İstanbul teknİk ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ ... beton kalİtes İne baĞli olarak mevcut...

Click here to load reader

Post on 19-Jan-2021

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

    BETON KALİTESİNE BAĞLI OLARAK MEVCUT BİR BİNANIN DEPREM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ

    YÜKSEK LİSANS TEZİ Başar Necdet ÜLKER

    Anabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği

    Program : Deprem Mühendisliği

    ŞUBAT 2009

  • İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

    BETON KALİTESİNE BAĞLI OLARAK MEVCUT BİR BİNANIN DEPREM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ

    YÜKSEK LİSANS TEZİ

    Başar Necdet ÜLKER (501061205)

    Tez Danışmanları : Doç. Dr. Yılmaz AKKAYA (ITÜ) Yrd. Doç. Dr : Beyza TAŞKIN (ITÜ)

    Diğer Jüri Üyeleri : Doç. Dr. Kutlu DARILMAZ (ITÜ) Doç. Dr. Nabi YÜZER (YTÜ) Yrd. Doç. Dr : Sema Noyan ALACALI

    (YTÜ)

    ŞUBAT 2009

    Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 29 Aralık 2008 Tezin Savunulduğu Tarih : 20 Ocak 2009

  • iii

    ÖNSÖZ

    Bu tez çalışmasında 1968 yılında inşa edilmiş mevcut bir yapının taşıyıcı kolonlarından alınan karot numune basınç dayanım sonuçlarıyla elde edilmiş beton kalitesi ve statik projesinde belirtilmiş olan beton kalitesi kullanımı sonucu oluşan performans farkının DBYBHY 2007 7. bölümünde belirtilen yöntemlerle doğrusal olmayan değerlendirilmesi yapılmış, bu değerlendirme yapılırken tahribatsız değerlendirme yöntemiyle bina taşıyıcı kolonlarındaki hasar araştırılmıştır. Ayrıca binada kullanılan dolgu duvarların davranışının bina performansına etkisi de incelenmiştir. Bu tezin deneysel çalışmalarında 105 M 136 no’lu TUBİTAK projesinden yararlanılmıştır.

    Tezin hazırlanması aşamasında bana değerli vaktini ayıran ve yardımlarını esirgemeyen danışman hocalarım Doç. Dr. Yılmaz AKKAYA ve Y. Doç. Dr. Beyza TAŞKIN’a şükranlarımı sunarım.

    Tez çalışmam esnasında, yoğun iş temposuna rağmen her türlü sorunuma yardım eli uzatan Yük. İnş. Müh. Alattin Ramoğlu’na da teşekkürü bir borç bilirim.

    Hayatım boyunca hiçbir karşılık beklemeden bana sevgi ve desteklerini sunan değerli aileme ve dostlarıma bana yaşamı güzelleştirme gücünü sağladıkları için minnettarım.

    Şubat 2009 Başar Necdet ÜLKER

  • v

    İÇİNDEKİLER

    Sayfa

    ÖZET......................................................................................................................xxiii SUMMARY ............................................................................................................ xxv 1. GİRİŞ ...................................................................................................................... 1 2. BETONUN ÖZELLİKLERİ................................................................................. 5

    2.1 Beton Dayanımı ve Dayanıma Etkiyen Faktörler .............................................. 5 2.1.1 Beton basınç dayanımı ................................................................................ 5 2.1.2 Beton dayanımına etkiyen faktörler ............................................................ 6

    2.2 Betonda Dış Etkenlere Karşı Dayanıklılık (Durabilite) ve Geçirimlilik............ 6 2.3 Betonarme Malzemede Korozyon...................................................................... 8

    2.3.1 Korozyona etken faktörler .......................................................................... 9 2.3.1.1 Betondaki pH değerinin etkisi.............................................................. 9 2.3.1.2 Karbonatlaşma ................................................................................... 10 2.3.1.3 Klorür iyonu penetrasyonu................................................................. 10

    2.3.2 Korozyonun betonarme malzemeye etkisi ................................................ 11 2.4 Mevcut Binalarda Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi İçin Geliştirilmiş

    Yöntemler ......................................................................................................... 12 2.4.1 Tahribatlı yöntemler (Betondan karot numune alınması) ......................... 12

