Lifli polimerle kuşatılmış kare ve dikdörtgen kesitli betonarme kolonların davranışı
Behaviour of FRP confined columns with square and rectangular sections
Yazar: AHMET TUĞRUL TOY
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ORHUN KÖKSAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kuşatma = Siege ; Lifli kompozitler = Fiber composites

Özet:
Betonarme kolonlar için geleneksel çelik etriyeli kuşatma metodu yıllar boyunca tasarımcılar tarafından kullanılmıştır. Buna paralel olara, betonarme kolon davranışı ile ilgili çok sayıda bilimsel araştırma yapılmıştır. Ayrıca; mevcut zayıf betonarme kolonlar için de mukavemeti ve sünekliği arttırmak için çeşitli güçlendirme yöntemleri de kullanılmaktadır. En yaygın uygulama olan mantolama, kolona ekstra çelik etriyeli kafes örülüp üzerine yeni beton malzeme eklenerek yapılır. LP kuşatma mekanizması ise günümüz teknolojisinde gelişmekte olan ve geleneksel yöntemlerin yerini almaya başlayan bir uygulamadır. LP; kompozit malzemesi epoksi reçine ile kolonun dış yüzeyine yapıştırılarak uygulanır ve pasif bir kuşatma etkisi yaratır. Artan yükler altında genleşmeye çalışan betona yanal bir kuşatma uygulayarak beton ve/veya betonarme elemanların eksenel dayanımının ve özellikle sünekliğinin önemli ölçüde artmasını sağlar.Bu araştırmanın başlıca amacı, literatürde sıklıkla incelenen dairesel kolonların yerine pratikte son derece yaygın olarak kullanılan kare ve dikdörtgen kesitli betonarme kolonlarda yanal kuşatmanın lifli polimer ile sağlanması durumunda meydana gelecek mukavemet artışını irdelemektir. Literatürde mevcut bulunun bünyesel modellerin başlıcaları incelenerek, son derece geniş bir deneysel veri tabanı kapsamında, önerilen bünyesel bağıntıların etkinliği araştırılmıştır. Bundan başka, gerilme ? birim şekil değiştirme ilişkisi için önerilmiş bağıntılar da deney sonuçları ile karşılaştırılmış ve modellerin performansları incelenmiştir. Bu karşılaştırmalar sonucunda: Saadatmanesh ve Miyauchi Sargı Modellerinin kolon taşıma gücü için genellikle deneysel sonuçlardan daha büyük değerler verdiği saptanmıştır. Youssef ve CSA Sargı Modellerinden ise daha güvenli tarafta kalan düşük tahminler elde edilmiştir. Lam ve Teng, Challal, ACI, Concrete Society ve Koksal Sargı modelleri, deneysel verilere ve birbirine yakın sonuçlar vermektedir. Koksal ve ACI modellerinin en iyi performansı gösterdikleri görülmüştür.

Abstract:
Conventionally reinforced concrete columns or typical externally confined concrete columns have been used for many years. Huge number of researches has been behaviour of RC columns. Moreover, several retrofitting methods have been used for insufficient existing RC columns to increase both the strength and ductility including adding an additional steel cage to the inner surface of the existing column. FRP wraps is a new form of technology to replace the traditional rebar retrofit system. FRP wraps are composite material that can be attached to the existing column and used with epoxy resin. FRP wraps can provide passive confinement to the concrete column applying lateral pressure to the laterally expanding concrete under increasing loads and increases axial strength and ductility.This study primarily concentrates on FRP confined specimens with square and/or rectangular sections under axial loading that have been used mostly in engineering practice rather than circular columns. Although there are several analytical and experimental studies about circular columns, this study involves a wide range of experimental data of 203 test specimens with square and rectangular cross sections and the stress?strain behaviour of six specimens are plotted using Saadatmanesh, Fardis-Khalili and Koksal Model. The analytical models of Saadatmanesh and Miyauchi models overestimated the ultimate strength of columns. On the other hand stress strain models of Youssef and CSA models overestimated the axial behaviour of test specimens. The models of Lam and Teng, Challal, ACI, Concrete Society and Koksal models have approximately same mean values the ratio of theoretical strength to the experimental one. Koksal and ACI models show the best performance for the predictions of the strength