Bindirme problemi olan betonarme kolonların eğilme dayanımının boyuna frp takviyesi ile artırılması

Abstract

Anahtar Kelimeler: Kolon, Betonarme, Bindirmeli Ek, Karbon Elyaf TakviyeliPolimer, Cam Elyaf Takviyeli Polimer.Özet: Türkiye'de inşa edilen yapıların bir bölümü deprem yönetmeliklerininşartlarını sağlamamaktadır ve bunların önemli bir kısmında da yapı elemanlarınınkesit kapasiteleri oluşan kesit zorlarını taşıyamayacak durumdadır. Bu yapılar; düşükbeton dayanımı, yetersiz enine donatı, yetersiz bindirme boyu ve zayıf donatıdetayları gibi kusurlar içermektedir. Deprem etkisine karşı bu tip zayıf yapıların veyapı elemanlarının davranışlarının iyileştirilmesi gerekir.Bu çalışmada betonarme kolonların moment kapasitelerinin boyuna Karbon ElyafTakviyeli Kompozit (CFRP) yapıştırılarak artırımı incelenmiştir. Ayrıca artanmoment kapasitesi neticesinde oluşan kesme kuvvetini taşımak ve bir seviyeye kadarsargılama etkisi oluşturmak amacıyla da enine yapıştırılan Cam Elyaf TakviyeliKompozit (GFRP) kullanılmıştır. Kolon numuneler sabit eksenel yük etkisinde olupyön değiştiren tekrarlı yatay yüklemeye tabi tutulmuştur.Deneysel çalışma Kocaeli Üniversitesi Yapı Laboratuvarında gerçekleştirilmiş olupdikdörtgen en kesitli (180x240 mm) 8 adet kolon numune üretilmiştir. Normaldayanımlı betondan üretilen numunelerin yarısı boyuna donatıları sürekli, diğeryarısı ise boyuna donatıları çapının 15 katı uzunluğunda bindirmeli ekli olaraküretilmiştir. Tüm numunelerin donatı detayları kesme göçmesi olmayacak şekildedüzenlenmiştir. Enine donatı aralıkları 20 mm'dir.Deneysel çalışmada üretilen toplam 8 numune bir tanesi sürekli, bir tanesi bindirmeliekli olan toplam 4 sete ayrılmış olup bunlardan 2 set üzerinde herhangi birgüçlendirme yapılmaksızın referans numuneler olarak test edilmişlerdir. Diğer 2numune setinden bir tanesinde yüksek elastisite modüllü CFRP, diğerinde ise normalelastisite modüllü CFRP boy donatı olarak kullanılmış ve güçlendirme yapılmıştır.Güçlendirme yapılan her iki sette de enine etriyeler GFRP'dir. Deney sonuçlarıdayanım, süneklik, enerji yutma kapasitesi, rijitlik ve hasar oluşumu açısındandeğerlendirilmiştir.

Keywords: Column, Reinforced Concrete, Confinement, Retrofit, Carbon FiberReinforced Polymer (CFRP), Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP).Abstract: Many existing structures in Turkey were constructed with substandardseismic design details. These structures have vital deficiencies such as like lowconcrete quality, inadequate transverse reinforcement, inadequate lap splice lengthand poor reinforcement detailing. It is known that most of these structures can notsurvive against strong earthquakes. Because of this, many of these existing structuresneed to be rehabilitated to enhance overall seismic performance. For a realisticdetermination of the earthquake response of the retrofitted structures, the behavior ofretrofitted columns subjected to constant axial and reversed cyclic lateral loadsshould be investigated.In this study, the main purpose is to investigate the behavior of reinforced concretecolumns subjected to constant axial and reversed cyclic lateral loads before and afterretrofitting by GFRP and CFRP composites. Experimental work was conducted atthe structures Laboratory of Kocaeli University. The test program consists of 8specimens with rectangular cross section of 180x240 mm reinforced concretecantilever columns. All specimens had deficiencies of inadequate transversereinforcement and low concrete quality. Half of the specimens had continuousreinforcing bars, while the others had lap-splices of 15x diameter of longitudinalbars. All of the specimens were reinforced such that shear failure would be avoided.The spacing of transverse reinforcement in the confining zones of the columns was120 mm.Four specimens were tested as reference specimens, two of which had continuouslongitudinal bars, while the other two had lap spliced bars. Two specimens withcontinuous longitudinal bars and two specimens with lap spliced longitudinal barswere retrofitted by different thicknesses of longitudinal CFRP and also GFRPjackets. The test results were evaluated in terms of strength, ductility, energydissipation, rigidity and damage development. All specimens were tested under thecombined action of the axial load and reversed cyclic flexure.