Ankrajlı Cfrp Şeritler İle Beton Yüzey Arasındaki Gerilme Deformasyon Dağılımının Lineer Olmayan Sonlu Eleman Analizi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Shaimaa Tariq Sakin Sakın

Danışman: ÖZGÜR ANIL

Özet:

Yapı elemanlarının güçlendirilmesi konusunda karbon fiber takviyeli polimerin (CFRP) kullanımına olan ilgi, son yıllarda artmıştır. Bu ilgi, rijitliği arttırılmadan güçlendirilen elemanın, dayanımının ve sünekliğinin iyileştirilmesine katkıda bulunan CFRP'nin ayırt edici özelliklerine bağlanabilir. Ancak, erken aşamalarda sıyrılma probleminin oluşması, beton yüzey ile CFRP şerit arasında kompozit davranışın kaybına ve CFRP'nin tam dayanıma ulaşmadan küçük yüklerde gevrek bir göçmeye neden olur. Bir çok araştırmacı bu olgu hakkında çalışmalar yürütmüştür ve araştırmacılar, sıyrılma dayanımını arttıran ve bazı durumlarda, ani gevrek bir göçme yerine daha sünek bir göçme temin eden, sıyrılma sürecini erteleyebilen ya da önleyebilen ankraj sistemlerinin kullanımını keşfetmişlerdir. Bu çalışma kapsamında ankrajlı CFRP şeritler için bir bond-slip modelinni oluşturlması amaçlanmış ve ankrajlı CFRP şerltleri taşıma gücünün hesaplanabilmesi için bir eşitlik önerilmiştir. Bu nedenle, ankrajlı CFRP şerit ile güçlendirilmiş yapısal elemanların karmaşık davranışını kavramak için, ANSYS (versiyon 15) aracılığı ile 3 boyutlu sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Sonlu eleman analizinde CFRP ankrajları temsil etmek için yeni bir yaklaşım üretilmiştir. CFRP ankraj için uygun sonlu eleman modelinin varlığı ise ankraj sisteminin davranışını doğru bir şekilde simüle etmeyi sağlamıştır. CFRP ankrajın etkisi, Mertoğlu ve arkadaşları tarafından değişikliklerden sonra önerilen sıyrılma-kayma modeli kullanılarak, CFRP ankrajların beton içerisine yerleştirildiği belirli bir alandaki ara yüzde sıyrılma mukavemetinin arttırılması aracılığıyla temsil edilmiştir. Değiştirilen sıyrılma-kayma modelinin parametreleri, sonlu elemanlar analizi sonuçlarının literatürden elde edilen deneysel sonuçlarla doğrulanması ile tahmin edilmiştir. Sonrasında analitik model, beton mukavemeti, şerit genişliği, ankraj sayısı, yapışma uzunluğu gibi deneysel olarak incelenmeyen çeşitli parametrelerin etkisini araştırmak için daha ileri analizlerde kullanılmıştır. Son olarak, tüm sonuçlardan, ankraj sisteminin sıyrılma mukavemetinin hesaplanması konusunda, bir denklem önermek için faydalanılmıştır.