Search

Boş çerçeve sistemlere dolgu duvar ilavesi ve donatılı dolgu duvar şeklindeki anlayış ile oluşturulan güçlendirme konusu son yıllarda araştırmacıların ilgisini giderek daha çok çekmektedir. Güçlendirme tekniğinin başarısı, dolgu duvarların mevcut çerçeveyle olan birleşiminin yeterli olabilmesi ile ölçülmektedir. Bu güçlendirme tekniğinde dolgu duvarıyla çerçevenin birleşimi, yaygın olarak ankraj çubukları ile sağlanmaktadır.Bu çalışmada; çerçeve ve dolgu duvar arasında bağlantıyı sağlayan ankraj çubuklarının dolgu duvarlı çerçeve sistemlerine katkısının araştırılması amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışmada ana parametre, birleşimi sağlayan ankraj çubuklarının dolgu duvarlı çerçeve sistemlerine olan etkisidir. Bunun için deney programı ve deney düzeneği geliştirilmiştir. Deneysel çalışmada, ¼ ölçekte tek katlı tek açıklıklı dolgu duvarlı çerçeve sistemi ele alınmıştır. Dolgu duvarlı çerçeve sisteminde, dolgu duvar malzemesi yerinde dökme betondan oluşurken, çerçeve ise çelik profil ve betonarme çerçeve olarak seçilmiştir. Dolgu duvarlar ile çerçeve arasındaki bağlantı çelik ankraj çubukları ile sağlanmıştır.Deney programı hasar-kontrollü bir şekilde yürütülmüş olup, yükleme programı tanımlanan bir hasar derecesine kadar artımlı olarak gerçekleştirilmiş ve tanımlanan hasar derecesi sağlandığında deneye son verilmiştir. Tanımlanan hasar derecesi bu çalışma için çatlama yükü olarak kabul edilmiştir.Yapılan çalışmada, sisteme yerleştirilen ankraj çubuklarının genelde dolgu duvarlı çerçeve sistemlerde enerji yutma kapasitesi ve başlangıç rijitliğini artırdığı tespit edilmiştir.Ankraj çubuksuz sistemlerde yüklemenin yapıldığı köşelerde köşe kırılması/dolgu ezilmesi davranışı, serbest köşelerde ise dolgu ayrılması davranışı tespit edilmiştir. Ankraj çubuklu sistemlerde ise bu davranışın yerini çekme çatlakları almıştır. Bu gözlemden ankraj çubuklarının sistem davranışını azımsanmayacak derecede iyileştirdiği sonucu varılmıştır. The issue of reinforcement through infill wall addition to hollow frame systems and reinforced infill walls has in recent years increasingly attracted the attention of researchers. The success of reinforcement technique is assessed by the sufficiency of the connectivity between the infill walls and the existing frame. In this reinforcement technique, the connectivity between the infill wall and the frame is commonly maintained by anchor rods.For this study, experiments were held in order to explore the contribution of anchor rods, which sustain the connectivity between the frame and the infill wall, to the infill walled frame systems. The main parameter of this study is the effect of the anchor rods that sustain the connectivity on the infill walls frame systems. An experiment program and testing apparatus have been developed for this purpose. In the experimental study, ¼ scaled, single-floor, single-span infill walled frame system has been the focus of study. In the infill walled frame system, while the infill wall material is made of cast-in-place concrete, the frame chosen is steel profile and reinforced concrete frame. Connection between the infill walls and the frame is maintained by steel anchor rods.The experiment program has been carried out as a damage-controlled one; the loading program has been conducted as increasing to a pre-specified damage rate; and when the pre-specified damage rate was reached, the experiment was finalized. The pre-specified damage rate is accepted as the crack load in this study.The study puts forward that the anchor rods that are placed in the system generally increase the capacity of energy absorption and preliminary rigidity in the infill walled frame systems.In the systems without anchor rods, cants/filling crash was observed in the corners on which loading was applied and filling dispersion was observed in the free corners. In the systems with anchor rods, these results were replaced by tension cracks. Depending on this observation, this study concludes that anchor rods considerably improve the system behaviors. 199

