MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
NİSAN 2014
◆
SAYI : 110
24
nedenle kolon-kiriş bağlantı noktası
boyutunun ACI352R-02 ve ACI318-08
kriterlerinden daha yüksek kolon de-
rinliği-donatı çapı oranını sağlasa dahi
donatı sıyrılması gerçekleşebilir.
BPf numunelerin nihai göçme meka-
nizması:
Donatıların uzama miktarının değer-
lendirildiği bölümünde de belirtildiği
gibi, KKE ile oluşturulan numunelerde
(
SP1-SP4) kolon-kiriş birleşim böl-
gesindeki kiriş donatıları, akma birim
deformasyonundan daha büyük bir
plastik uzamaya maruz kalmışlardır
(
Şekil 7). Bu sonuç, kolon-kiriş bağ-
lantılarında belirgin bir donatı sıyrılma-
sı oluştuğunun önemli bir göstergesi-
dir. Bu donatı sıyrılmalarından dolayı,
bir tarafdaki kirişin çekme donatıları
diğer tarafdaki kirişin basınç bölgesine
ankre edilmiştir (Şekil 12). Ancak bu
durumda kiriş ucundaki basınç bölge-
si birleşik basınç ve ankraj yüklerine
maruz kalır ve sonucunda kolon-kiriş
bağlantısında, kiriş ucundaki basınç
bölgesinde gerçekleşen beton kırılma-
sından dolayı göçme meydana gelir.
SONUÇLAR
Burada değerlendirilen deney sonuçları
çerçevesinde, BPf numunelerin maksi-
mum deformasyonu ve sünekliği gele-
neksel betonarme numunelerininki ile
kıyaslanabilir niteliktedir. Ancak, pre-
fabrik numunelerde kolon-kiriş bağlan-
tılarında donatı sıyrılması ve diyagonal
kesme çatlakları meydana gelmiştir
ve bu durum BPf elemanlarda rijitliği
ve enerji tüketme kapasitesini gözle
görülür bir şekilde düşürmüştür. Bu
kapasite azalması, kolon-kiriş bağlantı
derinliğini düşüren ve bağlantı kesme
kuvvetini arttıran KKE kabuk kullanı-
mına dayanmaktadır. Test sonuçlarına
dayanarak, betonarme prefabrik (BPf)
kiriş-kabuk-eleman (KKE) kullanılarak
oluşturulan kolon-kiriş bağlantıların
sismik tasarımı için aşağıdaki öneriler
yapılmıştır:
1.
KKE’nın kolon kabuğuna oturma
mesafesi ve KKE’nin kendi kalınlığı et-
kili kolon-kiriş bağlantı derinliğinin ve
kiriş etkili derinliğinin arttırılması ama-
cıyla azaltılmalıdır.
2.
Kolon-kiriş bağlantısının kesme
dayanımı, donatıların ankraj uzunluğu
ve bağlantı noktasındaki kolonun da-
yanımı, bağlantı noktasındaki kolonun
azaltılmış derinliği kullanılarak tasar-
lanmalıdır.
3.
Numunelerde tersinen-tekrarlanan
çevrimsel yükleme altındaki yük ta-
şıma kapasitesi, yük çevrim sayısı
arttıkça azalmaya devam etmektedir.
Buna bağlı olarak güçlü bir depreme
uzun süre dayanacak bir moment ak-
taran çerçeve tasarlanacağı zaman
kolon-kiriş bağlantı noktasının tasa-
rım dayanımının, hesaplanan nominal
dayanımın %80’i kadar olacak şekilde
alınması önerilmektedir.
4.
Prefabrik kiriş kabukları yerinde
dökme kiriş-kolon bağlantılarına bü-
tünüyle entegre değildir. Dolayısıyla,
kiriş-kolon bağlantı noktasının akma
rijitliğinin geleneksel betonarme bağ-
lantısıyla kıyaslandığında %10 azaltıl-
ması gerekir.
5.
Bir yapının tasarımı veya gelişti-
rilmesinde enerji tüketim kapasitesi
dikkate alınacak ise BPf elemanların
enerji tüketim kapasiteleri geleneksel
betonarme yapınınkinden en az %36
daha düşük alınmalıdır.
6.
Yüksek basınç ve/veya eğilme ak-
masına maruz kalacak bir kolonda,
prefabrik kolon ve prefabrik kiriş ara
yüzeyinin, kolon dış yüzeyinde erken
kırılma olmasını önlemek için çelik
korniyerler gibi uygun metodlarla güç-
lendirilmesi gerekmektedir.
7.
BPf numunelerde geleneksel beto-
narme bağlantıya eşdeğer yapısal per-
formans elde etmek ve ACI374.1-05
gereksinimlerini veya ACI318-08’deki
özel moment çerçevesinin kriterlerini
karşılamak için başlıklı donatı gibi güç-
lendirme metodlarının uygulanması
önerilmektedir. Kiriş kabuğu ve yerinde
dökme kiriş betonu arasındaki yüzeyle
ilgili daha fazla çalışma yapılması ge-
rekmektedir.
TEŞEKKÜR
Bu araştırma Kore Bayındırlık ve Ulaş-
tırma Bakanlığının finansal desteği ile
yapılmıştır (05 R&D D02-01). Yazarlar
Texas-Austin Üniversitesinden R.E.
Klingner’e fikri desteğinden dolayı te-
şekkür ederler.
NOTASYON
A
j
= mesnetteki efektif kesme alanı
b = kesit derinliği
b
j
= Aj için efektif mesnet derinliği
d
b
= mesnetteki donatı çapı
d
1
,
d
2
= pozitif ve negatif momentler için
efektif derinlik
E
II
= yer değiştirmedeki üçüncü çevrimsel
yükleme enerji tüketimi
E
II0
= idealize elastoplastik davranıştaki
enerji tüketimi
f
c
’
= beton basınç dayanımı
f
u
,
f
y
= donatının çekme ve akma dayanımı
h,l = kiriş-kolon bağlantısının yükseklik ve
genişliği
h
c
= kolon kesit alanının derinliği
k
i
= başlangıç rijitliği
k
y
,
k
p
= kolon-kiriş bağlantısındaki akma
ve akma sonrası rijitlik
l
b
= kolon yüzü ve kiriş mesneti arasındaki
net açıklık
M
bn
,
M
bp
= kritik kesitteki pozitif ve negatif
moment kapasiteleri
P
bp
,
P
bn
= mesnet reaksiyon kuvvetleri
P
n
,
P
u
= hesaplanan ve ölçülen taşıma ka-
pasiteleri