Table Of ContentDEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ BETONARME
YAPILARDA ZAYIF KOLON-GÜÇLÜ KİRİŞ BİRLEŞİMLERİ
İÇİN ALTERNATİF BİR DETAY ÖNERİSİ
Alper BÜYÜKKARAGÖZ
DOKTORA TEZİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MART 2007
ANKARA
Alper BÜYÜKKARAGÖZ tarafından hazırlanan “DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ
BETONARME YAPILARDA ZAYIF KOLON-GÜÇLÜ KİRİŞ BİRLEŞİMLERİ
İÇİN ALTERNATİF BİR DETAY ÖNERİSİ” adlı bu tezin Doktora tezi olarak
uygun olduğunu onaylarım.
Prof. Dr. Abdussamet ARSLAN
Tez Yöneticisi
Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında
Doktora tezi olarak kabul edilmiştir.
Başkan : : Prof. Dr. Mehmet Emin TUNA
Üye : Prof. Dr. Abdussamet ARSLAN
Üye : Prof. Dr. Sıddık ŞENER
Üye : Prof. Dr. Tekin GÜLTOP
Üye : Doç. Dr. Kurtuluş SOYLUK
Tarih : 13/03/2007
Bu tez, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygundur.
TEZ BİLDİRİMİ
Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde
edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu
çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
Alper BÜYÜKKARAGÖZ
iv
DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ BETONARME
YAPILARDA ZAYIF KOLON-GÜÇLÜ KİRİŞ BİRLEŞİMLERİ
İÇİN ALTERNATİF BİR DETAY ÖNERİSİ
(Doktora Tezi)
Alper BÜYÜKKARAGÖZ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Mart 2007
ÖZET
Betonarme yapılarda geniş kullanım alanları yaratmak gibi çeşitli sebeplerden
dolayı kolonlar kirişlerden daha zayıf yapılmaktadır. Kirişlerin döşeme ile
birlikte yapılması sonucu taşıma gücünün tasarlanandan daha yüksek olması
neticesinde çerçeve hasarı daha çok kolonlarda olmaktadır.
Kullanım alanı kısıtlı projelerde, imalat esnasında kesiti büyütmeden kolon
kapasitesini arttırmak için kolonda ve düğüm noktasında lifli betonlar veya
yüksek oranda donatı kullanılmaktadır. Bu yöntemlerde ya fazla bir kapasite
artışı sağlanamamakta veya kullanılan fazla donatı sebebiyle kolonda basınç
göçmesi meydana gelmektedir.
Bu çalışmada, bir çerçevenin dış düğüm noktasından elde edilmiş 15 adet kolon-
kiriş birleşim elemanı, deprem etkilerine benzer tekrarlanan tersinir yükler
altında test edilmiştir. Kolon ve birleşim bölgesi için bilinen yöntemlerden daha
basit, pratik ve ucuz bir öneri getirilmiş, kullanılan kesme çivili levhalar
sonucunda kolon kapasitesi arttırılmıştır. Kolon ve kirişlerin rijitlik, süneklik,
enerji tüketimi ve dayanımları gibi bazı kriterler incelenmiştir.
v
Nonlineer analiz çalışmasında Ansys 8.0 sonlu eleman paket programı
kullanılarak elde edilen veriler deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Elde
edilen sonuçlar doğrultusunda kolon-kiriş birleşimleri ve detayları için öneriler
oluşturulmuştur.
Bilim Kodu :911.1.144
Anahtar Kelimeler :Kolon-Kiriş Birleşimi, Kesme Çivisi, Ansys, Tersinen
Yükler
Sayfa Adedi :308
Tez Yöneticisi :Prof.Dr. Abdussamet ARSLAN
vi
AN ALTERNATIVE DETAIL SUGGESTION FOR WEAK COLUMN-
STRONG BEAM CONNECTIONS IN REINFIRCED CONCRETE
STRUCTURES UNDER EARTHQUAKE EFFECT
(PhD Thesis)
Alper BÜYÜKKARAGÖZ
GAZI UNIVERSITY
INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
March 2007
ABSTRACT
In reinforced concrete structures, columns are more weakly constructed than
beams due to various reasons such as production of large usage areas. The
frame damage occurs in columns because the beams are built together with
slabs so that they have more carrying capacity than expected.
In projects with limited usage areas, fibrous concretes or high percentage of
reinforcements are used in columns and joints in order to increase the column
capacity without enlarging the cross-section during production. In these
methods, either there is inadequate increament in capacity or brittle collapse in
columns take place secondary to excessive usage of reinforcement.
In this study, 15 column-beam connection elements were tested under reversed
cyclic loads that simulate earthquake loading. In addition to well-known
methods for column connections and joints, herein a simple, practical and cheap
suggestion is made and as a result of utilization of panels with shear stud, the
column capacity is increased. Also in this study criteria for columns and beams
such as rigidity, flexibilty, energy consumption and resistance are examined.
vii
In nonlinear analysis study, the obtained data are compared with experiment
results by using the Ansys 8.0 finite element package program. In the direciton
of the findings, suggestions for column-beam joints and details are developed.
