Beton dayanımının farklı CFRP tipleri ile güçlendirilmiş kesme kirişlerinin davranışına olan etkisi

Abstract

Bu çalışmada kesme kapasitesi yetersiz denge altı dikdörtgen kesitli 5 farklı beton sınıfında imal edilmiş betonarme kirişlerin kesme açıklıklarında bölgesel olarak dıştan CFRP ile güçlendirilmesi sonucunda düşey yük altında değişen davranışı deneysel olarak incelenmiştir. çalışmada yönetmeliklerdeki normlara göre kiriş davranışını dayanım dayanım ve süneklik açısından ideal seviyeye getirecek olan CFRP'nin gramaj ve üç tür sargılama şekline göre davranışı gözlenmiştir. Deneysel çalışmada, 1/3 ölçekli 35 adet 100x150x1000 mm boyutlarında betonarme kiriş numunesi hazırlanmıştır. kirişlerde boyuna donatılar 2?8 ve 2?10, kesme kapasitesinin yetersiz olması için etriyeler ise sadece mesnetlerde ikişer ve orta açıklık bölgesinde beş adet olmak üzere ?6/50 mm olarak seçilmiştir. çalışmada kullanılan CFRP'nin kirişlerin kesme kırılmasından değil eğilme kapasitesine ulaşmasını sağlayabildiği veya betonun çatlaması ile beraber ani kopmalar yaşadığı görülmüştür. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)'de kirişlerin kesmeye karşı güçlendirilmesinde yalnızca tam sargılama tipine yer verilmesi ve ACI 440.2R-17 (2017) (Beton Yapıların Güçlendirilmesi için Dıştan Yapıştırılmış FRP Sistemlerinin Tasarım ve Yapım Kılavuzu)'nda kirişin iki veya üç taraftan güçlendirilmesi için dıştan karakteristik beton basınç dayanımının en az 17 MPa ve karakteristik beton çekme dayanımının en az 1,4 MPa olması şartı bulunmaktadır. Bu çalışmada da özellikle 5 20 MPa beton dayanımları için tam sargılamanın iki ve üç taraftan sargıya göre kirişin dayanımı ve davranışı konusunda daha etkili olduğu görülmüştür. yönetmeliklerde güçlendirme yapılacak yapı elemanlarının beton sınıfı ve CFRP'nin gramaj bilgileriyle ilgili detaylı bilgilerin olmasının daha uygun ve daha ekonomik çözümleri getireceği düşünülmüştür.

In this study, the changing behavior of reinforced concrete beams manufactured in 5 different concrete classes with insufficient shear capacity, under equilibrium, under vertical load, as a result of regional reinforcement with CFRP in shear openings, was investigated experimentally. In the study, the behavior of CFRP, which will bring the beam behavior to the ideal level in terms of strength, strength and ductility, according to the norms in the regulations, was observed according to the weight and three types of wrapping. In the experimental study, 35 pieces of 1/3 scale reinforced concrete beam samples of 100x150x1000 mm were prepared. The longitudinal reinforcements in the beams are 2?8 and 2?10, while the stirrups are chosen as ?6/50 mm, two each on the supports only and five in the middle span region, in order to have insufficient shear capacity. It has been observed that the CFRP used in the study can enable the beams to reach their bending capacity rather than shear failure, or that the concrete experiences sudden ruptures with cracking. In the Turkish Building Earthquake Code (2018) only the full wrap type is included in the reinforcement of beams against shear, and reinforcement of the beam from two or three sides in ACI 440.2R-17 (2017) (Design and Construction Guide of Externally Bonded FRP Systems for Reinforcement of Concrete Structures). For this purpose, the external characteristic compressive strength of concrete must be at least 17 MPa and the characteristic concrete tensile strength must be at least 1.4 MPa. In this study, it was observed that full wrapping was more effective on the strength and behavior of the beam than wrapping on two and three sides, especially for concrete strengths of 5 20 MPa. It is thought that detailed information about the concrete class of the structural elements to be strengthened and the weight of CFRP in the regulations will bring more appropriate and more economical solutions.