Boşluklu donatısız yığma duvarların lif takviyeli polimer ile güçlendirme teknikleri


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Zeynep ÜNSAL ASLAN

Danışman: Bilge Doran

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Yığma yapıların temel taşıyıcısı olan donatısız yığma duvarlar, düşey yükleri güvenle karşılarken, yapımında kullanılan malzemelerin zayıf çekme dayanımı sebebiyle deprem gibi yatay yükler altında gerekli performansı gösteremezler. Yaşanan depremler, gerek mevcut yığma duvarların, gerekse tarihi yığma duvarların yatay yükler açısından çeşitli yöntemlerle güçlendirilmeleri gerekliliğini ortaya koymuştur. Güçlendirme yönteminde temel amaç, sistemin ya da elemanın yatay/düşey yük taşıma kapasitesini, rijitliğini ve sünekliğini bir önceki durumun üzerine çıkarmaktır. Yük taşıma kapasiteleri açısından büyük önem taşıyan basınç dayanımları yüksek malzemelerden yapılan yığma duvarlar, zayıf çekme dayanımları sebebiyle yatay yükler altında meydana gelen çekme kuvvetlerini karşılayamazlar ve duvarlarda çekme çatlakları meydana gelir. Bu çatlaklar yığma duvarda boşluk (kapı, pencere) varsa genellikle bu boşluklar etrafında meydana gelir. Duvarlar, yığma yapılarda taşıyıcı görevi üstlendikleri için duvarlarda meydana gelen hasar, taşıyıcı sistemi doğrudan etkiler. Bu nedenle yığma duvarların güçlendirilmesi, taşıyıcı sistemin güvenliğinin sağlanması açısından önemlidir ve gereklidir. Donatısız yığma duvarlar için literatürde birçok güçlendirme tekniği mevcuttur. Uygulamada kolaylık sağlaması, kesit kalınlığının az olmasından dolayı mevcut duvara ek ağırlık getirmemesi, korozyona karşı dayanıklılığı, tuğla ile iyi aderans göstermesi gibi unsurlardan dolayı lifli takviyeli polimer malzemeler ile güçlendirme tekniği diğer tekniklere göre daha çok tercih edilmektedir. Bu çalışmanın amacı düşey ve kademeli yatay yükler altında meydana gelen çekme kuvvetlerini karşılayamayan donatısız dolu ve boşluklu taşıyıcı yığma duvarların lif takviyeli polimer ile güçlendirilerek, yeterli çekme dayanımı ve rijitliğe sahip olmasını sağlamaktır. Bu kapsamda ilk aşamada donatısız dolu ve boşluklu duvarların karbon lif takviyeli polimer şeritleri ile güçlendirilmesinin düzlem içi davranışları ve kesme dayanımları üzerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Ayrıca, uygulanan güçlendirme yönteminde karbon lif takviyeli polimer şeritlerinin kalınlık ve yüzey alanları parametrelerinin etkinlikleri de araştırılmıştır. İkinci aşamada deney duvarlarının sayısal modelleri ANSYS 2021-R2 yazılımı kullanılarak oluşturulduktan sonra üç boyutlu doğrusal olmayan analizleri yapılmıştır. Sayısal analizler sonucu elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak, sayısal modellerin doğruluğu teyit edilmiştir. Üçüncü aşamada karbon lif takviyeli polimer şeritlerle güçlendirilmiş deney duvarlarının nominal kesme dayanımları analitik bağıntılar yardımıyla hesaplanmıştır. Elde edilen analitik değerler deney sonuçlarıyla karşılaştırılarak analitik yöntemin etkinliği belirtilmiştir.