Normal ve yüksek dayanımlı beton kullanılan bfrp ve çelik donatılı hibrit kirişlerin eğilme davranışı
Flexural behavior of normal and high strength concrete hybrid beams reinforced with bfrp and steel bars
Yazar: SEÇKİN KOLUKIRIK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞULE BAKIRCI ER
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çelik ve beton geleneksel betonarme yapılarda yaygın olarak kullanılan yapı malzemeleridir. Gelişen teknoloji ile birlikte olumsuz çevre koşullarına karşı daha uygun bir malzeme arayışı gündeme gelmiştir. FRP (fiber takviyeli polimer) kompozitler olarak bilinen malzeme türleri, süreci hızlandırarak araştırmacılara birçok avantaj sunmuştur. FRP malzemeler; birincil yapı malzemesi olarak, betonarme yapılarda takviye elemanı olarak ve betonarme yapıların güçlendirilmesinde giderek daha fazla ve yaygın bir şekilde uygulanmıştır. FRP malzemelerin; korozyon dayanımı, neme karşı dayanım, kimyasallara karşı yüksek direnç, manyetik direnç, düşük ısı iletkenliği, elektrik yalıtımı, hafifliği (düşük yoğunluk), yüksek çekme dayanımı, dinamik yükler altında iyi performans, yüksek mukavemet/ ağırlık oranı, uzun yıllar bakım gibi ek hizmete ihtiyaç duymaması, uzun ömürlü olması gibi avantajları bulunmaktadır. FRP donatılar lineer gerilme- şekil değiştirme davranışı gösterirler ve aniden koparlar, gevrektirler. FRP donatının bu dezavantajını büyük ölçüde elimine etmek için, çelik donatı ile birlikte, hibrit (çelik+ FRP donatı), kullanımı araştırılmaya başlanmıştır. Çalışmalarda temel amaç, korozyon dayanımını ön planda tutarak, çelik donatının süneklik özelliğinden, FRP donatının da yüksek dayanım özelliğinden birlikte faydalanmaktır. Bu çalışmada, FRP malzeme türlerinden birisi olan BFRP malzeme ve çelik hibrit edilmiş, farklı donatı kombinasyonlarında, üç adet normal, üç adet yüksek dayanımlı betonarme kirişlerin eğilme performansları incelenmiştir. Kirişlerin yük deplasman ilişkileri,  yük taşıma kapasiteleri, deformasyon özellikleri, deplasman değerleri deneysel ve teorik olarak karşılaştırılmıştır. Af/As oranı arttıkça deformasyon faktörünün arttığı, beton basınç dayanımının bazalt (BFRP) - çelik donatılı hibrit kirişlerin eğilme davranışında kapasite üzerinde belirgin bir farklılık göstermediği tespit edilmiştir. Taşıma gücünün %20' sindeki deneysel ve teorik deplasman değerleri yakın bulunmuştur. Taşıma gücünün %40'ındaki deneysel deplasman değerlerinin, üç kirişte teorik deplasman değerlerine yakın iken, diğer üç kirişte teorik deplasman değerlerinin en az 2 katı olduğu görülmüştür.

Abstract:
Steel and concrete are commonly used building materials in conventional reinforced concrete structures. With the developing technology, the investigations for a more proper material against agressive environmental conditions has come up. The types of materials known as FRP (fiber reinforced polymer) composites offered many advantages to researchers by accelerating the process. FRP materials; As the primary building material, reinforced concrete structures as reinforcement and reinforced concrete structures have been applied more and more widely. FRP materials has advanteges as corrosion resistance, resistance to moisture, high resistance to chemicals, magnetic resistance, low thermal conductivity, electrical insulation, light weight (low density), high tensile strength, good performance under dynamic loads, high strength / weight ratio, long-term maintenance. FRP reinforcements indicate linear stress-strain behavior and suddenly rupture, they are brittle. In order to eliminate this disadvantage of the FRP reinforcement, the use of hybrid (steel + FRP reinforcement) with the steel reinforcement was investigated. The main purpose of the studies by prioritizing the corrosion resistans is to obtain advantage of the ductility of the steel reinforcement and the high strength of FRP reinforcement. In this study, BFRP and steel hybrid reinforced beams, bending performances of three normal and three high strength reinforced concrete beams were investigated in different hybrid (BFRP and steel) reinforcement combinations. Load displacement relations, load bearing capacities, deformation characteristics, displacement values of the beams were compared experimentally and theoretically. It was determined that the deformability factor increased as the Af / As ratio increased and the concrete compressive strength did not show a significant difference in the bending behavior of the basalt (BFRP) - steel reinforced hybrid beams. The experimental and theoretical displacement values were obtained to be close to 20%. Experimental displacement values in 40% of the ultimate load were close to the theoretical displacement values in three beams, while it was determined to be at least 2 times the theoretical displacement values in the other three beams.