Yığma Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçevelerin Davranış Bütünlüğü İçin Bir Bağ Sistemi

Abstract

Dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin depremler sırasında uğradığı doğrudan zararın önemli bır kısmı çoğu ülkenin şartnamelerinde hesap esasları belirgin bir şekilde ortaya konulmamış dolgu malzemesinin gösterdiği değişken ve kırılgan davranıştır. Dolgu duvarlarının kısmi veya komple göçmesi sonucu çerçevelerin yatay yer değiştirmesine karşı koyma mekanizmalarında önemli değişmeler meydana gelmektedir. Binanın tamamının deprem sonrasında ayakta kalıp kalmayacağı bazen bu mekanizma tarafından kontrol edilmektedir. Tutarlı gözlemler dolgu duvarlarının şiddetli yer hareketleri sonunda tatminkar performans gösteren yapıların stabilitesinde önemli rol oynayabildiğini teyit etmektedir. Tabii bunun tersi de varittir. Yetersiz duvarlara sahip çerçevelerin esas taşıyıcı elemanlarında hala rezerv kapasite olmasına rağmen duvarların içindeki geniş çatlamaların, yer değiştirmelerin veya kısmı dökülmelerin herkeste yarattığı bir “ağır hasar” izlenimi mevcuttur. Bazı durumlarda özellikle yeterli beton mukavemetine sahip olmayan kolonlarda dolgu duvarının adeta bir dolgu elemanı gibi davranıp kolon uçlarında kesme kırılmasına yol açtıkları da deprem sonrası yazılanlarda sık rapor edilen hususlar arasındadır. Görüldüğü gibi dolgu duvarlarının genel sistem davranışında oynadığı rol müspet olabildiği gibi menfi de olabilmektedir. Klasik bir problem gibi gözükmesine rağmen parametrelerin sayıca fazla olması, ayrıca dolgu duvar özelliklerinin pek değişken bulunması meseleyi hala güncel tutma potansiyelini doğurmaktadır. Duvarların düzlem içi performansı en başta çerçevelerdeki yatay yer değiştirmelerin bir fonksiyondur. Normalize edilmiş yatay yer değiştirme 0.005 mertebesinde olduğu zamandan itibaren duvarda çatlamalar ortaya çıkabilmektedir. Çerçeve yer değiştirmelerinin işaret değiştirmesi yer hareketinin taleplerine göre gelişmektedir. Aynı duvarın aynı anda düzlem dışı hareketlere de maruz bulunduğu dikkate alındığında bu iki farklı etkileşmenin nasıl formüle edilebileceği bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Üstelik düzlem dışı yöndeki hareketin farklı yer değiştirmeler değil o yöndeki kat ivmesi tarafından kontrol edildiği unutulmamalıdır. Bir yöndeki hasar diğer yöndeki hasar ile lineer teori yardımıyla izahı zor olan bir tarzda etkileşmektedir. Hasarın takip edilen yola bağlı bulunması genellemelerin yapılmasında dikkat edilmesini gerektirmektedir. INFILTIE, temel olarak dolgu duvarlarına yerleştirilecek donatı yardımıyla düzlem içi kapasitenin ve düktilitenin iyileştirilmesi, aynı zamanda düzlem dışı göçmenin geciktirilmesi veya önlenmesinin imkanlarını araştırmış bulunmaktadır. Bu rapor, araştırmanın Türkiye’de gerçekleştirilen ayağını konu almaktadır. Raporun kaleme alındığı tarihte Japonya’daki bizim teklifimiz ile yapılmasına karar verilen son deneyler gerçekleştirilmemiştir. Almanya ortağı ise kendi takvimi gereğince nihai raporunu daha sonraki bir tarihte kendi milli kuruluşuna takdim edecektir. TÜBİTAK’a olan taahhüdümüz kapsamında hazırladığımız raporumuz CONCERT-Japan kapsamındaki ortaklarımızın kendi raporlarındaki malzemeye de asgari miktarda yer vermektedir. Düzlem içi ve dışı duvar kapasitelerinin açıklanması için geliştirilen fenomenolojik model numuneler yardımıyla açıklanmaktadır.

Dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin depremler sırasında uğradığı doğrudan zararın önemli bır kısmı çoğu ülkenin şartnamelerinde hesap esasları belirgin bir şekilde ortaya konulmamış dolgu malzemesinin gösterdiği değişken ve kırılgan davranıştır. Dolgu duvarlarının kısmi veya komple göçmesi sonucu çerçevelerin yatay yer değiştirmesine karşı koyma mekanizmalarında önemli değişmeler meydana gelmektedir. Binanın tamamının deprem sonrasında ayakta kalıp kalmayacağı bazen bu mekanizma tarafından kontrol edilmektedir. Tutarlı gözlemler dolgu duvarlarının şiddetli yer hareketleri sonunda tatminkar performans gösteren yapıların stabilitesinde önemli rol oynayabildiğini teyit etmektedir. Tabii bunun tersi de varittir. Yetersiz duvarlara sahip çerçevelerin esas taşıyıcı elemanlarında hala rezerv kapasite olmasına rağmen duvarların içindeki geniş çatlamaların, yer değiştirmelerin veya kısmı dökülmelerin herkeste yarattığı bir “ağır hasar” izlenimi mevcuttur. Bazı durumlarda özellikle yeterli beton mukavemetine sahip olmayan kolonlarda dolgu duvarının adeta bir dolgu elemanı gibi davranıp kolon uçlarında kesme kırılmasına yol açtıkları da deprem sonrası yazılanlarda sık rapor edilen hususlar arasındadır. Görüldüğü gibi dolgu duvarlarının genel sistem davranışında oynadığı rol müspet olabildiği gibi menfi de olabilmektedir. Klasik bir problem gibi gözükmesine rağmen parametrelerin sayıca fazla olması, ayrıca dolgu duvar özelliklerinin pek değişken bulunması meseleyi hala güncel tutma potansiyelini doğurmaktadır. Duvarların düzlem içi performansı en başta çerçevelerdeki yatay yer değiştirmelerin bir fonksiyondur. Normalize edilmiş yatay yer değiştirme 0.005 mertebesinde olduğu zamandan itibaren duvarda çatlamalar ortaya çıkabilmektedir. Çerçeve yer değiştirmelerinin işaret değiştirmesi yer hareketinin taleplerine göre gelişmektedir. Aynı duvarın aynı anda düzlem dışı hareketlere de maruz bulunduğu dikkate alındığında bu iki farklı etkileşmenin nasıl formüle edilebileceği bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Üstelik düzlem dışı yöndeki hareketin farklı yer değiştirmeler değil o yöndeki kat ivmesi tarafından kontrol edildiği unutulmamalıdır. Bir yöndeki hasar diğer yöndeki hasar ile lineer teori yardımıyla izahı zor olan bir tarzda etkileşmektedir. Hasarın takip edilen yola bağlı bulunması genellemelerin yapılmasında dikkat edilmesini gerektirmektedir. INFILTIE, temel olarak dolgu duvarlarına yerleştirilecek donatı yardımıyla düzlem içi kapasitenin ve düktilitenin iyileştirilmesi, aynı zamanda düzlem dışı göçmenin geciktirilmesi veya önlenmesinin imkanlarını araştırmış bulunmaktadır. Bu rapor, araştırmanın Türkiye’de gerçekleştirilen ayağını konu almaktadır. Raporun kaleme alındığı tarihte Japonya’daki bizim teklifimiz ile yapılmasına karar verilen son deneyler gerçekleştirilmemiştir. Almanya ortağı ise kendi takvimi gereğince nihai raporunu daha sonraki bir tarihte kendi milli kuruluşuna takdim edecektir. TÜBİTAK’a olan taahhüdümüz kapsamında hazırladığımız raporumuz CONCERT-Japan kapsamındaki ortaklarımızın kendi raporlarındaki malzemeye de asgari miktarda yer vermektedir. Düzlem içi ve dışı duvar kapasitelerinin açıklanması için geliştirilen fenomenolojik model numuneler yardımıyla açıklanmaktadır.