ÖZETBu çalışmada, eğilme yüküne karşı Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) kompozitler ile güçlendirilmiş betonarme kirişlerin davranışı Abaqus sonlu elemanlar programı ile modellenmiştir. Düşük dayanımlı beton, yetersiz eğilme ve kesme donatısı kullanılarak üretilen dikdörtgen kesitli betonarme kirişler, tekyönlü karbon kumaşlar enine ve boyuna doğrultularda yönlendirilerek U şeklinde güçlendirilmiştir. Dört nokta eğilme deneyi ile test edilen kirişlerin eğilme davranışları tespit edilerek Sonlu Elemanlar Metoduyla (SEM) ile doğrulanmıştır. SEM programında istenen parametreler, deneysel çalışmalardan, literatürden, modellemede yaygın olarak kullanılan bazı temel formüllerden ve ürün kataloglarından elde edilmiştir. Gerekli parametreler SEM paket programına girilerek betonarme kiriş modeli kurulmuştur. Betonarme kirişin davranışı doğrulanarak CFRP ile güçlendirilmiş kirişler modellenmiştir. SEM'de CFRP kompozitler kabuk eleman olarak kirişin alt ve yan yüzeylerine tanımlanmıştır. Çözüm ağı boyutu ve geometrik şekli, genişleme açısı gibi model parametreleri, betonarme kirişin davranışını önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre betonarme kiriş için en uygun parametreler tespit edilmiştir. SEM sonuçları deneysel çalışmadan elde edilen yük-sehim grafikleri ile karşılaştırılarak oluşturulan model doğrulanmıştır.Anahtar Kelimeler: betonarme kiriş, güçlendirme, sonlu elemanlar modeli, CFRP.
ABSTRACTIn this study, the behavior of reinforced concrete beams strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) composites is modeled by abaqus finite element program under Flexural load. Rectangular cross section reinforced concrete beams produced by using low strength concrete, insufficient bending and shear reinforcement are strengthened in U shape by guiding unidirectional carbon fabrics in transverse and longitudinal directions. The Flexural behavior of the beams tested by the four-point bending test was determined and verified by the Finite Element Method (FEM).The parameters required in the FEM program were obtained from experimental studies, literature, some basic formulas commonly used in modeling and product catalogues. The required parameters are entered into the FEM package program and the reinforced concrete beam model is established. The behavior of reinforced concrete beams is confirmed and modeled by CFRP reinforced beams. CFRP composites in FEM are defined as shell elements on the sub-surface and lateral surfaces of the beam. Model parameters, such as mesh size and geometric shape, dilation angle, have been observed to significantly affect the behavior of reinforced concrete beams. According to the results, the most appropriate parameters for reinforced concrete beams were determined. The FEM results were compared with the load-displacement behaviors obtained from the experimental study and the model was verified.