Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Karbon Lifli Kompozitlerle Güçlendirilmesi

Abstract

Çalışma kapsamında, birbirine bitişik, dolgu duvarlı çift taraflı sıva uygulamasının mümkün olmadığı betonarme yapılarda, tek yüz/çift yüz sıvanın etkisi ve çerçeveye olan katkısı, tek/çift taraflı karbon lifler ile güçlendirmenin yapıda nasıl bir performans göstereceği üzerinde çalışılmıştır. Çalışma kapsamında, uygulamada çok karşılaşılan betonarme yapıların özelliklerini yansıtan 6 adet, 1/3 ölçekli, tek açıklıklı, tek katlı numuneler üzerinde, bu tür sistemlerin yatay yük taşıma kapasiteleri, rijitlik ve enerji sönümleme gibi özelliklerini karşılaştırmak amacıyla deneysel bir dizi çalışmalar tasarlanmıştır. Numuneler; boş çerçeve, dolgu duvarlı / tek yüzü ve çift yüzü sıvalı çerçeve, dolgu duvarlı tek yüzü sıvalı tek yüzü/çift yüzü karbon lifli kompozitler ile güçlendirilmiş çerçeve olarak üretilmiş, her numune üzerinde yerdeğiştirme kontrollü yük artırımı yöntemi uygulanarak, numuneler deneye tabi tutulmuşlardır. Konunun genel olarak araştırılmasından ve deneysel çalışmalardan elde edilen sayısal ve gözleme dayalı verilerin yorumlanmasına bağlı olarak, karbon lifli kompozitler ile tek yüzü ve iki yüzü birden güçlendirilen sıvalı ve sıvasız dolgu duvarlı çerçeve modellerinin performansları ve yatay yük altındaki davranışları, enerji yutma kapasiteleri ve rijitlik değişimleri, oluşan hasar dağılımları, genel göçme mekanizması yorumlanmış, başarılı bir uygulama için bazı prensipler, deneysel olarak ortaya konulmaya çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar kuramsal çözümlemeden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre belirli işlem kriterlerine bağlı kalındığında söz konusu tek ve çift taraflı güçlendirme yönteminin her ikisinin de deney elemanlarının göçme davranışları, yatay yük taşıma gücü, enerji sönümleme miktarı ve rijitlik değerleri bakımından olumlu sonuçlar sağladığı ortaya konmuştur. Eşdeğer diyagonal basınç çubuğu kavramı kullanılarak dolgu duvarlar modellenmiş, analitik çalışma deneysel çalışmada elde edilen global davranışı yeterli bir yakınsaklıkla tahmin etmiştir.

With this study, it is analyzed that the effect of single/double-faced plaster and its benefit on the frame in adjacent concrete structures with infilled walls where it is not possible to apply double-sided plasters, and how strengthening the walls with carbon fiber composites would perform. Within the scope of work, 6 single-bay, one-story, 1/3 scaled reinforced concrete frames were designed, reflecting the properties of reinforced concrete structures in practice. These specimens were tested to determine their lateral load capacity, rigidity and energy dissipation capacities. Specimens were designed as bare frame, infilled frames with single/double side plastered and infilled frames of single side plastered, single side/double side strengthened with carbon fiber composites and tested under cyclic horizontal loads. Various researches have investigated the performance of reinforced concrete frames with infilled walls strengthened/unstrengthened with carbon fiber composites and applied single/double sided plastered and some principles were suggested for a successful application. The test results were compared with the numerical results obtained from the nonlinear static pushover analyses. Test results showed that both strengthening methods (single or double side strengthening) improved the lateral load capacity, energy dissipation capacity and the rigidity of the specimens under cyclic load. The infilled panels were modeled by using equivalent diagonal compression strut concept and the analytical model predicted the global behavior satisfactorily when compared with the test results.