Betonarme binaların deprem davranışına dolgu duvarlı çerçeve sistemlerin etkisi

Abstract

Ülkemizde yönetmelik ve standartlara göre yapılan betonarme yapılarda dolgu duvarlar çerçeve hesaplarının yapısal çözümlemesinde sadece düşey yük olarak dikkate alınmakta diğer etkileri ise ihmal edilmektedir. Betonarme yapıların taşıyıcı elemanları olan çerçeveler arasında inşa edilen dolgu duvarlar, ağırlıkları ve belirsiz taşıyıcılık davranışları ile yapıyı önemli ölçüde etkilediklerinden iyi analiz edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada betonarme binaların deprem davranışına dolgu duvarlı çerçeve sistemlerinin etkileri incelenmektedir. Dolgu duvarlı çerçeve sistemlerin sismik yükleme altındaki davranışları oldukça karmaşık ve komplikedir. Dolgu duvar ve çerçeve arasındaki temas hattı ile yakın ilişkiden ve davranışın lineer olmamasından dolayı, konuyu deneysel verileri kullanarak desteklemeden analitik olarak önceden bilmek çok zordur. Bu nedenle Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi 13 Mart Yapı Mekaniği laboratuarında üç adet sırasıyla boş çerçeve, dolgu duvarlı çerçeve ve ankraj çubuklu dolgu duvarlı çerçeve üretilmiş olup deneysel çalışmalar yapılmıştır. Yapılan bu deneyler sonucunda her bir numune için yük-yer değiştirme, moment-eğrilik ve donatı sıyrılmasından kaynaklı yer değiştirme grafikleri elde edilerek irdelenmiştir. Bu üç numuneden elde edilen deneysel veriler kıyaslandığında boş çerçeveye oranla dolgu duvarlı çerçevelerde dolgu duvarların yatay yükler altında rijitlik, yatay yük taşıma ve enerji yutma kapasitesini artırdığı tespit edilmiş ve ayrıca ankraj çubuklarının eklenmesiyle bu değerlerde ciddi iyileşmeler olduğu söylenebilir. Ancak elde edilen süneklik değerlerinde dolgu duvarlı çerçevelerde boş çerçeveye oranla ciddi azalmalar olduğu tespit edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda numunelerde oluşan çatlaklar incelendiğinde, çatlakların dolgu duvarlar ve ankraj çubukların eklenmesiyle boş çerçeveye nazaran önemli derecede iyileştiği gözlemlenmiştir.

In our country, infilled walls are considered simply as vertical load within all reinforced concrete designing in accordance with the codes and standards and its other effects are neglected. Infilled walls built between frames being the load-bearing member of the reinforced concrete structures have to be well-analyzed because they have significant effect on structures by the masses and undetermined behavior of them. In this study, the effects of frame systems with infilled walls on the earthquake behavior of reinforced concrete buildings are examined. The behavior of the frame systems with the infilled wall under the seismic loading is complex and complicated. Due to the close relationship between the infilled walls and the non-linear behavior, it is difficult to understand analytically without experimental data. Therefore, the experimental studies were carried out by casting three specimens as a frame without an infilled wall, a frame with an infilled wall and a frame a with an infilled wall having anchor bar respectively, in 13 March Construction Mechanics Laboratory of the Erzincan Binali Yıldırım University. As a result of these experiments, for each sample the load-displacement, moment-curvature and load bond-slip displacement were obtained and examined. Comparing the experimental data obtained from these three samples, it is found that the infilled wall increases the rigidity and the horizontal load carrying capacity and the energy absorption capacity of the frame systems with the infilled wall under monotonic lateral loads compared to plane frame, additionally, it can be stated that these results were further improved by adding anchor bars. However, it has been found that ductility indexes in the frame with an infill wall are seriously reduced compared to the plane frame. While the cracks being formed on the specimens were examined, it was observed that the cracks have been significantly improved by attaching infilled wall and anchor bar.