ÖZET Y.Lisans Tezi BARAJLARIN DİNAMİK ANALİZ YÖNTEMLERİ Atila KUMBASAROĞLU Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü înşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ahmet BUDAK Türkiye'de en büyük inşaat yatırımlarının yapıldığı alanlardan biri barajlardır. Türkiye ekonomisinde; barajların depreme dayanıklı olarak projelendirilmesi önemli bir yere sahiptir. Depreme karşı tasarımın temelini dinamik analizler oluşturmaktadır. Bu araştırmada; baraj ların sınıflandırılması yapılmış, baraj tiplerinin seçilmesinde esas alman kriterler araştırılmış ve barajlara gelen statik ve dinamik yükler detaylı bir şekilde verilmiştir. Basitleştirilmiş analiz yöntemleri olarak anılan, barajların dinamik analiz yöntemleri araştırılarak, son zamanlarda yaygın bir şekilde kullanılmaya başlayan sonlu elemanlar yöntemi barajlara uygulanmıştır. Toprak dolgu ve beton ağırlık barajlar için lineer ve lineer olmayan analizler çalışılmış ve modellemenin nasıl yapıldığı irdelenmiştir. Bu doğrultuda, lineer olmayan modellemede toprak dolgu barajlar için Drucker-Prager ve Eğri Tanımlama modelleri, beton ağırlık barajlar için ise Drucker-Prager ve Üç Parametreli Model yaklaşımlarından faydalanılmıştır. Sonuç olarak; sonlu elemanlar yönteminin, basitleştirilmiş analiz yöntemlerine olan üstünlüğü ile, lineer ve lineer olmayan modellemeler de birbirleriyle karşılaştırılmış, lineer olmayan modellemenin teorik olarak gerçeğe daha yakın sonuçlar vereceği belirlenmiştir. 2003, 113 sayfa Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar Yöntemi, Lineer Dinamik Analiz, Lineer Olmayan Dinamik Analiz, Eğri Tanımlama Modeli, Erzurum ABSTRACT Master Thesis DYNAMIC ANALYSIS METHODS OF DAMS Atila KUMBASARO?LU Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Civil Engineering Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Ahmet BUDAK In Turkey, one of the areas in which the most investment is made, is the dams. For Turkey economicy, dams are important to be protected durable to the eartquakes. The dinamic analyses are the fundamental of earthquake durability designs. In this study; the dams were catagorized, the criteria for chosing the dam types were investigated and the live or dead loads affecting the dams were given in details. The simplified analysing methods for the dynamic analyses of the dams were investigated and the finite element model, which is used commonly in recent years, was explained with more details. For earth-filled and concrete dams, linear and nonlinear analyses were studied and it was examined how these models are made. For this purpose, in nonlinear models for earth-filled dams, Drucker-Prager and curved description models were used. On the other hand, for concrete dams Drucker-Prager and three parameters models were studied. As a result, it was seen that finite-element model is a more seperior method than the linear and nonlinear methods and nonlinear models verify more realistic results theoritically. 2003, 113 pages Keywords: Finite Element Method, Linear Dynamic Analysis, Nonlinear Dynamic Analysis, Curve Descripiton Model, Erzurum 11 113

Korozyon ürünlerinin oluşumundan ödün verilmeksizin, istenen korozyon oranlarının elde edilebilmesi için eşdeğer akım kullanılarak korozyonun hızlandırılmasının bilimsel gerekçesi güçlüdür. Uygulanan eşdeğer akım tekniği, beton içerisine gömülü olan donatı çubuklarını belirli sabit oranlarda korozyona uğratma avantajına sahip olsa da, eşdeğer akım tarafından tesir ettirilen korozyon oranı, gerçek korozyon oranını tam olarak yansıtamaz. Teorik ve gerçek korozyon kütle kayıplarının aynı olmamasının gerekçeleri; betonun direnci, donatı çubuğunun bileşimi, betondaki minerallerin elektriksel özellikleri gibi çeşitli faktörlere atfedilmektedir. Bu araştırmanın amacı, yazarların bilgisi dâhilinde olmak üzere, farklı beton basınç seviyelerinde korozyona maruz kalmış 24 betonarme kolon numunelerinin, daha önceden kaydedilmiş olan korozyon akım yoğunluk ölçümleri ile oluşturulan deneysel veriler kullanılarak, hesap edilen teorik korozyon oranı ile gerçek korozyon oranı arasında deneye dayalı bir ilişki kurmaktır. Geliştirilecek olan deneye dayalı model kullanılarak elde edilen deneysel bulguların, literatürde bildirilen teorik bir model kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması planlanmıştır. Böylece, tahribatsız olarak ölçülen eşdeğer akım değerleri kullanılarak, donatı korozyonunun daha sağlıklı değerlendirilebileceği beklenmektedir.

