Beton-FRP donatı arasındaki aderansı etkileyen faktörler ve kenetlenme boyu bağıntısının belirlenmesi
The paramaters affecting the concrete-FRP bond strength and evaluation of the development lengths of FRP bars
Yazar: BOĞAÇHAN BAŞARAN
Danışman: DOÇ. DR. İLKER KALKAN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Donatılı beton = Reinforced concrete ; Lif takviyeli polimerler = Fiber reinforced polymers

Özet:
Beton-FRP donatı aderansını belirleyen değişkenler, donatının lif türü, donatının reçine türü, donatı yüzey özelliği, donatı çapı, elastisite modülü, betona gömülme uzunluğu, donatı aralığı ve pas payı, donatının eleman içerisindeki konumu, beton dayanımı ve lif oranı, elemandaki enine donatı oranı ve çevre koşulları olarak sıralanabilir. Ancak geçmişte yapılan çalışmalar, aderansı belirleyen birçok değişken bulunmasının göz ardı edilmesi nedeniyle, yalnızca bir deney değişkeninin etkisini incelemek üzere diğer deney değişkenlerinin sabit tutulması esasına uygun olarak yapılmamıştır. Uluslararası FRP donatılı beton yönetmeliklerinde geçen kenetlenme boyu bağıntılarının ise aşırı güvenli sonuçlar vermesinden dolayı, bu yönetmeliklerdeki aderans bağıntılarının revize edilmesi gerektiği açıktır. 

Bu tez çalışmasında, FRP donatıların beton ile olan aderanslarını incelemek maksadı ile 90 adet mafsallı kiriş deney numunesi tekdüze düşey yükler altında test edilerek, farklı değişkenlerin FRP-beton aderansına etkisi incelenmiştir. Çalışmada ayrıca, aynı gömülme boyuna ve beton özelliklerine sahip nervürlü çelik donatılı numunelerde test edilerek, FRP donatılı numunelerin aderans dayanımları ile kıyaslanmıştır. Elde edilen deney sonuçlarına dayalı olarak regresyon analizleri sonucunda analitik kenetlenme boyu ve aderans dayanımı denklemleri geliştirilerek, bu denklemler hem deney sonuçları hem de uluslararası FRP donatılı beton yönetmeliklerinde geçen kenetlenme boyu denklemleri ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda önerilen aderans gerilmesi ve kenetlenme boyu denklemlerinin uluslararası yönetmeliklerde geçen bağıntılar ile elde edilen değerlerden çok daha tutarlı sonuçlar verdiği görülmüştür.

Abstract:
Reinforcement fiber type, resin type, surface deformation properties, diameter, modulus of elasticity, embedment length, position of the reinforcement within the concrete, vertical and horizontal concrete cover, concrete strength, ratio of transverse reinforcement and the environmental conditions can be listed as the factors influencing the FRP rebar-concrete bond. Previous studies in the literature were not designed to isolate a single parameter affecting the bond while keeping the remaining parameters constant among the specimens. The FRP-reinforced concrete codes also emphasized the need for studies on development lengths and bond behavior of FRP bars with different properties and surface conditions. It is clear that the equations in these codes need to be revised due to the extremely safe results of development length equations in international FRP reinforced concrete codes. 

In this study, 90 hinged beam test specimens were tested under uniform vertical loads to investigate the effects of certain parameters on FRP rebar-concrete bond. As a result of the regression analysis based on the experimental results, an analytical development length equation and a bond strength equation were developed and these equation were compared to the equations of the international FRP reinforced concrete codes and experimental results. As a result of the study, it has been observed that the proposed bond strength and development length equations gives more consistent results with experimental values than the values obtained with equations of the international code.