Betonarme çerçevelerin güçlendirilmesinde yüksek dayanımlı tuğla duvarlar
High strength infilled walls used to retrofit RC frames
- Tez No: 166384
- Danışmanlar: PROF.DR. FARUK KARADOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
BETONARME ÇERÇEVELERİN GÜÇLENDİRİLMESİNDE YÜKSEK DAYANIMLI TUĞLA DUVARLAR ÖZET Bu çalışmada, özel olarak imal edilmiş bölme duvarlı betonarme çerçevenin yerdeğiştirme çevrimleri etkisindeki davranışı incelenmiştir. Yüksek dayanımlı tuğla ve harç birleşiminden oluşan bu kompozit duvar; homojen ve izotropik değildir; malzeme yönünden doğrusal olmayan davranış göstermektedir ve ayrıca iki farklı malzemenin birleşimi olduğundan farklı düzlemlerde de farklı davranışlar sergilemektedir. Bölme duvarın elastisite modülü, poisson oranı, farklı normal kuvvetler altındaki kayma kuvveti dayanımı, kayma modülü gibi mekanik özelliklerini ortaya çıkarmak üzere 6 farklı deney grubu tasarlanmış ve imal edilmiştir. Deneyler, I.T.Ü. Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuarı ile İ.T.Ü. Malzeme Laboratuarı'nda gerçekleştirilmiştir. İlk olarak tuğla ve kullanılan harcın dayanımlarını ortaya çıkarmak üzere tek tuğla deneyleri yapılmış ve tuğla deliklerine dik ve paralel yönlerde basınç kuvveti uygulanarak taşıyabileceği yük ve göçme şekilleri incelenmiştir. Numunelerin yapımı sırasında kullanılan harçtan ise 7 cm ve 15 cm lik küp ve ayrıca silindir numuneler alınarak basınç dayanımı belirlenmiştir. Duvar elemanın elastisite modülünü belirleyebilmek için 3 ve 4 sıralı tuğladan oluşan 5'er numune basınç kuvvetlerine maruz bırakılmıştır. Deneyler sırasında numunedeki boy değişimi de kaydedilmiş ve bu verilerden gerilme - şekil değiştirme grafikleri elde edilmiştir. Bu grafiklerden elastisite modülü saptanmıştır. Normal kuvvet altındaki kayma kuvveti taşıma kapasitesini belirleyebilmek için normal kuvvet oluşturan yükler altında, moment etkisi de yaratmayacak şekilde, harç tabakasının sadece kayma tesirinde kalacağı numuneler tasarlanmıştır. 20 adet numune hazırlanmış ve farklı normal kuvvet düzeyleri gruplanarak denenmiştir. Her numunenin normal gerilmeye karşılık maksimum kayma gerilmesi kapasitesi belirlenmiş ve sonuçlar toplanarak malzeme için bir o - x grafiği elde edilmiştir. Duvar elemanının, yatay yükler altındaki davranışında etkili bir parametre de kayma modülüdür. Yüksek dayanımlı tuğla ve harçtan oluşan bu birleşimden diyagonal basınç deneyi için ASTM'ye uygun olarak 4 adet numune hazırlanmıştır. Deney sırasında her iki diyagonal doğrultusunda yerdeğiştirme ölçümleri alınmıştır. Bu ölçümlerden duvar elemanı için poisson oranı elde edilmiş ve uygulanan yük ve karşı gelen yerdeğiştirme verilerinden kayma gerilmesi - kayma açısı grafiği elde edilerek kayma modülü belirlenmiştir. Bütün yapılan bu deneyler sonunda duvar elemanı, betonarme bir çerçeve içine, betonarme çerçevenin ve duvarın bir sistem olarak çalışmasını sağlayacak şekilde önlemler alınarak örülmüştür. Bunun için duvar, betonarme çerçeveye ankrajlarla bağlı olarak imal edilmiştir. Deney numunesi yatay yükler altında, yerdeğiştirme kontrollü verenler ile denenerek sistem davranışı incelenmiştir. Duvarın, çerçevenin yatay yük taşıma kapasitesine olan katkısı ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Ayrıca aynı özelliklere sahip çıplak çerçeve davranışıyla numunenin davranışı da karşılaştırılmıştır. vıııKuramsal çalışma olarak ise önce çerçeve deneyini yansıtacak, sonlu elemanlardan oluşan bir matematik model kurulmuş ve bu modelde duvar, kabuk elemanlarla temsil edilmiştir. Bu kabuk elemanın fiziksel özellikleri çalışmanın ilk bölümünden elde edilen deneysel verilere dayandırılmıştır. Duvarı temsil eden kabuk elemanların özellikleri, deneye göre her yerdeğiştirme adımında düzeltilerek ilerlenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Kurulan model ile deneyin sonuçlarının paralellik gösterdiği saptanmıştır. Daha sonra bu çerçevenin göçme yükünü kolay bir şekilde eşdeğer bir lineer hesapla bulabilmek için duvar yerine sanal çubuk kullanılan bir model denenmiştir. Sanal çubuğun öngörülen fiziksel özellikleri yine deney sonuçlarından alınmış, geometrik özellikleri için ise literatürdeki önermelerden faydalanılmıştır. Sonuç olarak yüksek dayanımlı tuğla ve harçtan oluşan bölme duvara ait önemli mekanik özellikler ortaya konmuştur. Elastisite modülü belirlenmiştir. Farklı normal kuvvetler altında ne kadar kayma kuvveti taşıyabildiği saptanmış ve tüm numunelerin normal gerilmeye karşılık gelen kayma gerilmesi değerleri aynı grafikte toplanarak bir davranış eğrisi elde edilmiştir. Bu eğri daha önce yapılan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Diyagonal basınç deneyindeki verilerden duvarın betonarme çerçeve içinde nasıl davranacağına ait önemli parametreler elde edilmiş betonarme çerçeve içindeki duvar ile diyagonal basınç deneyi uygulanan numunenin paralel davranışlar sergilediği saptanmıştır. Tüm deneylerin birbirini bütünler nitelikte sonuçlar vermesinden yola çıkılarak, ilk önce deneyin benzetildiği bir model hazırlanmıştır. Son olarak da bu deney numunesinin taşıyabileceği en büyük yanal kuvvetin kolayca bulunabilmesi için çubuklardan oluşan bir model önerilmiştir. IX
