Betonarme kirişlerin kesme dayanımlarının lifli polimerlerle arttırılması
Shear strenghtening of reinforced concrete beams using FRP strips
Yazar: YILMAZ ZAFER VULAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ŞEVKET ÖZDEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Kesme dayanımı yetersiz olan betonarme kirişlerin güçlendirilmesi için birçok farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden bir tanesi ve belki en kolay ve hızlı uygulananı da lifli polimerlerin epoksi ile kiriş yüzeyine dışarıdan yapıştırılarak yapılan güçlendirme şeklidir. Burada verilen çalışmanın amacı, kesmeye karşı lifli polimerler ile güçlendirilen kirişlerin dayanım ve davranışlarının incelenmesi ve güçlendirme yönteminin etkinliği ile oluşan göçme mekanizmalarının araştırılmasıdır. Bu amaçla 7 adet T-kesitli kesme dayanımı yetersiz kiriş elemanı hazırlanmış ve laboratuvarda monotonik artan yük etkisinde test edilmiştir. Deneylerde betonarme kirişleri kesmeye karşı güçlendirmek için elastisite modülleri farklı üç tip lifli polimer malzeme kullanılmıştır. Bunlar CFRP, GFRP, Hi-CFRP'dir. Ayrıca lifli polimerlerin kiriş üzerinde yapılan ankraj şekli de diğer bir değişken olarak seçilmiştir. Her bir farklı elastisite modülüne sahip lifli polimer güçlendirme şeritleri, T kesitli kirişe tabla altından ankraj yapılarak ve yapılmayarak uygulanmıştır. Böylece kirişlerde kesme dayanımının arttırılması amacıyla yapıştırılan lifli polimer şeritlerin ankrajlı ve ankrajsız etkinlikleri karşılaştırılmıştır. Deney verilerinin değerlendirilmesinden, kirişlerde lifli polimer uygulaması ile kesme dayanımının arttırılabildiği, ancak bu artışın ve göçmedeki davranışın lifli polimerin elastisite modülü ve daha önemlisi ankraj şekli ile doğrudan ilişkili olduğu görülmüştür.

Abstract:
There are various shear strengthening techniques applicable to the shear deficient reinforced concrete beams. Among these, the use of externally bonded Fiber Reinforced Polymer (FRP) strips may be considered as a relatively novel, easy and fast technique for shear strengthening. The purpose of this study is to investigate the level of shear strengthening attained through FRP strips. Besides, shear behavior, and failure mechanisms are also evaluated. Seven reinforced concrete shear-deficient T-beams, were cast and tested under monotonically increasing gravity loads. Three FRP materials with different Modulus of Elasticity were used for strengthening of the beams. These materials were Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP), Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) and High Modulus of Elasticity Carbon Fiber Reinforced Polymer (Hi-CFRP) strips. The anchorage of the FRP materials on the reinforced concrete beams was another variable for the experimental investigation. The FRP strips with different elastic modules were applied either by anchoring the strips to the slab of the T-beam or by bonding only to the beam side faces. The experiments yield that, shear deficient beams may well be strengthened by the externally applied FRP strips but, the level of strength enhancement and the failure pattern is closely influenced by the elastic modulus and the anchorage type of the FRP strips.