CFRP şeritlerle güçlendirilmiş betonarme kolonların çarpışma yüklemesi etkisindeki davranışının incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Öğrenci: ÖMER MERCİMEK

Danışman: ÖZGÜR ANIL

Özet:

Günümüzde, köprü, viyadük ve üst geçitlerin ayağına kara ve deniz araçlarının çarpması, terör saldırılarındaki patlamalar, sanayi ve askeri bölgelerde iş kazaları sonucunda meydana gelen patlamalar ile oluşan hava şoku dalgaları, yapıları ani dinamik yüklemeye maruz bırakmaktadır. Ayrıca, akarsuyun taşıdığı kütlelerin köprü ayağına çarpması, deprem sonrası oluşan tsunami dalgalarının ve dalgaların içerisinde taşıdığı kütlelerin kıyı-liman yapılarına çarpması gibi ani çarpışma yükleriyle çoğu kez karşılaşılmaktadır. Bu çarpışma yükleri ise genellikle kolonlara etkimektedir. Literatürde çarpışma yükleri altında çelik kolonların sıklıkla incelendiği ve birçok çalışma yapıldığı gözlemlenmiştir. Betonarme kolonlar üzerine yapılan çalışma sayısı ise çok daha azdır. Bunun yanı sıra karbon fiber ile güçlendirilmiş polimer (CFRP) şerit ile güçlendirilmiş betonarme kolonların çarpışma yükü altında deneysel olarak incelendiğine rastlanılmamıştır. Bu deneysel çalışmada, güçlendirmenin mantığına uygun olması açısından düşük dayanımlı (10 MPa) 6 adet deney elemanı üretilmiştir. Deney elemanları 1/3 ölçekli ve kare en kesitli olarak üretilmiştir. 2 deney elemanı 150 mm CFRP şerit aralığıyla, 2 deney elemanı ise 200 mm CFRP şerit aralığı ile güçlendirilmiştir. Diğer 2 deney elemanı ise güçlendirmenin etkisini belirleyebilmek için referans eleman olarak seçilmiştir. Betonarme kolonlara düşük hıza sahip yatay çarpışma yükü uygulanmıştır. Çarpışma yüklemesi kolon ortasına ve kolonun alt ucundan kolon boyunun üçte birlik mesafesine uygulanmıştır. Çalışmada, çarpışma yükünün uygulandığı nokta ve CFRP şerit aralığı temel değişkenler olarak düşünülmüştür. Kolonlara çarpışma yükünü uygulamak için 9 kg kütle, serbest ağırlık düşürme deney aletinde 1 m yükseklikten düşürülmüştür. Her bir deney elemanı için ardı ardına 5 düşü yapılmıştır. Çarpışma deneyleri boyunca ivme, çarpışma yükü, kolon orta nokta deplasmanı ve CFRP şerit birim uzaması ölçümleri alınmıştır. Deneysel çalışmadan alınan veriler ile kolonların çarpışma yükleri altında göstermiş olduğu performansa, değişkenlerin etkileri karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir.