Betonarme Kirişlerin Yer Değiştirme Kapasiteleri Üzerine Deneysel Bir İnceleme

İAÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü ve İAÜ Afet Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi (AFAM) Ortak BAP Projesi

Bir yapının çözümlenmesinde klasik varsayımların yanında betonarmenin davranışına bağlı ve daha az önemli olduğu kabul edilen değişkenler ihmal edilerek, hesapların kolaylaştırılmasına çalışılır. Yapılan varsayımların ve basitleştirmelerin doğruluk ve geçerliliklerinin saptanması ve/veya betonarmenin çeşitli zorlamalar altındaki mekanik davranışının gerçekçi olarak belirlenebilmesi amacıyla gerek analitik gerekse deneysel yoğun çalışmalar yapılmakta ve gelişmelere bağlı olarak - özellikle son yıllarda tüm dünyada - depreme dayanıklı yapı tasarımı yönetmeliklerinde ciddi değişiklikler gerçekleştirilmektedir.

Yapıların dinamik yükler altındaki davranışlarının araştırılması ve belirlenmesinde kullanılan yöntemler üç ana başlık altında toplanabilir. Bunlar depremlerden sonra yapılan saha incelemeleri, matematiksel modellemeler ve laboratuvar testleridir. Laboratuvar testleri de kendi içinde üç ana başlık altında değerlendirilebilir, bunlar sarsma tablası testleri, quasi statik testler ve dinamik benzeri testlerdir.

Bu araştırma projenin iki temel amacı bulunmaktadır. Bunlardan ilki betonarme kirişlerin yük-yer değiştirme ilişkisini belirleyebilen algoritmaların yazılması ve yapı mekaniği laboratuvarında bu algoritmaların deneysel olarak doğrulanmasıdır. İkinci amaç ise tasarım yönetmeliklerinde gerek yeni yapıların tasarımında gerekse mevcut yapıların değerlendirilmesinde kiriş davranışı bağlamında yapılan çeşitli varsayımların doğruluk ve gerçekliklerinin tartışılmasıdır.

Önerilen projede yeni yapım yönetmelik koşullarını karşılayan ve mevcut yapıların malzeme kalitesinin ve tasarım eksikliklerinin yansıtılacağı 2'şer adet betonarme kirişin tasarımı ve imalatı gerçekleştirilecektir.

Numunelerin deneysel yük-yer değiştirme ilişkileri İstanbul Aydın Üniversitesi İnşaat Mühendisliği laboratuvarında bulunan statik ve yarı dinamik yükleme düzeneği yardımıyla yer değiştirme kontrollü olarak belirlenecektir. Analitik yük-yer değiştirme algoritması, elde edilecek deneysel veriler ile güncellenecek ve kopma/kırılma sınırları matematiksel modellere yansıtılacaktır.

12 ay sürmesi planlanan projenin gerçekleştirilmesinde yürütücünün yanı sıra üç araştırmacı ve İnşaat Mühendisliği laboratuvarının 5 teknisyeni katkı verecektir. Projenin ilk altı aylık süresinde, deney numunelerinin tasarımı ve imalatı, deney donanımların kontrolü yapılacaktır. Bu dönemde deney sisteminin tamamen kullanılabilir hale getirilmesi ve analitik model yazılımının tamamlanması planlanmaktadır. İkinci altı aylık dönemde deneylerin tamamlanması ve analitik algoritmanın deneysel sonuçlara bağlı olarak doğrulanması gerçekleştirilecektir. Bu dönemde betonarme kirişlerin başta yer değiştirme kapasiteleri olmak üzere tasarım yönetmeliği varsayımları analitik ve deneysel sonuçlarla karşılaştırmalı olarak irdelenecektir.

 

Proje Sonuçları:                                                     

Sınırlı deney numunesi sonucu esas alınarak yapılan karşılaştırmadan da görüleceği üzere, Türk Deprem Yönetmeliğindeki sargılı beton birim kısalma limit değerinin Göçme hasar sınırının (taşıma gücünde azalma sınırı) betimlenmesinde yetersiz kaldığı durumların oluşabileceği söylenebilir. Özellikle yanal donatı aralığının yönetmelik koşulları bakımından yetersiz olduğu kirişlerde, beton kontrollü ileri hasar sınırlarının sargılı beton birim kısalmasına göre gözlenmesi nedeniyle bu tip durumlara mevcut yapıların performans değerlendirmesi sürecinde sık rastlanacağı söylenebilir. (1) bağıntısı yardımıyla belirlenen hasar sınırının (İstanbul Aydın Üniversitesi Yaklaşımı) –genelde– iyi sonuçlar verdiği söylenebilir. 

güncelleme: 28.7.2017 17:18