Mevcut yapıların lifli polimer kompozitlerle güçlendirme tasarımı

Abstract

Büyük çoğunluğu 1.derece deprem bölgesinde bulunan mevcut yapıların deprem performansları belirlenerek, yeterli dayanım, rijitlik ve sünekliğe sahip olmayan yapıların güçlendirilmesine ya da yeniden inşasına gerek duyulmaktadır. İstenilen deprem performans hedefini sağlamayan mevcut betonarme yapıların güçlendirilmesinde, çelik ve betonarme malzemeler ile gerçekleştirilen geleneksel yöntemlere ek olarak lifli polimer (LP) kompozit malzemelerin kullanıldığı güçlendirme yöntemleri TDY-2007’de yer almıştır. Bu çalışmada, değişken malzeme dayanımlarına sahip 4, 6 ve 8 katlı betonarme çerçeve olarak türetilen yapıların, farklı zemin sınıflarında yer alması durumu gözetilerek Riskli Yapıların Tespitine İlişkin Esaslara (RYTİE) göre önce risk durumları belirlemiş, sonra türetilen bu 192 adet yapı için TDY-2007’de yer alan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi ile performans durumları belirlenmiştir. Her bir yapının risk ve deprem performanslarının karşılaştırılması, mevcut yanal donatısının özel deprem etriyesi olarak düzenlenmesi ve düzenlenmemesi durumları için yapılmıştır. Performans değerlendirilmesi sonucu istenen hedefi karşılamayan binalarda, LP kompozit ile güçlendirme tasarımları gerçekleştirilmiştir. LP kompozit sargılama ile güçlendirme yönteminin ekonomikliği ile etkinliği, kullanılacak malzeme miktarı üzerinden farklı zemin koşulları ile değişen mevcut malzeme dayanımları dikkate alınarak araştırılmıştır. Ayrıca, TDY-2007’ye göre LP kompozit malzemeler ile güçlendirilmiş 4 katlı yapılar için tekrar performans değerlendirmesi yapılarak zemin sınıfına göre değişen hedefler için ihtiyaç duyulan sünek davranışı fazlasıyla sağladığı ortaya konmuştur.

It is required that strengthening or rebuilding of exist structures mostly in seismic zone 1 which have no enough strength, rigidty and ductile behavior with determining their current seismic performances. In strengthening of exist buildings which has no required seismic performance, additionally to traditional methods as used steel and reinforcement concrete, the retrofitting methods with fiber reinforced polymers (FRP) take place at Turkish Seismic Code-2007 (TSC-2007). In this study, firstly according to The Basis for Determination of Risky Structures (BDRS), the reinforced concrete frame structures derived from different three stories and varied material strength were determined their risky states with regarding each building placed at four soil types, then the performance assessments of every each building were carried out with pushover analysis based on TSC-2007. The comparison of risky situation and performances of each structure were performed whether considering the situations that transverse reinforcement exists in rule or not. Retrofitting designs with FRP were performed at the structures not met required performance level after evaluation. The economic efficiency and effectiveness of the retrofit method with FRP were investigated by taking into consideration the material strengths and different soil conditions regarding the amount of material to be used. By revaluating of 4 stories structures strengthened with FRP based on TSC-2007, it was revealed that the needed seismic performances and ductile behavior depend on soil types could be provided considerably.