Düşük Dayanımlı Düz Donatılı Betonarme Elemanların Lifli Polimer Malzemeler Kullanılarak Eğilme Kapasitesinin Arttırılması

Abstract

Bu çalışmada betonarme kolonların moment kapasitelerinin boyuna doğrultuda karbon lifli polimer dairesel çubuk donatılar ve şerit plakalar yapıştırılarak arttırılması incelenmiştir. Ayrıca artan moment kapasitesi neticesinde kolona gelen ilave kesme kuvvetini taşımak ve sargılama etkisi yaratmak amacıyla da enine doğrultuda karbon lifli polimer malzeme ile sargı yapılmıştır. Kolon numuneler tersinen tekrarlanan yatay yükler etkisinde test edilmiştir. Deney sonuçları dayanım, süneklik, enerji yutma kapasitesi, rijitlik, kalıcı deformasyonlar ve göçme modları bakımından değerlendirilmiştir. Karbon lifli polimer malzemelerin kullanıldığı güçlendirme teknikleri için yönetmeliklerde kirişler için verilmiş olan hesap yaklaşımlarını dikkate alarak yapılan teorik çalışmada güçlendirilen numunelerin moment kapasitelerinin referans numunesinin 2.5 katı mertebesinde olduğu görülmüştür. Ancak kolonlara eklenen karbon lifli polimer boyuna donatıların temele ankrajı için teorik olarak gerekenden daha fazla karbon lifli polimer malzeme kullanılmasına rağmen temele yapılan ankrajların hasar görmesi sonucu, öngörülen dayanım artışının ancak bir bölümünün sağlanabildiği gözlenmiştir. Temele yapılan ankrajlarda oluşan sıyrılma neticesinde, karbon lifli polimer boyuna donatılar yeterli verimlilikte kullanılamamıştır. Bu nedenlerle, ilave edilen karbon lifli polimer boyuna donatıların temele ankrajında daha farklı detayların kullanılmasının gerekli olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Main purpose of this study is to investigate the behaviour of reinforced concrete columns subjected to reversed cyclic lateral loads before and after retrofitting by carbon fiber reinforced polymers. Firstly, columns were retrofited with longitudinally carbon fiber reinforced polymer laminates and rebars. Furthermore, columns were confined with transversally carbon fiber reinforced polymer sheets. The results of this study are evaluated in terms of strength, ductility, failure modes, energy dissipations, residual plastic deformations and rigidity of specimens. According to the theoretic study done by taking into account the calculation approaches for columns of regulations about retrofitting techniques done by using carbon fiber reinforced polymers, it is observed that the moment capacities of strengthened specimens are 2.5 times greater than the reference specimen. Besides the usage of more carbon fiber reinforced polymers from theoritically needed amount for the anchorage of carbon fiber reinforced polymer longitudinal bars to the base of columns, it is seen that only a part of strength increasement is observed from expected value because of base anchorage damages. Carbon fiber reinforced polymer longitudinal bars were not be able to use effectively as a result of debonding occured on base anchorages. Because of all these reasons, more different details should be used for the anchorage of the additional carbon fiber reinforced polymer longitudinal bars to the base of columns.