Paslanmaya maruz kalmış betonarme kirişlerin eğilme etkisi altında FRP ile güçlendirilmesi

Abstract

Betonarme binalarda yetersiz işçilik, yetersiz paspayı, projeye uygun olmayan malzeme, yıpratıcı çevresel etkiler vb. nedenlerle donatı korozyonuna uğramış eleman kesitlerine sıkça rastlanmaktadır. Özellikle mevcut binaların sismik değerlendirmesi sırasında korozyon etkilerinin çok yönlü olarak göz önüne alınması önerilmektedir. Kesitte donatı çapının azalması, aderans kaybı, beton çatlakları ve donatının mekanik özelliklerinin değişmesi, korozyonun başlıca sonuçlarıdır. Deprem bölgelerinde yer alan binalarda korozyonun yapısal davranış üzerindeki olumsuz etkileri araştırılmaktadır. Donatının paslanmaya karşı direnç gösterememesi, deprem etkisi altında yapısal performans ve yapısal güvenliğe olumsuz yönde etki etmekte olduğu bilinmektedir. Paslanma sonucu donatıda kütle-kesit kaybı meydana gelmekte, herhangi bir yük olmaksızın beton çatlamakta, aderans kaybı oluşmakta, donatının mekanik özellikleri olumsuz yönde değişmektedir.İç etkilerin yanında dış etkiler açısından özellikle yapıların geometrisi nedeniyle karşılaşması muhtemel eğilme, kesme ve eğilme etkileri ile kesitin mekanik özellikleri değişecektir. Betonarme yapılarda ortaya çıkan bu olumsuz sonuçları gidermek için farklı onarım/güçlendirme yöntemleri vardır. Lif Takviyeli Polimer [(Fiber Reinforced Polymer)] ile güçlendirme yöntemi araştırılmasına ihtiyaç duyulan en önemli yöntemlerden birisidir.Proje kapsamında yapısal analizde ihmal edilen eğilme etkisi dikkate alınarak bir deneysel çalışma yürütülecektir. Bu çalışmada 8 adet 25x40x250 cm boyutlardaki kiriş numuneleri imal edilecektir. İlk aşamada kiriş numuneleri hızlandırılmış korozyon metodu kullanılarak farklı pas oranlarında paslandırılacaktır. Paslandırma sonucunda deney numunelerinin eğilme etkisi altındaki davranış, süneklik, yük-deplasman ilişkisi, moment-eğrilik ilişkileri, aderans-kayma ilişkisi, çatlak genişliği ve dağılımları incelenecektir. İkinci aşamada ise farklı pas oranlarında paslanmış olan betonarme kirişler FRP ile güçlendirilerek FRP'nin korozyon ve eğilme üzerindeki etkisi incelenecektir. Elde edilen sonuçlar, farklı pas oranlarına sahip betonarme kirişlerde eğilme dayanımının, güçlendirme öncesi/sonrası karşılaştırmasına bağlı olarak yapının sismik performans seviyelerinin daha sağlıklı değerlendirilmesine yardımcı olacaktır

As a result of the failure of the strengrhening to resist corrosion, it is known to have a negative effect on the structural performance and structural safety under the influence of the earthquake. During the seismic evaluation of existing buildings, it is recommended to consider the corrosion effects in a multidimensional manner. Reduction of reinforcement diameter, loss of adherence, change of concrete cracks and mechanical properties of reinforcement are the main results of corrosion. As a result of corrosion, mass-section loss occurs in the reinforcement, concrete is cracked without any load, loss of adherence occurs, mechanical properties of reinforcement are adversely changed. There are different strengthening / reinforcement methods to solve these negative consequences in reinforced concrete structures. Fiber Reinforced Polymer is one of the most important methods that need to be investigated. In the scope of the project, an experimental study was carried out by considering the bending effect in structural analysis. In this study, 8 x 25x40x250 cm beam samples were produced. As a result of rusting, the behavior of the test specimens under bending, ductility, load-displacement relationship, moment-curvature relationship, adherence-slip relationship, crack width and distribution were investigated. Secondly, reinforced concrete beams rusted with 6%, 10% and 18% strengthened by FRP were investigated and the effect of FRP on corrosion and bending was investigated. The results obtained have helped to better evaluate the seismic performance levels of the building due to the comparison of the bending strength of reinforced concrete beams with different rust ratios before / after reinforcement.