    2.4.1.1 Yöntemin uygulanma prosedürü-TS 10465....................................... 13 2.4.1.2 Karot numunelerin analiz yöntemleri................................................. 13

    2.4.2 Tahribatsız yöntemler ............................................................................... 15 3. IMPACT-ECHO YÖNTEMİ .............................................................................. 17

    3.1 Yöntemin Tanımı ve Tarihçesi......................................................................... 17 3.2 Yöntemin Kullanım Prosedürleri ve Formülleri .............................................. 18

    3.2.1 Prosedür 1- P-dalgası hızı ölçümü: ........................................................ 18 3.2.2 Prosedür-2 Impact-echo testi ................................................................. 19 3.2.3 Yöntemde kullanılan katsayı ve formüller................................................ 20

    3.2.3.1 Beton içeriğinde varolabilecek değişimlere ilişkin geliştirilmiş katsayı ve formüller........................................................................................ 21

    3.2.3.2 Beton en kesitinin geometrisine bağlı değişen katsayı ve formüller.. 23 3.2.3.3 Darbe süresi ve çelik top çaplarının sonuç değerlendirmesine etkisi 27

    3.3 Impact-Echo Yöntemi Kullanılarak Yapılan Bazı Deney Örnekleri................ 28 3.3.1 Beton kalınlığının tespiti ve çatlak analizi deneyi .................................... 29 3.3.2 Farklı malzemelere sahip köprü kirişi deneyi ........................................... 30 3.3.3 Yapışma yüzeyi kalitesi deneyi................................................................. 32 3.3.4 Korozyona maruz kalmış betonarme blok deneyi..................................... 35 3.3.5 Gözlemlenen deneylerin analizi................................................................ 37

    4. DOLGU DUVAR ÖZELLİKLERİ VE DUVAR DAVRANIŞININ BİNA PERFORMANSINA ETKİSİ.............................................................................. 39 4.1 Dolgu Duvarın Yapısal Özellikleri................................................................... 39 4.2 Dolgu duvarların davranış biçimleri................................................................. 40 4.3 Dolgu Duvarların Davranış Modelleri(Al-Chaar’ın Yöntemi) ........................ 43

  • vi

    5. DOĞRUSAL OLMAYAN STATİK ANALİZLE MEVCUT BİR BİNANIN DAVRANIŞINI HESAPLAMA .......................................................................... 47 5.1 Performansa Dayalı Tasarım ............................................................................ 47

    5.1.1 Performans hedefi ..................................................................................... 47 5.1.2 Performans seviyeleri................................................................................ 48

    5.2 Doğrusal Olmayan Statik Analiz...................................................................... 48 5.2.1 Plastik mafsal hipotezi .............................................................................. 48

    5.2.1.1 Plastik mafsal hipotezinin esasları ..................................................... 49 5.2.1.2 Plastik davranışın idealleştirilmesi..................................................... 50

    5.2.2 Kapasite..................................................................................................... 50 5.2.2.1 Kapasite eğrisinin oluşturulması ........................................................ 50

    5.3 İlgili DBYBHY-2007 Esasları ......................................................................... 52 5.3.1 Yapı Elemanlarında hasar sınırları ve bölgeleri........................................ 52 5.3.2 Deprem hesabına ilişkin genel ilke ve kurallar ......................................... 52 5.3.3 Depremde bina performansının doğrusal elastik olmayan yöntemler ile

    belirlenmesi ............................................................................................... 54 5.3.3.1 Artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi............................................. 55

    5.3.4 Bina deprem performansının belirlenmesi ................................................ 60 5.3.5 Binalar için hedeflenen performans düzeyleri .......................................... 61

    6. UYGULAMA ÖRNEKLERİ .............................................................................. 63 6.1 Örnek Bina Modelinin Özellikleri.................................................................... 63

    6.1.1 Genel bina bilgileri.................................................................................... 63 6.1.2 Mevcut bina performansına etken yapı bilgileri ve kabuller..................... 64

    6.1.2.1 Karot deney sonuçları ile belirlenmiş beton sınıfı ............................. 64 6.1.2.2 Betonarme malzeme için yapılmış kabuller ....................................... 64

    6.2 Impact-Echo Yöntemi Uygulamaları ............................................................... 66 6.2.1 Kolon örnekler