İnceltilmiş Uçlu Önüretimli Aşık Kirişlerinin Yük Taşıma Kapasitelerinin Deneysel ve Analitik Olarak İrdelenmesi

Abstract

Turkiye’de insaat sektoru 1960’li yillarin sonu itibari ile beton prefabrikasyon ile tanismistir. Prefabrike olarak uretilen yapilar seri uretimlerinin ve montajlarinin hizli olmasindan dolayi ozellikle sanayi yapilarinda daha fazla tercih edilmislerdir. Bu yapi turunun en buyuk dezavantaji ozellikle mafsalli birlesim bolgelerinde olusan hasarlardir. Cati kirisleri ile asik kirislerinin birlestigi bolgelerde de baglanti genellikle mafsalli olarak gerceklestirilir. Bundan dolayi mesnet bolgelerinde teorik olarak moment olusmamakta ve bu tip kirislerin kesit tesirleri basit mesnetli kirislerde oldugu gibi hesaplanmaktadir. Ancak asik inceltilmis uc bolgelerinde yogunlasan kesme kuvveti, kesme gerilmelerinin artmasina neden oldugundan bu bolgenin detaylandirilmasi icin bir takim ozel tasarim kurallari ilgili standartlarda yer almistir. Bu birlesim bolgelerinde ozellikle etkili ve uzun sureli kar yagislarindan sonra catida biriken yogun kar neticesinde hasarlar gozlemlenmektedir. Bu hasarlar nispeten daha eski prefabrike yapi stokunda bulunanlar basta olmak uzere inceltilmis uclu asik kirisleri icin onemli bir risk olusturmaktadir. Bu calismada, simdiye kadar kapsamli olarak arastirilmamis olan inceltilmis uclu asiklarin dusey yuk etkisi altinda davranislari, asiklarin degisen mekanik parametrelerine gore deneysel ve numerik olarak incelenmistir. Ilk olarak yururlukteki standartlara uygun olan ve olmayan iki adet asik kirisinin deneyleri gerceklestirilmistir. Ardindan yine standarda uygun bir adet asik kiris inceltilmis uc hasarinin onlenlenmesi amaciyla CFRP ile guclendirilerek test edilmistir. Daha sonra ABAQUS programiyla modellenen asiklardan elde edilen sonuclar ile deneysel calisma sonuclari ile dogrulanmistir. Tum deneysel sonuclarla numerik modelleme sonuclarinin oldukca yakin oldugu gorulmustur. Numerik model numunelerinde gozlenen hasarlar ile deneylerde olusan hasarlarin benzer olmasi yeni parametrik calismalarda numerik modellerin kullanilabilecegini gostermistir. Dogrulamanin ardindan asiklarin mekanik ozellikleri ile guclendirme alternatiflerine bagli bir dizi parametrik calisma numerik olarak gerceklestirilmistir. Parametrik calismada; ozellikle mevcut asiklarda beton basinc dayanimi, donati cekme dayanimi ve asik kirislerin uretiminde kullanilan ongerme seviyesinin tasarlanandan farkli olabilecegi dusuncesiyle bir parametre olarak degerlendirilmistir. Ayrica karbon elyaf takviyeli polimer (CFRP) kumas ile guclendirilen ve yonetmelige gore tasarlanmayan asiklarin davranisi da yine parametrik calisma kisminda incelenmistir. Parametrik calismanin sonuclarina gore beton basinc dayanimi daha etkin olmakla beraber beton ve celik dayaniminin artisi ile kesme kapasitesinde onemli olcude artis saglandigi gorulmustur. Elde edilen sonuclarda ongerme degeri artisinin kapasiteye hatiri sayilir bir etki saglamadigi gorulmustur. CFRP ile guclendirilen numunelerde asigin yuk tasima kapasitesinin %50’ye arttigi ve hasarin inceltilmis uc bolgesi disina kaydigi (inceltilmemis bolgeye) gorulmustur. Parametrik calisma ile farkli ve uygulanabilir CFRP alternatifleri de modellenerek en iyi guclendirme alternatifi onerildi. Bununla beraber inceltilmis uclu asiklarin donati tasarimina esas bazi oneriler getirilmistir.