Kesme Kapasitesi Yetersiz Ön Hasarlı Betonarme Kirişlerin “dikiş Demirleri” ile Onarım/ Güçlendirilmesi

Abstract

Deprem sırasında bir binanın yaşayabileceği en kötü tecrübe kesme hasarı ile ani güç tükünmesi sonucu yıkılmasıdır. Kesme hasarı kesme kapasitesinin yetersiz olduğu kiriş, kolon ve perdelerde deprem sırasında ortaya çıkmaktadır. Türkiye’de kesme kapasitesi yetersiz kirişlerin bulunduğu çok sayıda betonarme bina mevcuttur. Bu binaların incelenmesi durumunda kesme donatısı yetersizliğine bağlı olarak kesme bölgelerinde tipik eğik kesme çatlaklarının oluştuğu görülmektedir. Kesme kapasitesi yetersiz kirişlerin güçlendirilmesine yönelik literatürde önerilen farklı yöntemler mevcuttur. Yapılan çalışmalar uygulamada pratik, etkili ve zaman kazanımı açısından değerlendirildiğinde birçok yöntem uygun olmamaktadır. Ekonomik şartlar, rehabilite edilecek bina sayısının on binlerle ifade edilmesi ve Türkiye’de özellikle nüfusun çok yoğun olduğu bölgelerin depremselliklerinin fazla olmasından dolayı sürekli deprem tehdidi nedeniyle hem ekonomik hem de kolay uygulanabilir bir yöntem ile betonarme elemanların kesme hasarını engellemeye yönelik inovatif çözümlere ihtiyaç vardır. Bu çalışmada davranışın daha kolay inceleneceği betonarme kiriş örnekleri üzerinden yeni bir güçlendirme metodu olan “dikiş demirleri” yada “çatlak kilit sistemleri” nin test edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda hasara uğratılmış kesme kirişlerinin dikiş demirleriyle çatlak uzamasını engellemeye yönelik bir dizi deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada biri referans toplam dört kesme kiriş numunesi hazırlanmıştır. İlk aşamada referans kiriş güç tükenmesine erişinceye kadar düşey yük altında yüklenmiştir. Ardından diğer üç kiriş, referans numunenin kesme kapasitesinin %50, %65 ve %85 kapasitelerine kadar yüklenerek ön hasarlı duruma getirilmiştir. Ön hasarlı kirişler sırasıyla “dikiş demirleriyle” onarım/güçlendirme’ye tabi tutulmuştur. Numuneler 12.5x25x250 cm boyutlarında olup kesme hasarı oluşması için Ф5/35cm aralıklı seyrek etriye ve 0.0117 oranında boyuna donatıya sahiptir. Dört noktalı yükleme deneyinde kesme açıklığı/faydalı yükseklik oranı yaklaşık 3.1 olarak seçilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda %50, %65 ve %85 ön hasarlı kesme kirişlerinin dikiş demirleri ile onarım/güçlendirilmesi neticesinde referans kirişe göre kesme kapasitelerinde sırasıyla %17, %43 ve %50 oranında artışlar sergilenmiştir. Bu çalışmayla %85 ön hasarlı kirişin dikiş demirleri ile onarım/güçlendirmesi neticesinde kapasitedeki artışın oldukça fazla olması ve kirişin kesme hasarından tipik eğilme hasarına doğru davranış sergilemesi bu yöntemin oldukça pratik ve etkili bir yöntem olarak ilerleyen süreçte uygulamada kullanılabilecek başlıca yöntemler arasında yer alacağını düşündürmektedir.