Özet (Çeviri)
HIGH STRENGTH INFILLED WALLS USED TO RETROFIT RC FRAMES SUMMARY In this study behavior of infill wall frame made of specially produced high strength clay brick and mortar is analyzed. This composite structure of brick and mortar behaves inelastically as it is neither homogeneous nor isotropic. It also behaves differently in different planes as well. To understand this complex behavior 6 different groups of specimens were designed, produced and tested. In these experiments evaluation of elasticity modulus, shear capacity under different normal forces, poisson ratio and shear modulus were aimed. The tests were carried out in the Structural and Earthquake Engineering Laboratory and The Materials Laboratory within Istanbul Technical University. As a first step, single bricks were tested in directions which are perpendicular and parallel to their structural holes. Ultimate load capacity and collapse modes were examined. Through the production phases of the specimens, several number of 7 cm and 15 cm cube specimens and cylindrical specimens as well were taken from the mortar to be tested in compressive tests to get the maximum compressive strength of mortar. To define the elasticity modulus for this complex structure, brick tests were performed. First group of 3 brick and second group of 4 brick specimens both applied to compressive tests. During the tests, strain gages were placed on the first and the last bricks of specimens along the loading direction to get the stress - strain curves. Another group of specimens were designed to measure pure shear stress of the mortar under different normal stresses. These specimens were also designed not to get moment effects on the mortar along the testing period. Results from these tests were gathered by a curve on a normal stress - shear stress graph. Another important parameter is the shear modulus of the infill wall. Four 75cm x 75 cm specimens were produced and tested as defined in ASTM. 2 strain measurements taken from perpendicular axes to find the poisson ratio of the wall as well as the shear stress - shear strain graphs. Last step of the experimental procedure was testing an infilled wall moment frame under lateral loads. To have a system behavior, anchorages were used to link infill wall to the frame. Displacement increments applied by two hydraulic to the specimen. As the theoretical study a mathematical model generated. Frame elements used for RC frame and finite shell elements used for the infill wall. The physical properties of the infill wall were taken from the experiment results. For every increment step the model was changed according to the test and these previous test results were confirmed that these physical properties could be used for the infill wall. At last a more simple mathematical model suggested to calculate the ultimate lateral load capacity of this infill wall frame easily. In this model infill wall was modeled as afictitious strut. Again the physical properties were taken from the test results, while the geometrical properties taken from previous studies. As a consequence different groups of tests were performed to find some significant mechanical properties of high strength brick with mortar infill wall. These tests resulted by a system test which was an infill wall frame. A mathematical model was generated to verify the test results and another model is suggested for calculating the ultimate lateral load capacity of such frames with ease. XI
Benzer Tezler
- Dolgu duvarlı çerçevelerin hasır donatı ile güçlendirilmesinde, çerçeve ankraj çapının değişiminin bölme duvarlı çerçeve güçlendirmesine etkisinin deneysel araştırılması
In the infilled frames with mesh wire experimental investigation of the influence of variation of frame anchorage on strengthening of frames
ALI ABDULHUSSEIN KRAIDI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİDAYET ÖZDEMİR
- Bölme duvarlı çerçevelerin güçlendirilmesinde alternatif CFRP uygulamaları
Alternative CFRP applications for strengthening the masonry infilled reinforced concrete frames
DAVUT TAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Retrofitting of vulnerable reinforced concrete frames with shotcrete walls
Püskürtme beton paneller ile deprem dayanımı düşük betonarme çerçevelerin güçlendirilmesi
PINAR TEYMÜR
Doktora
İngilizce
2009
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUMRU PALA
YRD. DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Sünek olmayan BA çerçevelerin ince çelik perdelerle güçlendirilmesi
Strengthening of nonductile RC frames with steel plate shear walls
ERSAN DİRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN HÜSNÜ KORKMAZ
- Delikli çelik levhalarla güçlendirilmiş tuğla duvarların tersinir tekrarlanır yükler altındaki davranış ve dayanımı
Strength and behavior of masonry infill walls that reinforced with perforated steel plate under the reversed cyclic loads
RAHIM BABAYANI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SABAHATTİN AYKAÇ
YRD. DOÇ. DR. MEHMET BARAN