düzeneğinin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Referans numunesi olarak dikkate alınan geleneksel, sargılı diyagonal ve sargısız diyagonal donatılı bağ kirişlerinin özellikleri ve tasarım esasları ortaya koyulmuştur. Diyagonal donatılı bağ kirişlerine alternatif olarak önerilen demet ve hasır donatılı bağ kirişlerinin özellikleri ayrıntılarıyla belirtilmiştir. Bu çalışma kapsamında geliştirilen tahterevalli tipi bağ kirişinin çalışma şekli, birleşim detayları ve tasarım esasları detaylı olarak anlatılmıştır. Daha sonra laboratuvar ortamındaki üretim aşamalarına ve deneysel çalışmalara yer verilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen bulgular irdelenmiş ve sonuçlar ortaya koyularak bir takım önerilere yer verilmiştir. Yapılan çalışmalar kapsamında geliştirilen tahterevalli tipi bağ kirişinin yüksek sönüm, yüksek dayanım ve rijitlik yönünden boşluklu betonarme perde duvar sistemlerinde uygulanabileceği görülmüştür.

In this thesis, new reinforcement arrangements are presented to improve the performance of reinforced coupling beams which determine behavior of the coupled wall systems and act as a key element in the structural systems. In addition to, replaceable Teeter-Tooter Type Coupling Beam (TETOD) is recommended for high strength, rigidity, energy dissipation and damping. For the new reinforcement arrangements, the effect of the inclination angles of the longitudinal reinforcement bar on the performance of the reinforced coupling beams is investigated with same reinforcement ratio in the section and it is aimed to improve the effectiveness of diagonal reinforcement in code requirements. Therefore, the performances of bundled diagonally and mesh reinforced concrete coupling beams were experimentally investigated. The shear forces caused by the relative displacement of the shear walls at the same floor level and relative displacements are expected to be met by bending behavior of metallic plates having high bending capacity in Teeter-Tooter Type Coupling Beam. In this purpose, an experimental set-up designed for reinforced concrete and Teeter-Tooter Type coupling beams. Conventionally reinforced concrete coupling beam, diagonally reinforced concrete coupling beam and diagonally reinforced concrete coupling beam with full confined section were chosen as reference specimens. Properties and design criteria of bundled diagonally and mesh reinforced concrete coupling beams were presented. Behavior principles, connection details and design criteria of Teeter-Tooter Type coupling beams were given in detailed. And then, fabrication stages and experimental studies of specimens in laboratory were explained. Some results obtained from experimental studies were discussed and a number of suggestions were presented. As a result of the study, it was seen that replaceable Teeter-Tooter Type Coupling Beam was an applicable structural element for high strength, rigidity, energy dissipation and damping in reinforced concrete coupled shear walls.