Seismic behavior of fifteen years old RC frame
Onbeş yıllık betonarme çerçevelerin deprem davranışı
- Tez No: 537358
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN FARUK KARADOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Işık Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Ülkemizde bir çok kontrollü ve kontrolsüz yapı üretilmiş ve üretilmeyede devam etmektedir. Günümüzde yönetmelik ve standartlarından önce üretilen bu betonarme yapı stokunun önemli bir kısmının inşaası esnasında düz yüzeyli yumuşak betonarme çeliği ve beton üretiminde tuz muhtevası yüksek deniz kumu kullanıldığı bilinmektedir. Bu özellikleri taşıyan betonarme malzeme ile inşaa edilen mevcut yapı stokunun bir kısmı ise önemli depremlerde yapısal zarar görmüş veyahut kullanılamaz hale gelmiştir. Özellikle rutubetli ortam şartlarında, kullanılan beton kalitesinin düşük olduğu hallerde veya beton içeriğinde kullanılan su veya agreganın korozyon tetikleyici bileşenleri ihtiva etmesi durumunda meydana gelen donatı çeliği korozyonu ve bunun sonucunda betonda oluşan çekme çatlakları ve dayanımdaki azalış yapının servis ömrünü etkileyen hasarların arasında en önemlilerinden bazılarıdır. Korozyon miktarına bağlı olarak, donatı ve beton arasındaki aderansın olumsuz yönde etkilenmesi, etkili donatı kesit alanının azalması ve beton örtüsünün çatlayarak ayrılması başlıca yıkıcı yapısal etkiler olarak görülebilir. Çalışmamız kapsamında , ülkemizdeki var olan bu yapı stokunu temsil edebilmesi amacıyla yaklaşık 15 yıllık süreç ve doğal dış ortam koşulları içerisinde korozyona uğramış düz yüzeyli yumuşak betonarme donatısı ve deniz kumu kullanılarak üçe bir ölçekte üretilmiş betonarme çerçevelerin yatay yükler altındaki davranışı analitik ve deneysel olarak irdelenmiştir.İstanbul Teknik Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Labratuvarında gerçekleştirilen deneysel çalışmalar için 15 yıl önce üretilen ve doğal korozyon sürecine maruz bırakılan 3 adet numune ve 15 yıl önce aynı deney düzeneği ile denenmiş olan referans numunesi kullanılmıştır. Betonarme numuneler, aynı anda etkiyen sabit eksenel yük ve tersinir çevrimsel yük altında denenmiştir. Tip numuneler, Türkiye'deki yapılarda sıklıkla karşılaşılan, ilgili yönetmeliklere uygun olmayan sekilde inşaa edilmiş düşük dayanımlı beton, düz yuzeyli yumuşak donatı, deniz kumu ve agregası, yetersiz enine donatı gibi özellikleri taşıyan yapı sistemlerini temsil etmektedir.Sargı ekisinin gözetildği onbeşyıllık beton/betonarme numune setleri ise gerilme-şekildeğiştirme bağıntılarından yararlanmak maksadı ile deneysel çalışma kapsamında denenmiş, iniş kolunda Poisson oranının davranışı gözlemlenmiştir.Deney sonunda elde edilen dayanım, yerdeğistirme kapasitesi, süneklik, donatıda olusan şekildeğistirme dağılımı, moment-eğrilik ilişkileri ve yerdeğistirme bileşenleri değerlendirilerek korozyona uğramıs betonarme elemanların deprem yukleri altında davranışı açıklanmaya çalışılmıştır. Bu çalışmanın kuramsal bölümünde ise ; yapısal sistemin doğrusal olmayan analizi DC2B(v2),Sap2000 ve SeismoStruct programları kullanılarak incelenmiştir. Kuramsal modeller kullanılarak bu programlardan elde edilen kesit ve bütün sistem davranışına ait veriler , deneysel çalışma ile elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Sonuç olarak, onbeş yıllık doğal korozyon sürecinin yapısal davranışta büyük önem derecesinde etki etmediği , net beton örtüsünün az olduğu sargı donatısı kısımlarında daha etkili olduğu görülmüştür. %4 kat ötelemesi oranına ulaşıldığında bu sargı donatılarındaki etkili çapın azalması ve kesme kuvvetini karşılayamadığından yapısal göçmeler oluştuğu görülmüştür.Analitik çalışmalar ile deneysel çalışmaların sonuçlarının uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Gerilme şeklideğiştirme bağıntılarında iniş kolu esnasında beton numuneler üzerindeki yanal şekildeğiştirmenin büyük mertebelere ulaşması ve kabuk betonunun çatlama/ezilme suretiyle ayrışmasından dolayı Poisson oranının elde edilmesini olumsuz yönde etkilemiştir.