Science Code : 911.1.144
Key Words :Column-Beam joints, Shear Stud, Ansys, Cyclic Loads
Page Number :308
Thesis Advisor :Prof.Dr. Abdussamet ARSLAN
v iii
TEŞEKKÜR
Tezimin hazırlanmasındaki emeği ve katkılarından dolayı sayın hocam ve tez
danışmanım Prof. Dr. Abdussamet ARSLAN’a teşekkürlerimi sunarım. Deney
elemanlarının hazırlanmasındaki katkılarından dolayı ASTAŞ Prefabrik’e,
desteklerini ve sevgilerini daima hissettiğim sevgili eşime ve anneme sonsuz
teşekkür ederim.
Bilimsel Araştırma Projesi adı altında 06-2004/51 kod numaralı tezime verdiği
destekten dolayı Gazi Üniversitesi’ne teşekkür ederim.
ix
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET......................................................................................................................iv
ABSTRACT............................................................................................................vi
TEŞEKKÜR..........................................................................................................viii
İÇİNDEKİLER........................................................................................................ix
ÇİZELGELERİN LİSTESİ.....................................................................................xii
ŞEKİLLERİN LİSTESİ.........................................................................................xiv
RESİMLERİN LİSTESİ........................................................................................xxi
SİMGELER..........................................................................................................xxii
1. GİRİŞ...................................................................................................................1
2. AMAÇ VE KAPSAM...........................................................................................3
2.1. Amaç..............................................................................................................3
2.2. Kapsam ..........................................................................................................4
3. GEÇMİŞTE YAPILAN ÇALIŞMALAR..............................................................6
4. DENEYSEL ÇALIŞMA.....................................................................................14
4.1. Genel ...........................................................................................................14
4.2. Deney Elemanları .........................................................................................15
4.3. Malzeme Dayanımları ..................................................................................40
4.3.1. Donatı .................................................................................................40
4.3.2. Kesme çivisi ........................................................................................40
4.3.3. Levha ..................................................................................................41
4.3.4. Beton ...................................................................................................41
4.4. Deney Düzeni...............................................................................................45
4.4.1. Yükleme düzeni....................................................................................45
4.4.2. Ölçüm düzeni.......................................................................................47
4.5. Ölçümlerin Değerlendirilmesi.......................................................................48
4.5.1. Kiriş ucundaki net deplasmanların hesabı.............................................48
4.5.2. Kayma ve eğilme deformasyonlarının hesabı........................................49
4.5.3. Moment-eğrilik ilişkisinin hesabı..........................................................54
x
Sayfa
4.5.4. Rijitliklerin hesabı................................................................................56
4.5.5. Enerji tüketme kapasitelerinin hesabı....................................................56
4.5.6. Süneklik oranlarının hesabı...................................................................57
5. DENEYLER.......................................................................................................58
5.1. AR Elemanı Deneyi .....................................................................................58
5.2. A1 Elemanı Deneyi ......................................................................................64
5.3. A2 Elemanı Deneyi ......................................................................................69
5.4. A3 Elemanı Deneyi ......................................................................................74
5.5. A4 Elemanı Deneyi ......................................................................................79
5.6. BR Elemanı Deneyi ......................................................................................84
5.7. B1 Elemanı Deneyi ......................................................................................89
5.8. B2 Elemanı Deneyi ......................................................................................94
5.9. B3 Elemanı Deneyi.......................................................................................99
5.10. B4 Elemanı Deneyi...................................................................................104
5.11. CR Elemanı Deneyi...................................................................................109
5.12. C1 Elemanı Deneyi...................................................................................114
5.13. C2 Elemanı Deneyi...................................................................................119
5.14. C3 Elemanı Deneyi...................................................................................124
5.15. C4 Elemanı Deneyi...................................................................................129
5. DENEY SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ......................................134
6.1. Dayanım ve Davranış..................................................................................134
6.2. Süneklik......................................................................................................161
6.3. Rijitlik.........................................................................................................163
6.4. Enerji Tüketimi...........................................................................................166
6.5. Moment-Eğrilik İlişkisi...............................................................................171
6.6. Yük Kayma Deformasyonu İlişkisi..............................................................188
7. NONLINEER SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ ANALİZİ..........................220
7.1. Malzeme Özellikleri....................................................................................223
7.1.1. Genel..................................................................................................223
7.1.2. Beton..................................................................................................225
Description:Bu çalışmada, bir çerçevenin dış düğüm noktasından elde edilmiş 15 adet kolon- kiriş birleşim elemanı, deprem etkilerine benzer tekrarlanan tersinir
