Prefabrike temel – kolon birleşiminde yeni bir bağlantı türünün tersinir – tekrarlanır yükler altında incelenmesi

Abstract

Prefabrike yapıların hızlı yapım tekniği, düşük maliyet gibi birçok avantajı bulunmaktadır. Bu nedenle özellikle hızlı üretim gereken işlerde çok fazla tercih edilmektedir. Hızlı üretimi sağlayan temel sebep ise ana taşıyıcı elemanların bir üretim tesisinde önceden üretilerek şantiye sahasında montajının yapılmasıdır. Üretimin her eleman için ayrı ayrı yapılması ise geleneksel betonarme yapı davranışında bir avantaj olan monolitik yapı davranışının sağlanamamasına yol açmaktadır. Prefabrike olarak üretilen elemanlar farklı bağlantı yöntemleri ile şantiye ortamında birbirine bağlanmakta ve montajı gerçekleştirilmektedir. Ancak bu bağlantılar geçmiş yıllarda yaşanan depremlerden elde edilen tecrübe ile çok başarılı olmamaktadır. Özellikle temel-kolon bağlantısı için geliştirilen soket sistemlerinde, montaj sırasında soket ile kolon arasında bırakılan boşluk dolgu betonu ile kapatılmaktadır. Dolgu betonu ise soket ile kolon arasında bir soğuk derz oluşturmaktadır. Bu nedenle deprem esnasında dolgu betonunda meydana gelebilecek bir ezilme, temel-kolon bağlantısında kabul edilen ankastre davranışı ortadan kaldıracak ve yapı elemanlarından neredeyse hiç yararlanmadan göçme mekanizmasına geçecektir. Ayrıca üretim aşamasında ise şantiye de imal edilen temelin priz alma süresi beklendikten sonra temel üzerine soket kalıbı kurularak soketin imalatı yapılmaktadır. Bu imalatında yaklaşık olarak 4 gün içerisinde gerçekleştirildiği düşünülürse önemli bir zaman kaybı ortaya çıkmaktadır. Soket üretimi sonrasında ise kolon montajı sırasında kolonun eksene tam yerleştirilmesi montaj ekibinin kabiliyetine bırakılmakta, kısacası insan faktöründen kaynaklanan hatalara ortam hazırlanmaktadır. Montaj sırasında yapılan hatalar özellikle üst yapı kısmında makas kiriş montajında açıklığın yetersiz gelmesi veya çok fazla olması gibi problemler oluşturmaktadır. Bütün bu dezavantajlar düşünüldüğünde temel-kolon bağlantılarında yenilikçi çözümler sektör tarafından aranmaktadır. Bu çalışmada, soketsiz bir temel-kolon bağlantısı ankraj çubukları ile sağlanarak imalat sırasında, montaj sırasında ve deprem etkisi altında yapısal davranışta ortaya çıkan olumsuzlukların giderilmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar sonunda soketli birleşime alternatif olabilecek yatay yük taşıma kapasitesi, enerji sönümleme kapasitesi, sünekliği yüksek bir birleşim türü önerilmiştir.

Prefabricated buildings have many advantages such as rapid construction technique and low cost. Therefore, especially in works that need rapid production is preferred too. The main reason for the rapid production is the production of the main load-bearing elements in a production facility and assembling at the construction site. The fact that the production is done separately for each element leads to the failure to achieve the monolithic structure behavior which is an advantage in traditional reinforced concrete structure behavior. The prefabricated elements are connected in construction site by using different connection methods. However, these connections are not very successful with the experience obtained from the earthquakes in previous years. Especially in socket systems developed for foundation-column connection, the gap left between the socket and the column during installation is covered with filler concrete. The filling concrete forms a cold joint between the socket and the column. Therefore, a crush that may occur in the filling concrete during an earthquake will eliminate the fixed support behavior accepted in the foundation-column connection and will occur the collapse mechanism almost without benefiting from the structural elements. In the production phase, after the foundation manufactured at the construction site is waited, the socket is manufactured on the foundation. Considering that this production is carried out in approximately 4 days, a significant loss of time occurs. After the socket production, the exact placement of the column on the axis during the column assembly is left to the ability of the assembly team, in short, the error caused by human factors is prepared. Errors made during the assembly cause problems such as insufficient or too much opening in the truss beam assembly especially in the upper structure part. Considering all these disadvantages, innovative solutions for foundation-column connections are sought by the industry. The aim of this study is to provide a foundation-column connection with anchor rods and to eliminate the negativities that occur during the production, during installation and in structural behavior under earthquake. At the end of the experimental studies, a connection type with high lateral load resistance capacity, high energy distribution capacity and high ductility has been proposed as an alternative to the socket connection.