QuakeWrap'in Yapı Elemanları Üzerinde Denenmesi

Bu testte1 çelik takviyeli beton kolonların deprem sırasında davranışları araştırılmış ve QuakeW-rap'ın etkisini anlamak niyetiyle kolonlardan birisi Qu-akevVrap ile sıralarak diğeride sarılmadan test edilmiştir. Test kolonları: 305 mm çapında, 13 mm çaplı çelik çubuklarla klasik yöntemler kullanılarak inşa edilmiş boyu 241 cm olan beton kolonlar test amacıyla kullanılmıştır. İnşa edilen kolonlardan biri Qu-akevVrap ile sarılmış diğeri sarılmamıştır. Test düzeneği: Test başlamadan önce kolonun üzerine 50 ton ağırlığında yük tabik edilmiş ve test boyunca kolon üzerinde tutulmuştur. Kolon üst kısmından hidrolik bir silindir vasıtası ile çekilmek ve itilmek suretiyle ileri-geri sallanmıştır. Hidrolik silindirin sallama kapasitesi + / -15 cm civarındadır. Hidrolik silindir aşağıda gösterilen, depremi taklit eder şekilde kolonu sallamıştır. Salıntılar küçük olarak başlamış ve git-gide büyüyerek hidrolik silindirin salınım kapasitesi olan 15 cm'e kadar çıkarılmıştır.

Test sırasında kolonun oynama miktarı ve kolonun karşı koyma gücü bilgisayar tarafından kaydedilmiştir.

Test Sonuçları:

Sarılmamış kolon: Yanda sarılmamış ve sarılmış kolonun test sonuçları verilmiştir. Kolonun hidrolik silindire bağlı uç kısmı yaklaşık 40 mm kadar oynamaya zorlandığında kolon alt kısmından çatlayarak beton dökülmeye ve içerisindeki demirler görünmeye başlamış bu anda kolonun karşı koyma gücü yaklaşık 6.5 ton olarak ölçülmüştür. Bundan sonraki darbelerde kolonun itme gücü hızla azalmış ve 70 mm oynamaya zorlandığında kolonun karşı koyma gücü yok denecek kadar azalmış ve kolon tamamıyla bükülmüştür.

QuakeWrap Sarılmış Kolon:

Kolonun ucu peşpeşe yapılan darbelerle 120 mm'ye kadar oynamaya zorlanmış fakat kolonda herhangi bir tahribat gözlenmemiştir. Bu darbeler sırasında kolonun karşı koyma gücü yaklaşık 9.5 ton (sarılmamışa % 40 daha fazla) olarak ölçülmüştür. Test, kolonları oynatmakta kullanılan hidrolik silindirin kapasitesinin sonuna gelmesi dolayısı ile bu noktada durdurulmuştur.

Sonuç:

Quakewrap ile sarılması kolonun salınıma karşı direnci % 40 oranında artırmış ve kolonun esnekliğini en az 6 misli artırmıştır. Qu-akeVVrap ile sarılan kolon salimimin en üst düzeyde olduğu noktada dahi direnme gücünü muhafaza etmiştir. Test sonucunda Qu-akeVVrap ile sarılan kolonda hiçbir çatlak ya da şeklinde kayda değer bir deformasyon bulunmamıştır.

Kolon Testi 2:

Bu testte2 çelik takviyeli beton kolonlar labo-ratuvar       ortamında deprem tipi bir sarsıntıya   maruz   bırakılarak tamamıyla tahrip edilmiÅŸ  ve   bu   iÅŸlemden sonra   düzeltilip  tamir  edilerek   Qu-akeVVrap ile sarılmış ve tekrar teste tabi tutulmuÅŸtur.

Test kolonları: 305 mm çapında, 13 mm çaplı çelik çubuklarla klasik yöntemler kullanılarak inşa edilmiş boyu 241 cm olan beton kolonlar test amacıyla kullanılmıştır.

Test düzeneği: Test başlamadan önce kolonun üzerine 50 ton ağırlığında yük tatbik edilmiş ve test boyunca kolon üzerinde tutulmuştur. Her şeyiyle test 1'de kullanılan düzen kullanılmıştır.

Test Sonuçları:

Orijinal sarılmamış kolon teste tabi tutulmuş ve test düzeneği tarafından kı-rılıncaya kadar sallanmıştır. Test sonuçları beklendiği gibi 1 testtekinin aynı bulunmuştur. Kolonun hidrolik silindire bağlı uç kısmı yaklaşık 40 mm kadar oynamaya zorlandığında kolon alt kısmından çatalayarak beton dökülmeye ve içerisindeki demirler görünmeye başlamış bu anda kolonun karşı koyma gücü yaklaşık 6.5 ton olarak ölçülmüştür. Bundan sonraki darbelerde kolonun itim gücü hızla azalmış ve 70 mm oynamaya zorlandığında kolonun karşı koyma gücü yok denecek kadar azalmış ve kolon tamamiyle bükülmüştür. Kolonun aşağı kısmındaki demirler bükülüp tamamiyle ortaya çıkınca test durdurulmuştur.

