Yönetmeliklere uygun olarak üretilmiş dolgu duvarlı çerçevelerin frcm türü malzemelerle güçlendirilerek yatay yük taşıma kapasitesinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

YÖNETMELİKLERE UYGUN OLARAK ÜRETİLMİŞ DOLGU DUVARLI ÇERÇEVELERİN FRCM TÜRÜ MALZEMELERLE GÜÇLENDİRİLEREK YATAY YÜK TAŞIMA KAPASİTESİNİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİSinem Rahime BAYRAKTARErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Haziran 2022Danışman: Dr. Öğr. Üyesi Hidayet ÖZDEMİRÖZETTürkiye, coğrafi olarak birçok fay hattı barındırdığı için büyük bir deprem bölgesidir. Geçmişte meydana gelen orta ve büyük ölçekli depremlerde can kayıpları yaşanmıştır. Bu yüzden mühendislik hizmetlerinin gerek projelendirme gerekse inşa edilme aşamasında, can kayıplarının azaltılması için yönetmeliklere göre hareket edilmesi gerekmektedir. Deprem yönetmeliğine uygun yapılsa bile, deprem esnasında dolgu duvarların patlamasından oluşan can kayıpları, depremde toplam ölen sayısına bakıldığında az gözükse de önemli bir orana sahiptir. Yatay yüklere maruz kalan betonarme elemanların güçlendirilmesi üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalardan birisi de kompozit bir malzeme olan FRCM ile güçlendirmedir. FRCM bazlı kompozit malzemelerle betonarme elamanların güçlendirilmesi üzerine yapılan deneysel çalışmalar bulunsa da karbon esaslı matrisli FRCM ile yapılan deneysel çalışmaların sayısı oldukça azdır. Literatürde yapılan çalışmalar deprem yönetmeliğine uygun olmayan betonarme elemanların güçlendirmesine yoğunlaşsa da bu çalışma kapsamında deprem yönetmeliğine uygun olarak üretilmiş çerçeve elemanlar, karbon esaslı matrisli FRCM ile güçlendirilmiş, yatay tersinir yükleme yapılarak, numunelerin yatay yük taşıma kapasitesi ölçülmüştür. Yürütülen bu çalışmada dört adet tek katlı, tek açıklıklı, rijit temel üzerine inşa edilmiş ½ ölçekli betonarme çerçeveler üretilmiştir. Yapılan bu numuneler 2018 Deprem Yönetmeliğine uygun olarak yapılmış hali hazır yapılarda dolgu duvar güçlendirmesini temsil etmektedir. Numuneler sırasıyla, bir adet dolgu duvarsız referans numune, bir adet dolgu duvarlı referans numune, iki adet dolgu duvarı FRCM ile güçlendirilmiş numune olarak üretilmiştir. Üretimde karbon esaslı FRCM malzemesi kullanılarak numune güçlendirmesi tek yüzeye tek katlı ve tek katlı ankrajlı olarak yapılmıştır. Oluşturulan bu numuneler yatay tersinir yükler altında davranışları incelenerek mukayese edilmiştir. Ankastreliği sağlaması için numuneler rijit temelli inşa edilmiştir. Bu çalışmada iki numunenin dolgu duvarı ve çerçeve sistemi FRCM uygulanarak güçlendirilerek betonarme dolgu duvar çerçevelerin davranışına etkileri araştırılmıştır. Bu araştırmalar neticesinde güçlendirilen numuneler rijitlik ve dayanım noktasında diğer numunelere göre önemli artış gözlemlenmiştir.Anahtar Kelimeler: FRCM, dolgu duvar, güçlendirme, betonarme çerçeve

EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON CONTRIBUTION OF THE FRCM MATERIALS TO PERFORMANCE IN STRENGTHENING REINFORCED CONCRETE FILLED WALL FRAMESSinem Rahime BAYRAKTARErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesMaster Thesis, June 2022Supervisor: Asst. Prof. Hidayet ÖZDEMİRABSTRACTTurkey is a major earthquake zone as it has many fault lines geographically. There have been casualties in medium and large-scale earthquakes in the past. Therefore, it is necessary to act in accordance with the regulations in order to reduce the loss of life in the design and construction stages of engineering services. Even if it is done in accordance with the earthquake regulations, the loss of life caused by the explosion of the infill walls during the earthquake, although it seems low when the total number of deaths in the earthquake is considered, has a significant rate. Many studies have been carried out on the reinforcement of reinforced concrete elements subjected to horizontal loads. One of these studies is reinforcement with FRCM, a composite material. Although there are experimental studies on the reinforcement of reinforced concrete elements with FRCM-based composite materials, the number of experimental studies with carbon-based matrix FRCM is very few. Although the studies in the literature focus on the reinforcement of reinforced concrete elements that do not comply with the earthquake code, within the scope of this study, the lateral load carrying capacity of the samples was measured by applying horizontal reversible loading on the frame elements produced in accordance with the earthquake code, reinforced with carbon-based matrix FRCM.In this study, four single-storey, single-span, ½ scale reinforced concrete frames built on rigid foundations were produced. These samples represent infill wall reinforcement in ready-made structures built in accordance with the 2018 Earthquake Code. The samples were produced as a reference sample without an infill wall, a reference sample with an infill wall, and a sample reinforced with two infill walls with FRCM, respectively. By using carbon-based FRCM material in production, sample reinforcement was made on a single surface with a single layer and single layer anchorage. These samples were compared by examining their behavior under horizontal reversible loads.The samples were built with a rigid foundation to ensure built-in. In this study, the effects of the infill wall and frame system of two samples on the behavior of reinforced concrete infilled wall frames were investigated by applying FRCM. As a result of these studies, a significant increase was observed in the stiffness and strength of the reinforced samples compared to the other samples.Keywords: FRCM, infill wall, strengthening, reinforced concrete frame