Investigation of the behavior of carbon fiber reinforced polymer confined standard cylinder concrete specimens under axial load

Abstract

GirişLifli polimer kompozit (FRP) malzemeler, kolay uygulanabilir olmaları, hafif olmaları ve buna karşın oldukça yüksek çekme dayanımına sahip olmaları nedeniyle son yıllarda betonarme yapı elemanlarının güçlendirilmesinde sıklıkla tercih edilmektedir. Bugüne kadar yapılan birçok araştırma, FRP malzemeleri kullanılarak güçlendirilen yapı elemanlarının yük taşıma kapasitelerinin ve sünekliklerinin arttığını göstermektedir [1]- [13]. Özellikle deprem etkisine maruz kalan yapılarda sünek davranış sağlanması yapı güvenliği açısından oldukça büyük önem taşımaktadır. Ayrıca yüksek dayanımlı beton kullanılarak üretilen yapı elemanlarının yük etkisi altında gevrek davranmasını önlemek amacıyla çeşitli yöntemlerle dışarıdan güçlendirilmeleri gerekmektedir.FRP kompozitlerin bir türü olan karbon lifli polimer (CFRP) malzeme, yüksek çekme dayanımına sahip olup elastisite modülü çeliğe oranla oldukça da yüksek olan bir malzemedir.CFRP malzemesinin gerek beton basınç dayanımına ve deformasyon yapma kapasitesine olan etkilerinin araştırılması gerek ise CFRP sargılı durumda numunelerden elde edilen eksenel gerilme-eksenel deformasyon eğrilerinin literatürde mevcut olan bazı modellere ait eğrilerle kıyaslanması amacıyla yapılan bu çalışmada, toplamda 30 adet sargılı silindir numuneye ait deneysel sonuçlar ele alınmıştır.CFRP kumaş ile tek kat veya çift kat olacak şekilde dıştan tamamen sarılan silindir numuneler, eksenel basınç altında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar sargısız silindirlerden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sargılı numunelerde sargısız numunelere kıyasla betonun dayanım ve sünekliğinin arttığı gözlenmiştir.Yapılan deneyler sırasında silindirlerin üzerine yerleştirilen düzenekte bulunan komparatör sayesinde elemana gelen yüke karşılık elemanda meydana gelen boy değişimleri de belirlenerek her silindire ait gerilme-deformasyon (σ − ε)