Özet (Çeviri)
It is known that during the construction process of significant part of rc structure stock, mild steel and agregates coming from sea bed used before the existing code proposals and standards in Turkey. Low concrete quality, mild-nonribbed reinforcement and sea type of aggregates are some of the under design features of those structures. This study mainly focused on seismic behavior of this type of RC frame as experimentally and analytically. Especially in humid environments, reinforcement corrosion probably occurs when the concrete quality is low and it includes agregates coming from sea bed . The reinforcement corrosion can cause a lot of strcutural problems such as cracking of concrete , bond lost and decreasing of effective cross sectional area of rebar durig the service life of rc structure. These destructive corrosion results limit the service life of existing structure stock. Depending on the degree of natural corrosion attack, the adherence between the reinforcement and concrete is adversely affected, the effective reinforcement cross section is reduced as a function of time and the cracking of the concrete cover can be seen as the main structural damages. Within the scope of this study, the fifteen years old RC frames were tested to represent the structures which are naturally corroded and constructed before recent earthquake codes and standards. Nearly 1/3 scale one RC frames and one reference frame (15 years ago) were tested under the cyclic horizontal loads and constant axial forces in the İstanbul Technical University Building and Earthquake Engineering Laboratory. The seismic behavior of reinforced concrete frames has been tried to be explained by analysing the strength development, displacement capacity,ductility, los of effective cross sectional area of reinforcement, stiffness,moment-curvature relations and displacement components obtained under cylic load procedures. The poisson ratio of fifteen years old confined and unconfined concrete in decending branch of stress-strain diagrams was another topic for which only limited amount of literature is available. In the theoretical part of this study; nonlinear pushover analysis of the structural frame was investigated using by DC2B-v2 which include distrubuted plasticity theory , Sap2000 and SeismoStruct that are based on concentrated plasticity theory computer programs. The outputs obtained from these programs by using theoretical models and the results of the experiemental behavior are compared. There is a special purpose computer program has been developed for finding the buckling load parameters of a frame with and without plastic hinges . According to the experiemental and analytical results; strength development,lateral and verical displacement capacity, ductility and moment curvature relationships have been measured, evaluated and compared.The tested frame specimen did not reach its theoretical load capacity and drift level due to decreament of effective cross sectional area of reinforcement and decreament of adherence between the concrete and rebar .Displacement capacity of tested corroded frame was reduced visibily when compared with uncorroded reference frame. Some of the reinforcing bars of stirrups which are closer to the outer joints were ruptured at 4% story drift that indicate a loss in displacement capacity and shear capacity due to high corrosion attack on those outer stirrups reinforcemements.
Benzer Tezler
- Çok serbestlik dereceli bir yapının titreşimlerinin bulanık mantıkla kontrolü
Fuzzy logic control of vibrations of multi-degrees-of-freedom structure
HAKAN YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Teorisi ve Dinamiği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAHMİ GÜÇLÜ
- Çıkmalı betonarme binaların deprem davranışının TBDY 2018'e göre analitik olarak incelenmesi ve uygun güçlendirme yöntemlerinin belirlenmesi
Analytical investigation of earthquake behavior of reinforced concrete buildings with overhangs according to TBDY 2018 and determination of suitable strengthened methods
BURAK ARDA AKGÖBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTUĞ ÜNAL
- Lifli çimento esaslı kompozitlerle güçlendirilmiş dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin deneysel incelenmesi
Experimental analysis of infilled rc frames retrofitted with fiber reinforced cement based composites
MEHMET SELİM ÖKTEN
Doktora
Türkçe
2013
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAYA ÖZGEN
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Yığma okul binalarının yapısal özelliklerinin ve deprem performanslarının belirlenmesi
Determination of earthquake performances and structural properties of masonry school buildings
ÖZGÜR EKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM ÇALIŞKAN DEĞİRMENCİ
- Kiriş-kolon birleşimlerinin depreme karşı güçlendirilmesi
Seismic strengthening of beam-column joints
HANDE GÖKDEMİR
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. RUHİ AYDIN