Çeşitli amaçlarla zemin kat dolgu duvarları kaldırılmış çok sayıda binanın depremler sırasında artan yanal deplasman talebiyle yumuşak kat/zayıf kat mekanizmaları sergilediği geçmiş depremlerden bilinmektedir. Sunulan çalışmada, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde de kabul gören yeni nesil dolgu duvarların betonarme çerçevelerde yumuşak kat oluşumunu azaltmadaki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, çok katlı düzlemsel betonarme çerçeve modelleri üzerinde doğrusal olmayan analizler gerçekleştirilmiş, çerçeveleri yumuşak kat düzensizliğine zorlamak için yalnızca üst katların açıklıklarında dolgu duvar etkisi dikkate alınmıştır. Model kalibrasyonu için yarı statik test verisi kullanılmıştır. Simülasyonlar, yeni nesil duva rkullanımının ilk katları dolgusuz binalarda bile yumuşak/zayıf kat oluşumunu azaltma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.
YAZAN: Prost I. BALENDA BAKALA, İbrahim Serkan MISIR, Ömer ALDEMİR
GİRİŞ
Betonarme yapılar, sağladığı esnek tasarım olanakları ve yapım kolaylığı nedeniyle oldukça sık tercih edilmektedir. Genellikle betonarme yapıların inşasında, iç mekânı dışarıdan izole etmek vebölmek için, çerçeveler arasına dolgu duvarlar inşa edilir. Böylece daha karmaşık bir kompozit yapı, yani duvar dolgulu betonarme çerçeve yapısı oluşturulur. Betonarme binalarda donatısız yığma duvarlar çok yaygın kullanılmasına rağmen, dolgu duvarlar yapısal olmayan eleman olarakkabul edilir ve yeni binaların tasarımında ve mevcut binaların değerlendirilmesinde yapısal davranış üzerindeki etkileri göz ardı edilir [1, 2]. Ayrıca, dolgu duvarların varlığının betonarmeçerçeve yapısının mekanik özellikleri üzerindeki etkileri tam olarak gösterilmemiştir [3]. Deprem hasarı üzerine yapılan diğer bir çalışmada [4], dolgu duvarlı betonarme yapının hasarının, dolgu duvar ve çerçeve arasındaki etkileşim nedeniyle boş çerçeve yapıdan açıkça farklı olduğu gösterilmiştir. Dolgu duvar yapısal olmayan bir eleman olmasına rağmen, yine de bir deprem etkisi altında yapısal sistemin mekanik davranışı ve deprem performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir [5, 6]. Negro ve Verzeletti [7], yığma duvarın ana yapının davranışını önemli ölçüde etkilediğini belirtmektedir. Genel olarak, yapısal olmayan duvar panellerinin varlığı, yapının yatay yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde arttırdığı için faydalı bir etkiye sahiptir. Ayrıca, yapının başlangıç rijitliğini arttırarak atalet kuvvetlerinin de artmasına sebep olur. Dolgu duvarlar çerçevenin hem rijitliği hem de ötelenme davranışı üzerinde büyük değişikliklere neden olmakta ve değişikliklerin etkisi duvarın göçme moduna bağlı olarak avantajlı veya dezavantajlı olabilmektedir. Dolgu duvar, yapının rijitliğini ve statik yükler altındaki dayanımını artırsa da, araştırmalar, yığma dolgu duvar varlığının yapının dinamik yükler altındaki davranışını olumsuz etkileyerek, dayanım, rijitlik ve enerji tüketme kapasitesinde ani kayıplara neden olduğunu göstermiştir [8, 9].
Ayrıca, yığma dolgu duvarların kontrolsüz kullanımı yumuşak katmekanizmaları ve kısa kolon davranışı gibi bazı istenmeyen durumlara neden olmaktadır [10, 11].Öte yandan, bu tür istenmeyen durumların gerçekleşmesi, kullanılan dolgu duvar malzemesininve derz özelliklerinin (harçlı derz, kuru derz) mekanik özellikleri ile yakından ilişkilidir.Çoğunlukla harç derzinin mekanik özellikleri ve daha özel olarak kesme davranışı, yığmayapıların zayıf noktalarına karşılık geldikleri ve doğrusal olmayan davranışı domine ettikleri içinduvar davranışında baskın bir rol oynar [12]. Birçok ülkede, öncelikle bir park yeri veya mağaza oluşturmak için, dolgu duvarlı BA çerçeve binaların ilk katının açık bırakılması yaygındır. Bubinalarda ilk kat dışındaki tüm katlarda yığma dolgu duvarlar mevcuttur [13, 14, 15, 16]. Bu, yumuşak kat mekanizması olarak bilinen depremlerdeki en yaygın göçme nedenlerinden birine öncülük eder. Yeni yapılacak binalarda ve değerlendirilecek mevcut binalarda yapısal olmayan dolgu duvarların kendi deprem performansı ve içinde bulunduğu yapının deprem performansına etkisi ayrı ayrı öneme sahiptir. Bu sebeple, yapısal davranışa katkı sağlayacak yeni nesil yığma dolgu duvaryapım tekniklerinin geliştirilmesi sürdürülebilir kentler oluşturabilmek için önemli bir konuhaline gelmiştir. Bu teknikler yığma birim, harç, donatı, bağlantı elemanları vb. gibi malzemelerin geliştirilmesine odaklanmıştır. Bu yaklaşımla, deprem hasarı ve göçme riskini azaltacak, gereklifonksiyonel (termal, akustik ve deformasyon), dayanıklılığı karşılayacak duvar tasarımları hedeflenmektedir. Bu amaçla dolgu duvar hasarının sünek göçme modları ile gerçekleştiği bir yapım tekniği önerilmiştir. Mısır vd. [14], üst yüzünde uzunlamasına bir ray ve alt yüzünde uzunlamasına bir oluk bulunan yatay delikli “kilitli” kil tuğlalardan yapılmış dolgu duvarların performansını betonarme çerçeveler içinde test etti. Ardışık tuğla sıraları, harçsız olarak döşendiğinden dolgu duvarın yatay düzlem içi yönde hareketi serbest hale getirilmiştir. 