Bu araştırma, deprem rehabilitasyonu ve güçlendirmesi amaçları için betonarme perde duvarların doğrusal olmayan modellemesinde kullanılacak tahmine dayalı modellerin geliştirilmesini içerir.

Günümüzde birçok bina, yapıldıkları dönemde geçerli olan depreme dayanıklı bina tasarımı yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanmalarına rağmen, ilgili yönetmeliklerin dönem dönem yenilenmesi ve çoğu zaman hesap şartlarının ağırlaşması nedeniyle güncel yönetmelik şartlarını tam olarak sağlamamaktadır. Yönetmeliklerde tarif edilen performans seviyelerine kıyasla aşırı yetersizlikler göstermeyen betonarme binaların yapı içine girmeden, yalnızca dışarıdan güçlendirilmesi mümkündür ve literatürde bu konuda sınırlı sayıda örnekler bulunmaktadır. Sözü geçen örneklerde ve yalnızca dışarıdan ilave edilen elemanlar ile güçlendirmeye yönelik önerilen yöntemlerin tamamına yakınında yeni elemanlar mevcut yapısal sisteme kimyasal ankrajlarla bağlanmaktadır. Bu projede ise harici çerçevelerle güçlendirme yöntemi ve harici çerçevelerin mevcut yapıya bağlantısını sağlayacak Japonya?da geliştirilmiş yeni nesil bir ankraj tipinin ülkemizde kullanılma potansiyeli araştırılmıştır. Bu bağlamda projenin araştırma kapsamı deneysel çalışma, sayısal çalışma ve hesap kılavuzu hazırlanması olarak üçe ayrılmıştır. Deneysel çalışmada disk başlıklı ankrajların kesme ve çekme dayanımı deneyleri yapılmıştır. Deneylerde alternatif tasarım parametrelerinin (beton basınç dayanımı, ankraj tipi ve ekilme derinliği vb.) ankraj davranışına etkisi incelenmiştir. Sayısal çalışma sırasında mevcut yapı stoku değerlendirilmiştir ve yönetmelik şartlarını sağlamayan, güçlendirilmesi gereken binaları temsil edecek iki betonarme okul binası seçilmiştir. Seçilen okul binası için önerilen yönteme uygun güçlendirme çerçevelerinin tasarımı ve yapısal performans analizleri yapılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilen güçlendirme çerçevelerinin binaya dışarıdan bağlanmasını sağlayacak disk başlıklı ankrajların tasarımı yapılmıştır. Son olarak kılavuz çalışmasında, disk başlıklı ankrajlarla mevcut binalara bağlanan harici güçlendirme çerçeveleri kullanılarak yapılacak yapısal güçlendirmenin tasarımı ve değerlendirilmesi için güncel deprem yönetmeliği olan TBDY-2018'e uygun bir hesap kılavuzu hazırlanmıştır.

Son yıllarda yoğun olarak araştırılan yeni nesil depreme dayanıklı yapı tasarımı yöntemlerinden biri enerji esaslı yapı tasarımı yöntemidir. Enerji esaslı yapı tasarımı yöntemi, deprem sebebiyle binaya etki eden enerji talebinin (enerji girdisi) yapıdaki çeşitli dinamik mekanizmalar tarafından sönümlenmesini esas alır. Tasarım felsefesine göre bir binanın depreme daha dayanıklı yapılmasının yolları depremin enerji talebini düşürmek, binanın enerji sönümleme kapasitesini artırmak veya her ikisini de yapmaktır. Deprem etkisi altında yapısal elemanların enerji sönümleme davranışlarını ve özellikle enerji sönümleme kapasitelerini bilmek bu açıdan önem arz etmektedir. Depreme dayanıklı yapı tasarımında yüksek rijitlik ve dayanım sağladıkları için yaygın olarak kullanılan betonarme perde duvarlarının, binanın toplam enerji sönümleme kapasitesini artırdığı bilinmektedir. Betonarme perdelerin deprem etkisi altında doğrusal olmayan davranışı, yüksek yerdeğiştirme seviyelerinde rijitliğin azalması ve enerji sönümleme kapasitesinin artması şeklindedir. Bu çalışmada, perdelerin doğrusal olmayan davranışı enerji yönünden incelenecek ve perdelerin enerji sönümleme davranışı göçme anına kadarki çevrimsel enerji sönümleme kapasitesi ve eşdeğer sönüm oranı şeklinde ele alınacaktır. Perdelerin tasarım özelliklerinin doğrusal olmayan davranışı belirleyen unsurlar olduğu düşünülürse, enerji sönümleme davranışı üzerinde de etkisi olacağı beklenmektedir. Literatürde de perde tasarım özelliklerinin enerji kapasitesine etkisi üzerine yapılmış çalışmalar vardır, ancak sınırlıdır. Bu amaçla, günümüze kadar dünya çapında yapılmış çevrimsel yüklemeli perde duvar deneylerini içeren geniş kapsamlı bir veri tabanı oluşturularak çeşitli parametrelerin (geometrisi, donatı oranları, eksenel yükü vb.) enerji sönümleme davranışı üzerindeki etkileri incelenecektir. Ayrıca, literatürde enerji sönümleme davranışı konusunda yapılmış çalışmalar, elemanlarda sönümlenen enerjinin yükleme şekliyle (monotonik, çevrimsel vb.) yakından ilişkili olduğunu gösterdiği için veri tabanında ve hesaplarda yükleme şekline de yer verilecektir. Literatürde betonarme perdelerin çevrimsel enerji sönümleme kapasitesini ve eşdeğer sönüm oranını kestirmeye yönelik çalışmalarsınırlıdır. Mevcut deprem yönetmeliklerinde de bu değerleri belirlemek için verilmiş bir bağıntı bulunmamaktadır. Bu çalışma kapsamında hazırlanacak perde duvar deneyleri veri tabanı kullanılarak enerji sönümleme davranışının kestirilmesinde kullanılacak bağıntılar meta-modelleme yöntemleri yardımıyla elde edilecektir. Meta-modelleme yöntemleri, fiziksel bir sistemi karakterize eden, analitik yapısı bilinmeyen ya da karmaşık olan bir fonksiyonu, analitik olarak daha basit fonksiyonlar ile ifade edebilen yöntemlere verilen genel isimdir. Bu projede, oldukça başarılı bir yöntem olan ve analitik bir fonksiyon üretebilen Yüksek Boyutlu Model Gösterilimi (YBMG) yöntemi meta-modelleme tekniği olarak kullanılacaktır. Bu çalışma sonucu elde edilen bulguların, enerji esaslı yapı tasarımı konusunda bilinmezlerden bazılarını ortadan kaldıracağı düşünülmektedir. Tasarım açısından bakıldığında, eşdeğer sönüm oranı daha gerçeğe yakın bir şekilde kestirildiğinden tasarım değerlerini etkileyecektir. Ayrıca sonuçlar, perdenin müstakil tasarımı sırasında farklı detaylandırma seçeneklerinin sönümlenen enerji açısından değerlendirilmesi anlamında değerli olacaktır. Mevcut binaların değerlendirilmesi ve hasar analizi açısından ise, çalışma sonuçları sönümlenen enerjiyle yakından ilişkili olan yapısal hasar konusunda bilgi verecektir.