Çelik Lif Takviyeli Öndöküm Beton Paneller İle Kolon Güçlendirilmesi

Abstract

Bu çalışma, yeterli sünekliğe sahip olmayan kolon sarılma bölgelerinin elastik ötesi davranışı ve bu bölgelerin çelik lif takviyeli beton (ÇLTB) öndöküm paneller ile güçlendirilmesi konusunda yapılan deneyleri içermektedir. Bu çalışmanın amacı sünek olmayan, yeterli veya yetersiz bindirme boyu ekli ve düşük dayanımlı betonarme kolonların davranışının ve yeni bir güçlendirme tekniğinin bu tip elemanların davranışına etkisinin incelenmesidir. Çalışmada düşük dayanımlı beton, yetersiz enine donatı ve düz enine ve boyuna donatı ile üretilmiş sekiz adet numune sabit eksenel yük ve tekrarlı yön değiştiren yatay yükler altında denenmiştir. Bu numunelerden dört adedinin boyuna donatısı sürekli iken diğer dört adedi yetersiz bindirme boyuna sahiptir. Her bir gruptaki iki adet numune farklı kalınlıklardaki ÇLTB panelleri ile güçlendirilmiştir. Bu panellerin üretiminde iki farklı tip çelik lif kullanılmıştır. Bu panellerin üretiminde kullanılan karışımlardaki toplam çelik lif miktarı hacimce %4’tür. Kolon elamanların güçlendirilmesi için kolon potansiyel plastik mafsal bölgeleri öndöküm ÇLTB panelleri yapıştırılarak sarılmıştır. Yapılan deneyler sonunda güçlendirilmeden denenen sürekli boyuna donatı düzenine sahip numunelerde ileri süneklik düzeylerine ulaşılamadan beton basınç bölgesindeki ezilmeleri takip eden boyuna donatının burkulması ile, yetersiz bindirmeli ekli referans numunelerde de aderans kaybından dolayı erken göçmeye ulaşıldığı gözlenmiştir. ÇLTB paneller kullanılarak güçlendirilen tüm numunelerde dayanım, süneklik ve enerji yutma anlamında davranışta iyileşme görülmüş, bu iyileşme Sürekli donatı detayına sahip numunelerde daha belirgin olmuştur.In this study an experimental work was carried out on the inelastic behavior of non-ductile column confining zones and retrofitting of these zones with prefabricated steel fiber reinforced concrete (SFRC) panels. In this study eight specimens were constructed with low strength concrete and inadequate transverse reinforcement. Both longitudinal and transverse reinforcement were plain bars. These specimens were tested under the combined effect of constant axial load and reversed cyclic lateral loads. Four of these specimens had continuous longitudinal reinforcement while the other four had inadequate lap splices. Two specimens from each group were retrofitted with prefabricated SFRC panels of altering thicknesses. Two types of steel fibers were used. The total volumetric steel fiber ratio of the SFRC jacket panel mix was 4 percent. The proposed retrofitting was carried out by externally bonding prefabricated SFRC jacket panels to the column faces at potential plastic hinging zones. High production and installing speed supplied by prefabrication is a significant advantage of this technique. It was observed that reference specimens, which were not retrofitted, presented premature loss of performance either due to buckling of longitudinal reinforcement or loss of bond, while retrofitted ones exhibited a superior performance. No matter the longitudinal reinforcement is continuous or lap spliced, investigated retrofit technique improved the behavior significantly in terms of ductility and strength. The enhancement in the behavior was more pronounced in the case of the specimens without inadequate lap splices.