Günümüzde betonarme yapılarda genellikle elektrik enerjisinin elektrik telleri vasıtasıyla alıcılara ve/veya kumanda elemanlarına ulaştırılması ve iletkenlerin de dış etkenlerden korunması yalıtkan bir gereç olan plastik boru içerisinden geçirilmek suretiyle yapılmaktadır. Özellikle enerji dağıtım elamanlarının (sigorta kutusu, enerji panosu, dağıtım buatları gibi...) bulunduğu bölgelerde artan çapları ve sayıları ile koruma boruları betonarme kirişler içerisinde azımsanmayacak boyutta boyuna doğrultuda boşluklar oluşturmaktadır. Bu çalışmada betonarme kirişler içerisinden geçmekte olan koruma borularının, betonarme kirişlerin eğilme dayanımına etkisi araştırılmıştır. Bu araştırma için uygulamadaki şartlara haiz olacak şekilde 4 adet tam-ölçekli betonarme kirişler tasarlanmıştır. Kirişlerin birisi referans numune olarak tasarlanırken kalan 3 adet betonarme kiriş numuneleri ise sırasıyla çekme, tarafsız eksen ve basınç bölgesinde toplam 5 adet koruma borusuna sahip olacak şekilde üretilmiştir. Üretilen tüm deneysel betonarme kirişleri, yükleme sınırlarındaki eğilme momentlerinin sabit olması talebiyle 4 noktadan eksenel eğilme deneyine tabi tutularak, koruma borularının betonarme kirişlerin yapısal davranışları üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışmadan betonarme taşıyıcı elemanlarda hem yeterli rijitlik hem de yeterli süneklik şartlarının yapısal açıdan herhangi bir süreksizlik oluşturmaması için uygulamada çeşitli nedenlerden dolayı kullanılması zorunlu olan elektrik tellerinin içinden geçtiği PVC (plastik) boruların oluşturduğu boyuna doğrultudaki dairesel kesitli boşlukların mümkün olduğunca tarafsız eksenden geçirilmesi gerektiği savunulmaktadır. Today, in reinforced concrete structures, the transmission of electrical energy to the receivers and / or control elements through electrical wires and the protection of the conductors from external factors is carried out by passing through a plastic pipe, which is an insulating material. the protection pipes form a substantially longitudinal gap in reinforced concrete beams.In this study, the effect of protection pipes passing through reinforced concrete beams on the bending strength of reinforced concrete beams was investigated. For this research, 4 full-scale reinforced concrete beams are designed to meet the requirements in practice. While one of the beams is designed as a reference sample, the remaining 3 reinforced concrete beam samples are produced to have a total of 5 protection pipes in the tensile, neutral axis and pressure zone, respectively. All experimental reinforced concrete beams produced were subjected to 4 axial bending tests to demand constant bending moments at loading borders, and the effect of protection pipes on the structural behavior of reinforced concrete beams was examined. It is argued that the circular cross-sectional spaces formed by PVC (plastic) pipes through electrical wires, which must be used for various reasons in the application of reinforced concrete carrier elements for various reasons in order to prevent any structural discontinuity in the application, must be passed through the neutral axis as much as possible. 45

Sünek davranış, yapıların sahip olması gereken en önemli deprem göstergelerinden birisidir. Betonun sınırlı çekme mukavemeti nedeniyle, üç boyutlu bir donatı olarak yapısal nano sentetik elyaflar gibi alternatif malzemeler birkaç on yıldan beri zaten artan bir popülerlik kazanmıştır. Ancak, donatı çubuklarının aderans boyuna plastik liflerin katkısı araştırılmamıştır. Nano sentetik elyaflı donatı çubuklarının aderans boyları üzerine plastik liflerin etkilerini araştırmak için deneysel bir çalışma yapılmıştır.Farklı doğrultuda gömme boylarına sahip % 0.0, 1.0 ve 1.5 olmak üzere üç farklı hacim oranında otuz üç adet beton döşeme, dört noktadan eksenel eğilme testleri uygulanarak incelenmiştir. Beton döşemelerde kullanılan üç farklı plastik lif miktarında donatı çubuklarının farklı gömme boyları için yük deplasman eğrileri, enerji yutma kapasiteleri, süneklik oranları ve aderans-donatı kayması ilişkileri elde edilmiştir. Test sonuçları, plastik liflerin yapısal davranış üzerindeki baskın etkilerinin plastik deformasyonda enerji yutma kapasiteleri olduğunu ortaya koymuştur. Plastik lifli donatı çubuklarıyla daha fazla deformasyona direnç gösterilmesinin, betonarme döşemelerin aderans boyunun azalmasıyla sünek davranış sergilediği bulunmuştur. Ductile behavior is one of the most important earthquake indicators that have to be possessed by structures. Because of the limited tensile strength of concrete alternative materials such as structural