Daha sonra bu tahrip olmuş kolon düz duruma getirilmiş ve demirler arasındaki boşluk yüksek kaliteli beton ile doldurulmuş ve QuakeWrap ile sarılmıştır. QuakeWrap ile kolon arasındaki boşluğa epoksi enjekte edilerek aradaki boşluk mümkün olduğunca doldurulmuştur. Bu işlemden sonra bir hafta beklenmiş ve kolon aynı test düzene-ğiyle tekrar teste tabi tutulmuştur.

Sonuç:

QuakeWrap ile sarılarak tamir edilmesi kalonun salınıma karşı direncini tahrip olmamış sağlam kolona nisbetle % 24 oranında artırmış ve kolonun esnekliğini en az 4 misli artırmıştır.

Bu test American Concrete International Structural Journal (ACI Structural Journal) dergisinin Mart-Nisan 1997 (V94, No:2) sayısında yayınlanan "Repair of Earthquake-Damaged RC Colums with FRP wraps" başlıklı makalesinden alıntılanmıştır.

KiriÅŸ Testi 1:

Sorun: Özellikle köprülerde git-gide artan trafik yükü, binalarda artan yük dolayısıyla ya da inşaat sırasında zayıf olarak imal edilen kirişlerin sağlamlaştırılması gerekmektedir. Zayıf binalar büyük ölçüde deprem sırasında tahrib olmaktadır.

Bu testte3 çelik takviyeli beton kiriş laboratuvar ortamında yük testine tabi tutulmuş ve QuakeWrap ile sarılmış ve sarılmamış kirişlerin ne kadar yük kal-dırabildikleri test edilmiştir. Test, kirişler tamamiyle kınlına dek devam etmiştir.

Test kirişleri: 457 cm boyunda, eni 20 cm, yüksekliği 48 cm olan kiriş çelik takviyeli kirişler test için kullanılmıştır. Kirişlerden birisinin alt yüzeyine Qu-akeVVrap uygulanmış ve kriko ile desteklenmiştir. QuakeWrap kuruduktan sonra kriko kaldırılmıştır. (Pre-stres-sing).

Test düzeneği: Test kirişleri iki uçtan desteklenmiş. Yük, kirişin tam orta kısmından hidrolik bir silindir vasıtası ile kirişe uygulanmıştır.

Test sonuçları:

Normal kiriş ancak 44 kN (5 ton) yüke dayanabilmiş, QuakeWrap ile yapıştırılan kiriş 186 kN (20 ton) yüke kadar dayanmıştır. Kirişlerin davranışı aşağıdaki grafikte gösterilmiştir. Kiriş, gerilim yüzeyinden 40 mm yukarısında oluşan çatlak boyunca betonun demirden ayrılması suretiyle kırılmıştır. Buna göre QuakeWrap ile kaplanan kirişler normal kirişin taşıdığı yükün dört mislini kaldırabilmiştir.

KiriÅŸ Testi 2:

Bu testte4 deprem tahribatına benzer şekilde yorgun ve yüklü beton kirişler QuakeWrap ile uygulandıktan sonra laboratuvar ortamında yük testine tabi tutulmuş ve QuakeWrap ile sarılmış ve sarılmamış kirişlerin ne kadar yük kal-dırabildikleri test edilmiştir. Test kirişler tamamiyle karılına dek devam etmiştir. Test Kirişleri: 244 cm boyunda, eni 12.7 cm, yüksekliği 20 cm olan kiriş çelik takviyeli kirişler test için kullanılmıştır. Deprem yorgunluğu verebilmek için kirişler önceden gerilim yüzeyleri olan alt yüzeylerinde çatlaklar oluşuncaya kadar yüklenilmiştir. Kirişlerden bazılarına QuakeWrap uygulanmıştır, bazıları da kontrol amacı ile kaplanmadan bırakılarak teste tabi tutulmuşlardır. Orijinal testte değişik yönde örülmüş değişik şekilde, döşenmiş karbon fiber malzeme test edilmiş isede, burada yalnızca ilgili alanımıza giren sonuçlar verilmiştir. Bu testte kirişler yukarda görüldüğü gibi kirişin alt yüzeyine yapıştırılmıştır.

Test düzeneği: Test kirişleri iki uçtan desteklenmiş. Test sonuçları: QuakeWrap uygulanmış kirişlerin yük taşıma kapasitesi en az 3 misli artmıştır.

Duvar Testi:

Sorun: Deprem sırasında pek çok binanın delikli tuğladan yapılmış duvarları binanın kirişlerine ve kolonlarına iyi tutturulmadığı için betondan ayrılarak yıkılıyor.

Bu testte5 tuğla duvarlarının depreme karşı sağlamlaştırılması amacıyla üzerlerinin QuakeWrap ile kaplanması test edilmiştir. Bu testte bant şeklinde kesilmiş QuakeWrap 3 tuğlanın üzerine yapıştırılmış ve ortadaki tuğla üzerine eklenen güç ile öteki tuğlalardan koparılmaya çalışılmıştır. Tuğlaların arasında hiç harç kullanılmamıştır. Dolayısı ile tuğlayı yerinde tutmak için gerekli güç tamamiyle QuakeWrap'tan gelmektedir.

Test Sonuçları:

Ortadaki tuğlayı diğerlerinden ayırmak için yaklaşık 5000 Ib (2.5 ton)'luk kuvvet gerekmiştir.