Polimer kompozitlerle güçlendirilen kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin davranışının incelenmesi
Investigating the behavior of shear deficient rc beams strengthened with polymer composites
Yazar: MUSTAFA FURKAN GÜLER
Danışman: PROF. DR. HASAN MURAT TANARSLAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapmasında kesme dayanımı yetersiz betonarme kiriş elemanların polimer kompozitler kullanılarak güçlendirilmesi ve uygulanan kompozitlerin betonarme kiriş elemanların dayanım ve davranışına sağlayacağı katkı araştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle kompozit üretiminde kullanılacak doğal ve/veya atık malzemeler belirlenmiştir. Belirlenen malzemeler literatür taraması yapılarak kendi içlerinde gruplandırılmış ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Bu bağlamda kompozit üretimine geçmeden önce kullanılacak malzemeler arasında bulunan jüt kumaşa Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü Laboratuvarında modifikasyon işlemleri uygulanarak modifikasyon işleminin ara yüzey dayanımına sunacağı katkı araştırılmıştır.  Yapılan ön çalışmalar ışığında güçlendirme malzemesi olarak kullanılacak kompozitin belirlenmesi amacıyla farklı katman sayısı ve dizilişlere sahip toplam on dokuz adet polimer kompozit vakum infüzyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen kompozitlere çekme ve eğilme testleri yapılmıştır. Güçlendirme malzemesi olarak kullanılacak kompozit malzemesi belirlendikten sonra kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişler üretilmiştir. Gerçek boyutlu kirişler üretildikten sonra karar verilen diziliş ve katman sayısında gerçek boyutlu polimer kompozitler üretilerek kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin kesme bölgesine yapıştırma biçimi ankraj veya epoksi uygulama biçimi ise şerit veya plaka olacak şekilde uygulanmıştır. Kiriş testlerinde polimer kompozitlerin kesme dayanımına ve davranışına katkısı incelenmek amacıyla güçlendirme uygulanmamış referans kirişlere dört noktalı eğilme testi yapılmıştır. Deneysel çalışmada beş adet kesme dayanımı yetersiz betonarme kiriş test edilmiştir. Yapılan çalışmalar ışığında betonarme kirişlere uygulanan güçlendirmenin kirişin enerji yutma kapasitesine katkısı, betonarme kirişlerin yük-deplasman ilişkileri ve farklı güçlendirme şekillerinin kirişin mekanik özelliklerine katkısı karşılaştırılmıştır.

Anahtar kelimeler: Güçlendirme, polimer kompozit, betonarme kiriş

Abstract:
In this thesis, the reinforcement of reinforced concrete beam elements with insufficient shear strength using polymer composites and the contribution of the applied composites to the strength and behavior of reinforced concrete beam elements were investigated. For this purpose, first of all, the materials to be used in composite production were determined. The determined materials were grouped within themselves by making a literature review and their mechanical properties were investigated. In this context, the contribution of the modification process to the interfacial strength was investigated by applying the modification processes to the jute fabric, which is among the materials to be used before the production of composite, in the Laboratory of the Textile Engineering Department of the Faculty of Engineering of Dokuz Eylul University. In order to determine the composite to be used as a reinforcement material for the preliminary studies, a total of nineteen polymer composites with different number of layers and arrays were produced using the vacuum infusion method. Tensile and bending tests were performed on the produced composites. After determining the composite material to be used as the reinforcement material, reinforced concrete beams with insufficient shear strength were produced. After producing the real size beams, real size polymer composites were produced in the determined sequence and number of layers and applied as reinforcement material to the shear zone of the reinforced concrete beams with insufficient shear strength. In order to examine the contribution of polymer composites to shear strength and behavior in beam tests, four-point bending test was performed on non-reinforced reference beams. In the experimental study, five reinforced concrete beams with insufficient shear strength were tested. As a result of the experimental study, the load-displacement relations of the beams, their energy absorption capacities and the contribution of different laminate application forms to the mechanical properties of the beam were compared.

Keywords: Strengthening, polymer composite, reinforced concrete beam