CFRP ile kesmeye karşı güçlendirilmiş betonarme kirişlerin kırılma mekanizmalarının AE-SİGMA yöntemi ile belirlenmesi
Identification of fracture mechanisms of shear-deficient reinforced concrete beams strengthened with CFRP by AE-SIGMA
Yazar: ÖMER YASİN SÜLÜN
Danışman: DOÇ. DR. NİNEL ALVER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, yapısal elemanlara uygulanan güçlendirme tekniklerinden birisi olan CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) güçlendirmesi uygulanmış, CFRP şerit ve beton yüzey arasındaki gerilme dağılımının gerçek zamanlı belirlenmesi, güçlendirilmiş kirişte kırılma mekanizması ve kırılmaya neden olan faktörlerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında, 3/5 geometrik ölçekli 9 adet T-kesitli betonarme konsol kiriş, deney elemanı olarak üretilmiştir. 1750 mm uzunluğunda T-kesitli betonarme konsol kiriş, 400x500x1200 mm boyutlarında rijit bir betonarme bloğa mesnetlenmiştir. Kirişte tabla kalınlığı 75 mm, gövde yüksekliği 285 mm'dir. Deney çalışmasında, 1 adet referans eleman, 4 adet düz şerit şeklinde uygulanan CFRP şeritli deney elemanı ve 4 adet U şeklinde uygulanan CFRP şeritli deney elemanı olmak üzere, toplamda 9 adet deney elemanı test edilmiştir. Kesme dayanımı CFRP uygulanarak arttırılan deney elemanları göçme mekanizmaları ve CFRP şeritler ile betonarme kiriş yüzeyi arasındaki gerilme dağılımı, birim deformasyon ölçerler ve AE-SiGMA(Simplified Green's Function for Moment Tensor Analysis) yöntemi kullanılarak araştırılmış, bu iki yöntem karşılaştırılmış ve AE-SiGMA yönteminin kullanılabilirliği ispatlanmıştır. Ayrıca deneylerden elde edilen sonuçlar, CFRP şeritlerin uygulama şeklinin, betonarme kirişlerin davranışlarını değiştirdiğini göstermiştir. CFRP ile güçlendirilen betonarme elemanların AE-SiGMA yöntemi ile çatlak haritaları (çatlak büyüklükleri, genişlikleri, ilerleme yönleri ve çatlak türleri) üç boyutlu olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, CFRP strengthening which is one of the strengthening methods was applied and identification of real-time stress distribution between CFRP strips and concrete surface, to reveal fracture mechanism of strengthened beam and factors that cause fracture were investigated. Within the scope of this study, there are 9 T-section reinforced cantilever beams with 3/5 scale were made. 1750 mm long T-section reinforced concrete cantilever beams were supported to a rigid reinforced block with 400x500x1200 mm-size. Thickness of the table is 75 mm and height of the body is 285 mm in the beams. In the experimental work, 9 specimens were tested, one of them is a reference beam, 4 of them are strengthened beams with CFRP strips applied only to the side surfaces and 4 of them are strengthened beams with U shape CFRP strips. Fracture mechanisms and stress distribution between CFRP strips and concrete surface of strengthened beams that have increased shear strength were investigated using strain gauges and AE-SiGMA (Simplified Green's Function for Moment Tensor Analysis) method, these two methods were compared and availability of AE-SIGMA method was proved. In addition, results that were obtained from the tests show that application types of CFRP strips affect the behaviour of reinforced beams. By using AE-SiGMA method, crack maps (crack sizes, widths, orientations and types) of strengthened beams were defined in 3D.