Kompozit Kolon-betonarme Kiriş Birleşim Bölgelerinin Deneysel Analizle Davranışının Belirlenmesi

Abstract

Bu tezde, yüksek ve sınırlı süneklik düzeylerine sahip çelik-betonarme kompozit çerçevelerin deprem performansları deneysel olarak incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışma ile SRC kolon ve betonarme kiriş kompozit birleşim bölgelerinin depreme karşı davranış ve hasar görebilirlik özelliği ile bu birleşim bölgelerinin deprem enerjisini elastik olmayan deplasmanlar yardımı ile soğurabilme yeteneği araştırılmış ve konu detaylı olarak irdelenmiştir. Bu kapsamda, akademik kaynak taraması yapılarak kolon-kiriş bağlantısının tasarımı ve davranışı için yeni bir bakış açısı elde edilmeye çalışılmıştır. Tez çalışmasında verimlilik esasına dayalı deprem mühendisliği kavramı çerçevesinde kullanılan temel tasarım parametresi ise sünekliktir. Bu çalışma ile yürürlükteki Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) uyarınca detayları elde edilen kompozit kolon-kiriş bağlantılarının tasarım gereği ihtiyaç duyulan değişken süneklik taleplerine göre davranışının belirlenmesi hedeflenmiştir. Kolon-kiriş bağlantılarındaki eksikliklerin ve enerji soğurma kapasitelerinin belirlenmesini müteakip, ½ ölçek oranındaki çerçeveler belirlenen süneklik hedeflerine uygun olarak tasarlanmış, deneysel ölçüm cihazları yerleştirilerek, testleri ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde, bağlantı noktalarına deplasman kontrollü yatay tersinir çekme ve basınç kuvvetleri ile sabit eksenel yük uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan parametreler ise şunlardır: kolon donatı oranı, bağlantı ebat oranı, eksenel yük ve yatay tersinir yükler. Yapılan deneyler neticesinde SRC kolon-betonarme kirişlerden oluşan çerçevelerde ilave kolon donatı miktarlarının deprem davranışını olumlu yönde etkilediği görülmüştür.

This thesis is dedicated to improving our understanding and assessment of the seismic efficiency and vulnerability of the SRC column to RC beam joints in composites, and their ability to dissipate seismic energy through inelastic deformations. In this study, experimental aspects regarding the seismic performance of high ductility and low ductility steel-concrete composite frame were investigated. A literature review was performed, leading to the development of a new column-beam joint. The basic design parameter in this study was ductility, which is considered a conceptual framework in Efficiency-Base Seismic Engineering. Thus, attention was focused on assuring various ductility ranges of composite joints, which can be all obtained through a detailed study of the Turkish Earthquake Code (TEC 18). After identifying deficiencies and the energy dissipation capacity in the new proposed joints, two half scaled frames with specific ductility related designs were built, instrumented, tested, and analyzed. The specimens were tested under displacement-controlled lateral cyclic loading that incorporated constant axial loading to create cyclic tension and compression facets across the joint area. The test parameters were column reinforcement ratios, joint aspect ratios, axial loads, and cyclic lateral loads. The test results proved that the SRC column–RC beam frames, employing an extra column reinforcement ratio, exhibit better seismic performance.