nano synthetic fibers as a three-dimensional reinforcement have already gained increasing popularity since a few decades. However, the contribution of fibers on development length of reinforcement bars has not been investigated. An experimental study was conducted to investigate the effects of fibers on development lengths of reinforcement bars with fibers.Thirty-three concrete slabs at three different volume fractions of fibers as 0.0, 1.0 and %1.5 with different orientations of embedment lengths was studied under the four points of flexural strength tests. Load-displacement curves, energy absorption capacities, ductility ratios and bond-slip relationships were obtained for different embedment lengths of reinforcement bars at three different amounts of fibers used in concrete slabs. Test results revealed that predominant effects of fibers on structural behavior were energy absorption capacities at plastic deformation. It was found that resisted more strains by reinforcement bars with fibers exhibited ductile behavior by reduced development length of reinforced concrete slabs. 0

Yapılar tasarlanırken bazı durumlarda betonarme yapı elemanı içerisindeki boyuna donatılar belirli uzunlukta üst üste eklenerek yapılır. Buradaki üst üste eklenen donatıların ek uzunluğuna bindirme boyu denir. Şartnamelerde uygulamada genellikle kolonlar için daha yaygın olmasına rağmen bindirme boyunun betonarme kirişlerde de yapılması gerekli olabilmektedir. Bunun için Amerika Beton Enstitüsü (ACI) şartnamesinde kolonlar için kullanılan bindirme boyunun kirişler üzerinde kullanılıp kullanılmayacağı belirli değildir. Bindirme boyu uzunluğunun ve tasarımının doğru bir şekilde yapılması özellikle yapının dayanım ve yük taşıma kapasitesi gibi mekanik özellikleri açısından oldukça önemlidir. Bindirme boyunun yetersiz olması durumunda gerilmeler donatı uçlarında yoğunlaşır ve bu durum şiddetli bir sarsıntı durumunda yapıda erken göçme gibi ciddi sorunlara neden olabilir. Betonarme taşıyıcı elemanlara poli-propilen fiber katkılar ilave edildiğinde yapının mekanik özellikleri iyileştirilerek bindirme boyu uzunluğu optimize edilebilir. Poli-propilen fiber katkılar günümüzde dayanımı yüksek, mekanik özellikleri iyi olan daha güçlü yapılar elde etmek amacıyla kullanılmaktadır. Bu çalışmada poli-propilen fiber katkının betonarme kirişlerdeki bindirme boyu üzerine etkisi çalışılmıştır. Bu çalışma kapsamında 11 adet 16/ 25/ 150 cm ebatlarında betonarme kiriş tasarlanmıştır. Bu çalışmada mevcut literatürdeki denklem kullanılarak hesaplanan bindirme boyu 53 cm olup bu uzunluğun alt ve üst sınırları 11 adet betonarme kirişe farklı oranlarda (%0,0; %0,5; %1,0) poli-propilen fiber katkı ilave edilerek denenmiştir. Deneysel programda betonarme kirişler 3 ana gruba ayrılmıştır. Deneye tabi tutulan her bir betonarme kirişi için eş zamanlı olarak yük-deplasman ilişkileri ölçülmüş, her bir deney numunesi için birincil ve ikincil rijitlikler (süneklik oranı) ile enerji yutma kapasiteleri hesap edilmiş ve göçme modları elde edilmiştir. Poli-propilen fiber katkılı betonarme kirişlerde uygulanabilirlik, işlenebilirlik ve fabrikasyon açısından bindirme boyunun literatürde önerilen modele göre belirli oranlarda azaltılabileceğinin daha olumlu sonuçlar doğurduğu tespit edilmiştir. In some cases, longitudinal reinforcements within the reinforced concrete structural element are made by adding an overlap length over each other for designing structures. The additional length of the overlapping reinforcements here is called the overlap length. As it is generally used in columns in the specifications, it may be necessary to make the mentioned overlapping in reinforced concrete beams. For this, it is not clear whether the overlap length used for columns in the American Concrete Institute (ACI) specification will be used on the beams. Making the overlap length and design correctly is very important especially in terms of mechanical properties of the structure such as strength and load bearing capacity. If the overlap length is insufficient, stresses intensify at the ends of the reinforcement and in case of a severe jolt, there may be many problems such as early migration in the structure. When fiber additives are added to reinforced concrete carrier elements, the mechanical properties of the structure can be improved and the length of the overlap can be kept short. Fiber additives are used today to obtain a stronger structure with high strength and durability and good mechanical properties. Keeping the overlap length short is also better in terms of applicability, machinability and fabrication. In this study, the effect of plastic fiber additive on the overlap length of reinforced concrete beams has been studied. Within the scope of this study, 11 reinforced concrete beams in size 16/25/150 cm have been designed. The lower and upper boundaries of the overlap length calculated using the equation specified in the ACI specification have been tested by adding plastic fiber admixture at different rates to 11 reinforced concrete beams. In terms of applicability, workability and fabrication, for the reinforced concrete beams with poly-propylene fiber additives, it has been determined that the additional overlap length can be reduced in certain ratios compared to the model proposed in the current literature. 