Deprem etkileri altında lifli polimer kompozitler ile sargılanmış betonarme kolonlarda süneklik

Abstract

Deprem etkileri altında betonarme yapıların güvenli performans sergileyebilmesi için yapı elemanlarının yeterli süneklik ve enerji yutma kapasitesine sahip olması gerekmektedir. Bu bağlamda kolonlar, düşey yükleri taşımalarının yanı sıra deprem sırasında ortaya çıkan tersinir-tekrarlı yatay yükler altında sünek davranış göstermesi beklenen taşıyıcı elemanlardır. Türkiye'deki mevcut betonarme yapı stoğunun önemli bir bölümü, güncel deprem yönetmeliğinde öngörülen süneklik ve detaylandırma koşullarını karşılamamaktadır. Bu durum, kolonlarda ani dayanım kayıplarına ve gevrek göçmeye yol açarak deprem güvenliğini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle, kolonların süneklik kapasitelerinin artırılması, deprem güvenliğinin iyileştirilmesi açısından mühendislik uygulamalarında önemli bir yer tutmaktadır. Lifli polimer (LP) ile sargılama yöntemi, betonarme kolonların sünek davranışını geliştirmeye yönelik etkili bir güçlendirme tekniği olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır. LP ile sargılama, beton çekirdeği üzerinde yanal basınç oluşturarak betonun şekildeğiştirme kapasitesini artırmakta ve plastik mafsal bölgelerinde daha büyük dönme kapasitelerinin oluşmasına olanak sağlamaktadır. Bununla birlikte LP ile sargılamanın sağladığı süneklik artışının büyüklüğü; kesit geometrisi, malzeme özellikleri, köşe yuvarlatma yarıçapı, beton dayanımı, eksenel yük düzeyi ve sargılama düzeni gibi birçok parametreye bağlı olarak değişmektedir. Bu tez çalışmasında, lifli polimer ile sargılanmış dikdörtgen kesitli betonarme kolonlarda süneklik artışı, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018) çerçevesinde incelenmiştir. Çalışma kapsamında, literatürde eksenel yük ve tersinir-tekrarlı yatay yükleme altında test edilmiş LP ile sargılanmış kolonlara ait deneysel veriler derlenerek kapsamlı bir veri seti oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalarda farklı biçimlerde tanımlanan maksimum yerdeğiştirme değerleri, ortak bir esas doğrultusunda yeniden düzenlenmiş ve elde edilen yerdeğiştirme temelli deneysel süneklik değerleri TBDY 2018 uyarınca hesaplanan yerdeğiştirme temelli süneklik değerleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, TBDY 2018'in lifli polimer ile güçlendirilmiş betonarme kolonlar için öngördüğü süneklik ve performans kriterlerinin güvenli tarafta kaldığını göstermektedir. Bu durum, genel itibarıyla ekonomik olmayan güçlendirme tasarımlarına yol açmaktadır. Çalışma, lifli polimer ile güçlendirilmiş dikdörtgen kesitli betonarme kolonların süneklik davranışının yönetmelik kapsamında ne ölçüde temsil edilebildiğini nicel olarak değerlendirmekte ve gelecekte yapılacak yönetmelik geliştirme çalışmalarına katkı sağlamayı amaçlamaktadır.