Karbon takviyeli elyaf kumaş ile zımbalamaya karşı güçlendirilen farklı boşluk konumuna ve büyüklüğüne sahip çift doğrultulu betonarme döşemelerin davranışının incelenmesi
Investigation of the punching behaviour of carbon frp-strengthened two-way rc slabs with different opening locations and sizes
Yazar: ABDULLAH TÜRER
Danışman: PROF. DR. ÖZGÜR ANIL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Kirişsiz döşemeler avantajlarından dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu tür döşemelerde risk teşkil eden zımbalama göçmesi tasarım sırasında göz ardı edilmemesi gereken bir durumdur. Çeşitli nedenlerle kolon çevresinde bırakılan ya da sonradan açılan boşluklar kirişsiz döşemelerin zımbalama dayanımını olumsuz yönde etkilemektedir. Çalışma kapsamında, bu olumsuz etkinin araştırılması ve uygun şekilde güçlendirmeyle giderilmesi için bir adet boşluksuz referans, dokuz adet boşluklu ve dokuz adet CFRP ile güçlendirilmiş olmak üzere toplamda on dokuz adet büyük ölçekli (2x2 metre) kirişsiz döşeme üretilmiştir. Çalışmada kolona bitişik olan iki adet kare geometrili boşluğun kolonun çevresindeki konumu ve boşluk büyüklüğü değişken olarak seçilmiştir. Ayrıca boşluklu döşemelerle özdeş olarak üretilen döşeme deney elemanları fan tipi ankrajlarla desteklenmiş CFRP şeritlerle güçlendirilmiştir. Uygulanan güçlendirme ile çalışmanın ilk kısmındaki boşluklu döşemelerde meydana gelen zımbalama dayanım kaybını önleyerek boşluksuz referans deney elemanının zımbalama dayanımını yakalamak ve mümkünse bu seviyeyi aşmak hedeflenmiştir. Deneysel çalışma sonucunda, ankrajlı olarak uygulanan CFRP şeritlerin, boşluklu deney elemanlarının yük taşıma kapasitesini ortalama %50 arttırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen deneysel veriler ile maksimum taşıma gücü, başlangıç rijitliği, enerji tüketim kapasitesi, CFRP şeritlerin strain davranışları, göçme modları ve çatlak dağılımları yorumlanmıştır. Deney elemanları ABAQUS sonlu elemanlar paket programı ile modellenerek nümerik analizleri yapılmış, deneysel sonuçlar ile nümerik sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Abstract:
Flat (beamless) slabs are widely used due to their advantages. However, punching failure is a situation that should not be ignored during the design as a risk in this type of slab. The openings left around the column or opened later for various reasons negatively affect the punching strength of the flat slabs. Within the scope of the study, a total of nineteen large scale (2x2 meters) flat slabs were produced, including one non-opening reference, nine with opening and nine CFRP-strengthened slabs to investigate this negative effect and to eliminate it with an appropriate strengthening method. In the study, the position and size of the two square-section openings adjacent to the column (around the column) were chosen as variables. In addition, identically produced slab test specimens with openings were strengthened with fan-type anchors and CFRP strips. The aim of applied strengthening technique was to catch the punching strength of the non-opening reference test specimen and if possible, exceed this value, by preventing the punching behavior that occurs in the slabs with openings as mentioned in the first part of the study. As a result of the experimental study, it was determined that the anchored CFRP strips increased the load bearing capacity of the opening test specimens by 50% on average. By use of obtained experimental data, maximum bearing capacity, initial stiffness, energy consumption capacity, strain behavior of CFRP strips, failure modes and crack distributions were interpreted. The experimental elements were modeled with the ABAQUS finite element program and numerically analyzed and in the last step, the experimental results were interpreted by comparing them with numerical results.