FRP ile güçlendirilmiş betonarme kirişlerin burulma davranışı

Abstract

Bu çalışmada Lif Takviyeli Polimer'ler (FRP) kullanılarak burulmagüçlendirilmesi yapılan betonarme kirişlerin basit burulma momenti etkisi altındakidavranışları incelenmiştir. Bu amaçla 12 adet normal dayanımlı ve 14 adet yüksekdayanımlı betondan imal edilmiş toplam 26 adet betonarme kiriş hazırlanmıştır. Tümnumunelerde kesit boyutları ve beton basınç dayanımı, donatı oranı ile düzeni sabittutulmuştur. Tüm numunelerde etriye ve boy donatı olarak 8 mm çapında nervürlüdonatı kullanılmış ve güçlendirme malzemesi olarak cam lifi (GFRP), normalelastisite modüllü karbon lifi (CFRP-N) ve yüksek elastisite modüllü karbon lifi(CFRP-H) takviyeli polimerler kullanılmış ve karşılaştırma numuneleri hariç diğertüm numuneler üç farklı FRP kullanılarak sargılanmıştır. Sargılama düzeni etriyeyeparalel (enine) ve boy donatıya paralel (boyuna) olarak yapılmıştır. Tümnumunelerde enine sargılama uygulanmış ancak katman sayısı ile boyuna yapıştırmadeğişken olarak alınmıştır. Enine sargılama bir ve iki kat, boyuna yapıştırma ise tekkat olarak uygulanmıştır. Enine ve boyuna doğrultuda kullanılan tüm FRP'ler 40 mmgenişliğindedir. Enine sargılamada sargıların merkezinden merkezine olan aralıklar100 mm alınmıştır.Karşılaştırma numuneleri ve sargılanan tüm numuneler basit burulma deneyine tabitutulmuştur. Deneyler sırasında numuneler üzerinden uygulanan yük, birim dönmeaçısı ve birim uzama miktarları elektronik veri toplama sistemi yardımıylakaydedilmiştir. Deneylerden elde edilen veriler kullanılarak tüm numunelere aitburulma momenti ? birim dönme açısı grafikleri ile burulma momenti ? toplam boyuzama grafikleri çizilerek karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Burulma, Betonarme Kiriş, FRP, Lif Takviyeli Polimer,Güçlendirme

In this study, behavior of reinforced concrete beams strengthened withfibre reinforced polymer?s (FRP) under pure torsion were investigated. For thispurpose, 26 reinforced concrete beams (12 normal strength and 14 high strengthconcrete beams) were prepared. Cross sectional dimension, compressive strength ofconcrete, reinforcement ratio and reinforcement orientation were kept constant for allbeams. Glass fibre reinforced polymer (GFRP), normal modulus carbon fibrereinforced polymer (CFRP-N) and high modulus carbon fibre reinforced polymer(CFRP-H) were used for strengthening of test beams. All test beams, exceptreference specimens, were strengthened with various FRP orientations. Fibreorientations were parallel to the stirrups (transverse) and parallel to the longitudinalreinforcement (longitudinal). All strengthened beams were wrapped in transversedirection. Number of the transverse layer and existence of strengthening in thelongitudinal direction were the test variables. Strengthening in transverse directionwas applied through one and two layers, while longitudinal FRP was applied in onelayer. Width of all FRP sheets, applied in both longitudinal and transverse directions,were 40 mm. Center to center spacing of the FRP sheets was 100 mm for transversedirections.Reference specimens and all the specimens strengthened with FRP composites weretested under monotonically increasing pure torsion. During the tests, electronic datalogger system was used to record the applied load, angle of twist and crack width.Relationships between torsional moment ? angle of twist and torsional moment ?total elongation were investigated by using the test results.Key Words: Torsion, Reinforced Concrete Beam, FRP, Fibre Reinforced Polymer,Strengthening