Bir binanın analizinde, klasik varsayımların yanı sıra, betonarme davranışına bağlı olan ve daha az önemli kabul edilen değişkenler göz ardı edilir ve hesaplamalar kolaylaştırılmaya çalışılır. Varsayımların ve basitleştirmelerin doğruluğunu ve geçerliliğini belirlemek ve/veya çeşitli gerilmeler altında betonarme mekanik davranışını gerçekçi bir şekilde belirlemek için, hem analitik hem de deneysel yoğun çalışmalar yürütülür ve son yıllarda, özellikle dünya çapında yaşanan gelişmelere bağlı olarak, depreme dayanıklı bina tasarım yönetmeliklerinde ciddi değişiklikler yapılmıştır.
Dinamik yükler altında yapıların davranışını araştırmak ve belirlemek için kullanılan yöntemler üç ana başlık altında toplanabilir. Bunlar saha araştırmaları, matematiksel modeller ve deprem sonrası laboratuvar testleridir. Laboratuvar testleri de üç ana başlık altında değerlendirilebilir, bunlar sarsma masası testleri, yarı statik testler ve dinamik testlerdir.
Bu araştırma projesinin iki ana hedefi vardır. Bunlardan ilki, betonarme kirişlerin yük-yer değiştirme ilişkisini belirleyebilen algoritmalar yazmak ve bu algoritmaları yapı mekaniği laboratuvarında deneysel olarak doğrulamaktır. İkinci hedef ise, yeni yapıların tasarımında ve mevcut yapıların değerlendirilmesinde kiriş davranışı bağlamında tasarım yönetmeliklerinde yapılan çeşitli varsayımların doğruluğu ve gerçekçiliğini tartışmaktır.
Önerilen projede, her biri yeni inşaat yönetmeliklerine uygun ve mevcut yapıların malzeme kalitesi ve tasarım eksikliklerini yansıtan 2 adet betonarme kiriş tasarlanacak ve imal edilecektir.
Örneklerin deneysel yük-yer değiştirme ilişkileri, İstanbul Aydın Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Laboratuvarı'nda yer değiştirme kontrollü statik ve yarı dinamik yükleme mekanizması yardımıyla belirlenecektir. Analitik yük-yer değiştirme algoritması, elde edilecek deneysel verilerle güncellenecek ve kırılma/kırılma sınırları matematiksel modellere yansıtılacaktır.
İnşaat Mühendisliği laboratuvarının üç araştırmacısı ve 5 teknisyeni 12 ay sürmesi planlanan projenin gerçekleşmesine katkı sağlayacaktır. Projenin ilk altı ayında, test numunelerinin tasarımı ve üretimi ve test ekipmanının kontrolü gerçekleştirilecektir. Bu dönemde deneysel sistemin tamamen kullanılabilir hale getirilmesi ve analitik model yazılımının tamamlanması planlanmaktadır. İkinci altı aylık dönemde, deneylerin tamamlanması ve deneysel sonuçlara dayanan analitik algoritmanın doğrulanması gerçekleştirilecektir. Bu dönemde tasarım kodu varsayımları, özellikle betonarme kirişlerin yer değiştirme kapasiteleri, analitik ve deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında incelenecektir.
Proje Sonuçları:
Sınırlı test örneği sonucu esas alınarak yapılan karşılaştırmadan da görülebileceği gibi, Türkiye Deprem Kanunu'nda sınırlandırılmış beton birim kısaltma limit değerinin arıza sınırını tanımlamakta yetersiz kaldığı durumlar olabilir denilebilir (yatma mukavemetinde azalma sınırı). Bu gibi durumlara mevcut yapıların performans değerlendirme sürecinde, özellikle de yanal donatı aralığının düzenleme koşulları açısından yetersiz kaldığı kirişlerde, beton kontrollü ileri hasar sınırlarının sınırlı beton birim kısalmasına göre gözlendiğinden sık rastlanacağı söylenebilir. Denklem (1) yardımıyla belirlenen hasar limitinin (İstanbul Aydorn Üniversitesi Yaklaşımı) genel olarak iyi sonuçlar verdiği söylenebilir.