150 mmgenişliğinde harçsız “kilitli” tuğlalarla doldurulmuş ve %3,5 ötelenme oranına kadar yükçevrimlerine tabi tutulmuş tek katlı tek açıklıklı bir dolgulu betonarme çerçeve numunesinde, geleneksel dolgulu numuneye göre kilitli dolgu duvarın yanal yük direncine katkısı belirgin derecede düşük kalmıştır. Kilitli duvar blokları ±%3,5 ötelenme oranlarında dahi neredeyse hasaralmadan çerçeve ile birlikte deforme olabilmiştir. Bu bildiri kapsamında, bahsi geçen deneysel çalışmadaki test numunelerinin sonlu eleman modelleri analiz edilerek sonuçlardeğerlendirilmiştir. Bu referans numuneleri benzeştiren sayısal modellerin analizinden elde edilen kalibrasyon parametreleri kullanılarak çok katlı çerçeve modelleri kurulmuş ve kayar tuğla duvar kullanımının yumuşak kat mekanizması üzerindeki etkisi incelenmiştir.
AMAÇ
Genellikle yapı elemanlarının veya sistemlerinin yapısal davranışının etraflıca incelenebilmesi için laboratuvar testlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Ne var ki maliyet, zaman ve fiziksel kısıtlar yeterli çeşitlilikte laboratuvar testinin gerçekleştirilmesinin önünde bir engeldir. Bu nedenle deneysel çalışmaların planlama aşamasında, numune ve deney düzeneğinin tasarımı süreçlerinde ve deneyi gerçekleştirilemeyen büyük boyutlu numunelerin davranışının irdelenebilmesi amacıyla sayısal model çalışmalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak inşaat mühendisliği malzemelerinin ve yapılarının sahip olduğu belirsizlikler nedeniyle numunelerin gerçekçi sonuçlar verecek sayısal modellerinin kurulması kolay değildir. Bu nedenle sayısal model sonuçlarının deneysel verilerle kalibre edilmesi ve belirsiz model parametrelerinin bu kalibrasyonsırasında tespit edilmesi gerekmektedir. Böylece kalibre edilmiş model parametreleri kullanılarakparametrik analizler yürütmek ve bulguları genelleştirmek mümkün hale gelmektedir. Sunulan bildiri kapsamında, bahsi geçen refererans dolgulu betonarme çerçeve numunelerinin sayısalmodelleri kurulmuş, deney sonuçlarıyla kalibre edilmiş ve kurulan çok katlı modellerin doğrusalolmayan davranışları yanal yükler altında incelenmiştir.
SAYISAL MODELLER VE MODEL KALİBRASYONU
Bildiri kapsamında, Mısır vd. [14] tarafından test edilen iki adet dolgulu ve bir adet dolgusuz çerçeve numunesinin sayısal modelleri hazırlanmıştır. Deney numuneleri ve test düzeneğine ilişkin detaylı bilgiler ilgili makalede yer almaktadır. Sayısal modellerin oluşturulması sırasında dikkate alınan numune geometrisi ve tuğla birimlere ait görüntüler Şekil 1’de sunulmuştur. Model kalibrasyonu sırasında numuneler ile aynı geometrik özelliklere sahip sayısal modeller kullanılmıştır (Şekil 2). Sayısal modeller DIANA FEA v10.3 [17] yazılımında iki boyutlu olarak hazırlanmış, referans numunelerin donatı konfigürasyonu ve malzeme karakteristiği dikkate alınarak gerekli tanımlamalar yapılmıştır. Modeller iki boyutlu olarak tasarlandığı için kolon vekiriş elemanlarda enine donatılar nedeniyle oluşan sargı etkisi ayrıca dikkate alınarak sayısalmodele aktarılmıştır. Yığma duvar birimleri ise kayar tuğla özelliklerini de dikkate alabilmek için mezo modelleme tekniği esas alınarak hazırlanmıştır. Hazırlanan sayısal modeller, referans numunelerin Şekil 3’te verilen deneysel konfigürasyonuna uygun yüklenmiş ve elde edilen sayısal sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak gerekli kalibrasyonlar yapılmıştır. Bu kapsamda Şekil 2'de görüldüğü gibi standart tuğla duvar (SBF), sismik boşluksuz kayar tuğla duvar (LBF) ve boşluklu poliretan köpük dolgulu kayar tuğla duvar (LBFPM) çerçeve sistemleri ve ilgili çalışmada kullanılan dolgusuz çerçeve (BaF) Şekil 2'de görüldüğü gibi modellenmiştir.
DEVAMI VAR
8 Ağustos 2024
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 85 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2024 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Wermut, Wilo ve Xylem’in değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 1200 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
