Püskürtme Beton Paneller İle Deprem Dayanımı Düşük Betonarme Çerçevelerin Güçlendirilmesi

Abstract

Duvarların püskürtme beton ile güçlendirilmesi yöntemi, ülkemizde hasarlı veya hasarsız yığma binaların güçlendirilmesi amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı bu yöntemi kullanarak; ülkemizdeki betonarme yapılara yönelik uygun, etkili, uygulanabilir ve ekonomik bir güçlendirme yöntemi önermektir. Bu çalışmada; püskürtme beton ile güçlendirme yönteminin betonarme çerçevenin yatay yük taşıma, enerji yutma ve rijitlik özelliklerine olan etkisinin anlaşılması ve sistemin göçme şeklinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Ülkemizdeki binaların çoğunluğunu temsil eden, beton dayanımı ve süneklik düzeyi düşük yaklaşık ½ ölçekle küçültülerek boyutları ve kesit özellikleri belirlenmiş olan betonarme çerçeve içerisine klasik tuğla duvar yerine ıslak karışımlı püskürtme beton ile oluşturulmuş duvar yerleştirilmiştir. Oluşturulmuş olan bu duvar; dış çerçevenin kiriş ve temeline ve kolon, kiriş ve temeline olmak üzere iki farklı şekilde kayma kamaları vasıtasıyla birleştirilerek, duvar ve çerçevenin birlikte çalışması sağlanmıştır. Püskürtme beton ile oluşturulan duvarın sistem davranışına katkısı, deneysel çalışma ile araştırılmıştır, deney sonuçları kuramsal çalışmalar ile açıklanmaya çalışılmıştır. Tek katlı, tek açıklıklı olarak üretilmiş olan bu numune, kolonlar üzerine etki eden sabit normal kuvvetler ve çevrimsel yatay yükler altında denenmiştir. Islak karışımlı püskürtme beton duvar kullanımının, sistemin depreme karşı güçlendirilmesindeki katkılarının incelenmesi amacıyla içerisinde duvar bulunmayan betonarme bir çerçevede de denenmiş ve elde edilen deney sonuçları birbiriyle karşılaştırılmıştır.

Retrofitting structures with shotcrete is commonly used for damaged and undamaged masonry structures in Turkey. The aim of this study is to adapt this retrofitting technique for finding out fast, cheap and adequate retrofitting technique for reinforced concrete structures. To understand the effect of this retrofitting technique, experimental research was conducted. Panels made from wet-mixed shotcrete in lieu of a traditional masonry are used to form an infill wall within a low ductile reinforced concrete frame. The frames were chosen to represent weak column/strong beam type structures that were very common in Turkey especially for the buildings constructed before the current earthquake code. The experimental work is composed of strengthening of four undamaged and two damaged frames. Nearly ½ scale one story, one bay specimens were tested under constant vertical loads acting on the columns and lateral reversed cycling loads. The walls are connected to the frame in two ways. It is either connected only to the beam and the foundation through shear studs used at two edges of the infill wall or the infill wall is connected to the columns as well to create strong bond between wall and reinforced concrete members of the frames. They are connected by lapping the infill reinforcement to the anchorage placed in frame members. To understand the effect of retrofitting technique, the results of the infill wall experiments were compared with a bare frame’s. The experimental results were explained by analytical models as well.