CFRP şeritlerle güçlendirilmiş kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin çarpma davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of impact behavior of shear deficient reinforced concrete beams strengthened with CFRP
Yazar: TOLGA YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR ANIL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: FRP malzemeler = FRP materials ; Yapı malzemeleri = Building materials

Özet:
Betonarme yapı elemanlarının kesme ve eğilme etkilerine karşı dayanımlarının iyileştirilmesi amacıyla onarım ve güçlendirilmesinde birçok yöntem bulunmaktadır. Bu yöntemlerden biri yüksek çekme dayanımları ve düşük ağırlıklarıyla son yıllarda yapıların güçlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan elyaf takviyeli plastikler (FRP) ile güçlendirmedir. Betonarme yapı elemanlarının kullanım süresi boyunca maruz kaldığı dış etkilerden birisi de çarpma etkisidir. Çarpma yüklemesi büyüklüğü, etki süresi, meydana getirdiği gerilme ve deformasyonların hesaplanması karışık ve az bilinen dinamik bir yükleme türüdür. Son yıllarda beton ve betonarme yapı elemanlarının çarpma davranışı ağırlık düşürme yönteminin kullanıldığı deneysel çalışmalar ve sonlu elemanlar metodu ile gerçekleştirilen sayısal simülasyonlarla araştırılmıştır. Çarpma yüklemesi altındaki yapı elemanlarının güçlendirilmesi konusundaki çalışmalar ise son derece sınırlıdır. Bu noktada çalışma kapsamında Karbon Takviyeli Elyaf Kumaşlar (CFRP) ile güçlendirilmiş kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin çarpma davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler ağırlık düşürme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmada betonarme kirişlerin beton basınç dayanımı, CFRP şeritlerin sargı aralıkları ve çarpma hızı değişken olarak alınmıştır. Betonarme kirişlerde çarpma yüklemesi ile meydana gelen ivme değerleri ölçülerek hız ve deplasmanlar hesaplanmıştır. Betonarme kirişler ANSYS sonlu elemanlar programında modellenerek bilgisayarda çarpma simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar ve simülasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları CFRP ile güçlendirme yönteminin kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin çarpışma davranışını iyileştirmede son derece etkili olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Many methods are improved for strengthening of reinforced concrete structural members against the effects of shear and bending. One of them is using fiber reinforced polymers (FRP) which has been used commonly in recent years with its high tensile strength and low weigth. One of the external effects on the reinforced concrete structural members during service period is impact effect. The determination of magnitude, the excitation time, deformations and stress due to impact loadins are complicated and rarely known subject.In recent years impact behavior of concrete and reinforced concrete members have been researched with experimental studies using drop-weigth method and numercial simulations using finite element method. However the studies on the strengthening of structural members against impact loading is very seldom the literarture. At this point, in this study impact behavior of shear failure type reinforced concrete beams strengthening with Carbon fiber reinforced polymers (CFRP) strips were investigated experimentaly. Experiments were conducted using drop-weight method. Compressive strength of concrete, wrapping range of CFRP strips and impact velocities were taken as variables in experiment. The Acceleration of RC Beams due to impact loading is measured through the acceleration instruments on the specimens. Velocities and displacements of RC Beams were calculated by considering  the accerelation of RC Beams. RC Beams were modeled with ANSYS finite element program and impact simulations were carried out on computer. Experimental result and simulations result were compared. Experimental result showed that strengthening with CFRP is highly effective in retrofitting the impact behavior of shear failure type RC Beams