Açılı ankrajlı CFRP şeritler ile beton yüzey arasındaki gerilme deformasyon dağılımının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the shear stress slip deformation distribution between the angled anchored CFRP strips and the concrete surface
Yazar: RAHIM GHOROUBI
Danışman: PROF. DR. ÖZGÜR ANIL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Karbon takviyeli elyaf kumaşlar (CFRP) deprem performansı yetersiz yapıların onarım ve güçlendirilmesinde son 20 yıldır yaygın olarak kullanılmaktadır. CFRP kullanılarak geliştirilen güçlendirme ve onarım detaylarında en önemli tasarım kriterlerinden biri CFRP şerit veya levhaların yüzeyden soyulmalarını geciktirmek ve CFRP güçlendirme elemanlarının tüm performanslarından yararlanmaktır. Bu nedenle CFRP kullanılarak geliştirilen güçlendirme detaylarında ankraj kullanımı ve bu konudaki araştırmalar giderek artmıştır. Literatürde güçlendirme detaylarında kullanılan fan tipi CFRP ankrajlar ve ankrajlı CFRP şeritler için geliştirilen kayma gerilmesi-kayma deplasman modelleri ile ilgili araştırmalar ankrajsız şeritlere göre sınırlı sayıda olsa da yer almıştır. Ancak bu konudaki çalışmalarda ankrajlar CFRP şeritlere uygulanan eksenel çekme kuvvetine 90o açı ile yerleştirilmektedir. Eksenel çekme kuvvetine göre açısı değişim gösteren ankrajlı CFRP şeritlerin eksenel kuvvet taşıma gücü ve kayma gerilmesi-kayma deplasman modelleri ile ilgili bir araştırmaya literatürde rastlanmamıştır. Bu nedenle deneysel bir çalışma düzenlenmiş, beton yüzeye yapıştırılan 28 adet açılı ankrajlı CFRP şerit deney elemanı, tez çalışması için özel olarak geliştirilen bir deney düzeneği ile eksenel çekme kuvveti etkisinde test edilmiştir. Deneysel çalışmada incelenen değişkenler beton basınç dayanımı, CFRP şerit genişliği ve CFRP şerit üzerine yerleştirilen fan tipi CFRP ankraj açısı ve ankraj sayısıdır. Deneysel çalışma sonucunda açılı ankrajlı CFRP şeritlerin taşıma gücü değerlerinin hesaplanması için bir eşitlik önerilmiş ve kayma gerilmesi-kayma deplasman davranışı hakkında yeni bir öneri geliştirilmiştir.

Abstract:
Carbon fiber reinforced polymers (CFRP) have been widely used for the last 20 years for repairing and strengthening of inadequate earthquake performance of the structures. One of the most important developed design criteria in the retrofit and strengthening details are using CFRP to delay the debonding of the CFRP strips or plates from the surface and to take full advantage of the CFRP reinforcement elements. For this reason, the uses of anchors in the reinforcement details developed by using CFRP and also researches on this subject have increased substantially. In the literature, research on bond-slip models developed for fan type CFRP anchors and anchored CFRP strips used in reinforcement details are limited in comparison to non-anchored strips. However, in studies on this subject, anchors are placed at 90o to the axial tensile force applied to the CFRP strips. Axial force-bearing strength and bond-slip models of CFRP strips with the different anchored angle under axial tensile strengths have not been found in the literature. For this reason, an experimental study was carried out and 28 specimens of angled anchored CFRP strip test specimen, which was bonded to the concrete surface, was tested under the influence of axial tensile force with an experimental setup. The variables studied in the experimental study are the concrete compressive strength, the CFRP strip width, the number of the fan type CFRP anchor and angle placed on the CFRP strip. As a result of the experimental study, an equation was proposed for calculating the bearing strength values of angled anchored CFRP strips and a new proposal for the bond-slip model was developed.