Prefabrik dış güçlendirme perdelerinin bağlantı detaylarının deneysel olarak incelenmesi [Doctoral Thesis]

Abstract

Mevcut yapıların deprem güvenliklerinin belirlenmesi ve yetersiz olanlarının uygun şekilde güçlendirilmesi ülkemiz için önemli bir konudur. Güçlendirilmesi gerekli yapı stokunun çok fazla olması, zaman ve ekonomik kaynakların kısıtlı olması araştırmacıları mevcut yöntemleri geliştirme ve uygulanması kolay, hızlı ve ekonomik yeni güçlendirme yöntemlerinin belirlenmesi doğrultusunda çalışmalar yapmaya yönlendirmiştir.Bugüne kadar yapılan pek çok güçlendirme uygulamasında, mutlaka bina içerisinde de çalışma yapmak zorunda kalınmıştır. Bu da binanın kullanımını aksatmış ve ilave ekonomik maliyetler oluşturmuştur. Pek çok bina için kullanımın aksamaması hayati derecede öneme sahiptir. Bina içerisinden yapılan güçlendirme uygulamaları, zor, zaman alıcı ve pahalı uygulamalardır. Bu zorlukları aşmak üzere PAÜ Deprem ve Yapı Teknolojileri Laboratuarında dış perde ile güçlendirme yöntemine yönelik çalışmalar 2004 yılından bu yana sürdürülmektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda dış perdelerin hem hasarlı hem de hasarsız yapılarda başarılı sonuçlar verdiği ve dış perde uygulaması ile yapı kapasitesi ve rijitliğinin artırılabildiği gösterilmiştir. Yapıya sonradan ilave edilen dış perde ile dış perdenin bağlandığı mevcut yapı elemanlarının monolitik şekilde çalışabildiği deneysel olarak gösterilmiştir.Yapı dışından, yerinde dökme veya ön üretimli dış perdeler ile güçlendirilmesi konusunda yapılan çalışmalarda güçlendirme perdeleri tek parça halinde üretilmiş ve mevcut yapı kolon ve kirişleri ile bağlantısı ankrajlarla sağlanarak yerinde uygulanmıştır. Dış-Perde ile yapı bağlantısı konusunda önemli bir mesafe alınmıştır. Ancak, perdelerin prefabrik üretilmesi durumunda özellikle geniş ve uzun prefabrik perdelerin üretimi, taşınması ve montajında da ciddi zorluklar yaşanabilecektir. Bu sebeple dış-perdelerin panellerden oluşturularak çeşitli şekillerde bağlantılarının sağlanmasına yönelik bir deneysel program tasarlanmıştır.Bu çalışma kapsamında, güçlendirme perdeleri arasında yatay ve düşeyde farklı bağlantı detayları oluşturulmuş ve bu bağlantı detaylarının davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonucunda dayanım, davranış ve imalat kolaylığı açısından en uygun bağlantı tipleri belirlenmiştir. Bu hedefe ulaşmak için 6 farklı bağlantı detayı geliştirilmiş olup her farklı tip için deney modelleri oluşturulmuş ve tekrarlı-tersinir yatay yükler altında test edilmiştir. Yapılan çalışmalarda çelik uç bölgeli panellerin hem yatay hem de düşey bağlantılarının başarılı bir performans sergilediği ancak epoksi ankraj birleşimli yatay bağlantıların istenen performansı gösteremediği görülmüştür.

Determining earthquake safety of existing structures and strengthening the insufficient ones in a convenient way are very important for our country. Since structure stocks that needed to be strengthened are too many but time and economical sources are limited the researchers want to improve the existing methods or to determine new strengthening methods that are easy, fast and economic to be applied.In many strengthening applications made till now working inside the building is necessary. This hinders the using the building and causes additional economic costs. This is very important problem for most of the buildings. Strengthening applications made inside the building are hard, expensive and need much time. The studies about strengthening by outer shear walls are being made at PAU Earthquake and Structural Technologies Lab. Since 2004 to overcome such difficulties. It is shown from the study results that the outer shear walls give succesful results at both damaged and undamaged strucutres and that the capacity and the stiffness of the structure can be increased by outer shear wall application. It also shown that outer shear wall applied later can work monolitik with the existing structural member that the outer shear wall connected.In the studies made for the strengthening by exterior shear walls, cast in-situ or precast, the strengthening shear walls are produced as one piece and fixed to the beams and columns of the existing structure by anchorage systems. A considerable imrovement has been achieved about the connection of the exterior shear wall with the structure. But, in case of producing the shear walls precast, serious diffuculties would be observed in the production, transportation and erection , especially for long and wide shear walls. For his reason, an experimental programme has been designed to test various connection types used for forming the exterior shear walls from smaller panels.In this study, various connection details between the strengthening shear walls vertically and horizantally have been desinged and the behaviour af these connections has been investigated experimentally. As a result of the experimental studies, most suitable connection types have been determined from the point of strength, behaviour and production. For his purpose, 6 different connection types have been designed and experimental models for each type have been produced and tested under lateral repeated reversal loadings. As a result, it is observed that the performance of the connection of the panels with stell end region was succesfull but the performance of the lateral connections with epoxy anchorage systems was not succesful.