51

Ülkemizde yönetmelik ve standartlara göre yapılan betonarme yapılarda dolgu duvarlar çerçeve hesaplarının yapısal çözümlemesinde sadece düşey yük olarak dikkate alınmakta diğer etkileri ise ihmal edilmektedir. Betonarme yapıların taşıyıcı elemanları olan çerçeveler arasında inşa edilen dolgu duvarlar, ağırlıkları ve belirsiz taşıyıcılık davranışları ile yapıyı önemli ölçüde etkilediklerinden iyi analiz edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada betonarme binaların deprem davranışına dolgu duvarlı çerçeve sistemlerinin etkileri incelenmektedir. Dolgu duvarlı çerçeve sistemlerin sismik yükleme altındaki davranışları oldukça karmaşık ve komplikedir. Dolgu duvar ve çerçeve arasındaki temas hattı ile yakın ilişkiden ve davranışın lineer olmamasından dolayı, konuyu deneysel verileri kullanarak desteklemeden analitik olarak önceden bilmek çok zordur. Bu nedenle Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi 13 Mart Yapı Mekaniği laboratuarında üç adet sırasıyla boş çerçeve, dolgu duvarlı çerçeve ve ankraj çubuklu dolgu duvarlı çerçeve üretilmiş olup deneysel çalışmalar yapılmıştır. Yapılan bu deneyler sonucunda her bir numune için yük-yer değiştirme, moment-eğrilik ve donatı sıyrılmasından kaynaklı yer değiştirme grafikleri elde edilerek irdelenmiştir. Bu üç numuneden elde edilen deneysel veriler kıyaslandığında boş çerçeveye oranla dolgu duvarlı çerçevelerde dolgu duvarların yatay yükler altında rijitlik, yatay yük taşıma ve enerji yutma kapasitesini artırdığı tespit edilmiş ve ayrıca ankraj çubuklarının eklenmesiyle bu değerlerde ciddi iyileşmeler olduğu söylenebilir. Ancak elde edilen süneklik değerlerinde dolgu duvarlı çerçevelerde boş çerçeveye oranla ciddi azalmalar olduğu tespit edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda numunelerde oluşan çatlaklar incelendiğinde, çatlakların dolgu duvarlar ve ankraj çubukların eklenmesiyle boş çerçeveye nazaran önemli derecede iyileştiği gözlemlenmiştir. In our country, infilled walls are considered simply as vertical load within all reinforced concrete designing in accordance with the codes and standards and its other effects are neglected. Infilled walls built between frames being the load-bearing member of the reinforced concrete structures have to be well-analyzed because they have significant effect on structures by the masses and undetermined behavior of them. In this study, the effects of frame systems with infilled walls on the earthquake behavior of reinforced concrete buildings are examined. The behavior of the frame systems with the infilled wall under the seismic loading is complex and complicated. Due to the close relationship between the infilled walls and the non-linear behavior, it is difficult to understand analytically without experimental data. Therefore, the experimental studies were carried out by casting three specimens as a frame without an infilled wall, a frame with an infilled wall and a frame a with an infilled wall having anchor bar respectively, in 13 March Construction Mechanics Laboratory of the Erzincan Binali Yıldırım University. As a result of these experiments, for each sample the load-displacement, moment-curvature and load bond-slip displacement were obtained and examined. Comparing the experimental data obtained from these three samples, it is found that the infilled wall increases the rigidity and the horizontal load carrying capacity and the energy absorption capacity of the frame systems with the infilled wall under monotonic lateral loads compared to plane frame, additionally, it can be stated that these results were further improved by adding anchor bars. However, it has been found that ductility indexes in the frame with an infill wall are seriously reduced compared to the plane frame. While the cracks being formed on the specimens were examined, it was observed that the cracks have been significantly improved by attaching infilled wall and anchor bar. 85