Gaz beton ve tuğla ile karbon takviyeli elyaf kumaşların yapışma yüzeyi arasındaki gerilme dağılımının deneysel olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: SARDARWALI DIN

Danışman: ÖZGÜR ANIL

Özet:

Karbon Takviyeli Elyaf Kumaşlar (CFRP) son 15 yılda betonarme ve yığma yapıların güçlendirilmesinde kullanılmaya başlanmış ve yaygınlaşmıştır. CFRP malzemesinin çekme dayanımının son derece yüksek olması, kolay uygulanması, her türlü yüzeye uygulanabilmesi, hafifliği nedeniyle uygulandığı yapının ağırlığını değiştirmemesi, çevre şartlarına, korozyona karşı dayanıklılığı gibi nedenlerden dolayı giderek kullanım alanı genişlemektedir. CFRP malzemesinin güçlendirme amacıyla yığma yapılardaki kullanımı da yaygınlaşmıştır. CFRP'nin güçlendirme amacıyla kullanılması uygulanacağı elemana iki bileşenli bir epoksi ile yapıştırılması ile gerçekleştirilmektedir. Bu tür detaylarda göçme mekanizması genellikle CFRP malzemesinin yüzeyden soyulması şekilde meydana geldiği yürütülen kapsamlı deneysel çalışmalar ile doğrulanmıştır. Bu nedenle geliştirilen güçlendirme detayının kapasitesinin hesaplanabilmesi ya da tasarım yapılabilmesi için CFRP ile yapışma yüzeyi arasındaki gerilme dağılımı, yük-sıyrılma deplasmanı davranışı ve dayanımı gibi değerlerin belirlenmesi giderek önem kazanmaktadır. Ayrıca güçlendirme amacıyla yüzeylere yapıştırılan CFRP şeritlerin yüzeyden soyulmasını geciktirmek ve güçlendirme detayından daha yüksek performans elde edebilmek amacıyla araştırmacılar çeşitli ankraj detayları geliştirmiş ve uygulamaya başlamışlardır. Bu ankrajların en yaygın olarak kullanılan türü CFRP malzemesinin kendisi kullanılarak üretilen fan ankraj olarak isimlendirilen bir ankraj türüdür. Bu ankrajın tuğla türü yüzeye yapıştırılan CFRP elemanlar ve yüzey arasındaki gerilme dağılımını, yük-sıyrılma deplasmanı davranışını nasıl etkileyeceği incelenmesi gerekli olduğu düşünülen önemli bir araştırma konusudur. Yürütülen tez çalışması kapsamında CFRP şeritler ile tuğla ve gaz beton arasındaki gerilme dağılımının değişimi incelenmiştir. Çalışmada incelenen değişkenler CFRP şerit genişliği, CFRP şerit yapışma boyu, CFRP şeridin yapıştırıldığı malzeme türü ve bağlantı detayında ankraj uygulaması olup olmamasıdır. Deneysel çalışma için CFRP şerit genişliği olarak 50 mm ve 100 mm, CFRP şerit yapıştırma boyu olarak 200 mm ve 280 mm seçilmiştir. CFRP şeritler gaz beton, dolu harman tuğlası ve delikli yığma yapı tuğlası yüzeylerine yapıştırılmıştır. Ayrıca tüm deneysel değişkenler ankrajsız ve 1 adet CFRP ankrajlı durum için iki seri olacak şekilde test edilmiştir. Deneysel çalışma sonucunda yük-sıyrılma deplasmanı davranışı, CFRP şerit boyunca gerilme dağılımı ve dayanım değerleri belirlenmiş ve deneysel çalışma kapsamında incelenen değişkenlerden bu önemli parametrelerin nasıl etkilendikleri incelenmiştir. Ayrıca güncel iki farklı analitik denklem kullanılarak deney elemanlarının kapasiteleri hesaplanarak deneysel olarak elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.