Sıcaklık etkisine maruz bırakılan güçlendirilmiş betonarme kirişin davranışı

Abstract

Bütün teknolojiler gibi inşaat teknolojileri de sürekli gelişmektedir. İnşaat mühendisliğinin hızla gelişen alanlarından biri de mevcut yapıların onarım ve güçlendirilmesinde kullanılan yöntemlerdir. Herhangi bir sebepten dolayı binanın taşıyıcı elemanları zarar gördüğünde yapının yıkılıp yeniden inşaası yerine mevcut yapının onarım ve güçlendirilmesi ilk tercih olmalıdır. Karbon lif takviyeli güçlendirme yöntemi geleneksel güçlendirme yöntemlerine alternatif bir yöntem olarak günümüzde kullanılmaktadır. Bu yöntemin hızlı ve tahribatsız olması, yapı yükünü çok fazla ağırlaştırmaması, mukavemetinin iyi, korozyon dayanımının yüksek olması gibi nedenlerle oldukça fazla tercih edilmektedir. Mevcut çalışmalar karbon lif takviyeli polimer ile güçlendirilmiş betonarme elemanların dayanımının ne düzeyle iyileştirdiğini açıkça ortaya koymaktadır. Ancak güçlendirme sonrasında ortaya çıkabilecek dış etkilerle ilgili çok fazla çalışma bulunmamaktadır. Güçlendirme yapılan bir yapı elemanının zamanla ısıya maruz kalması durumunda, yapılan güçlendirmenin elemanın performansını nasıl etkileneceği hakkında daha fazla araştırılma yapılması gereken bir konudur. Tez çalışması kapsamında, C25/30 beton sınıfına ait 12 adet karbon lif takviyeli polimer ile sargılı, 12 adet sargısız olmak üzere toplamda 24 adet kiriş numunesi üretilmiştir. Üretilen bu numunelerin boyutları 10x15x48 cm ebatındadır. Sargılı ve sargısız üretilen numuneler 24 °C, 120 °C ve 240 °C ısı altında iki saat bekletilmiştir. Numunelerin ısıya maruz kalmadan önceki ve sonraki eğilme dayanımları belirlenmiştir. Çalışma sonunda, ortam sıcaklığında karbon lif takviyeli polimer ile sarılan numunelerin sargısız numunelere göre yaklaşık %15 oranında daha fazla dayanıma sahip olduğu görülmüştür. 120 °C 'ye kadar ısıtılan numunelerde önemli bir dayanım kaybı yaşanmamıştır. 240 °C ısıya maruz bırakılan güçlendirilmiş numunelerde ise yaklaşık %8'lik dayanım kaybı olduğu gözlemlenmiştir.

Construction technologies, like all technologies, are constantly evolving. One of the rapidly developing fields of civil engineering is "Repair and strengthening methods". These methods are used when the bearing elements of a structure are damaged or found insufficient. The reinforcement method with carbon fiber reinforced polymers (CFRP) has emerged as an alternative to traditional reinforcement methods. This method is preferred for reasons such as being faster and non-destructive, easy, low structural load, good strength, and corrosion resistant. Past studies clearly reveal to what extent the strength of reinforced concrete members reinforced with CFRP is improved. However, there are not many studies in the literature on external effects that may occur after retrofitting. If a weak structural member is exposed to heat after reinforcement, it is an issue that needs further research on how the performance of the reinforcement will be affected. In this thesis, 24 beam samples belonging to C25/30 concrete class were produced. The dimensions of the samples are 10x15x48 cm. Half of the samples were wrapped with CFRP. The other half was left unwrapped. The samples in both groups were stored at 24 °C, 120 °C and 240 °C for two hours. The bending strengths of the samples before and after heat exposure were tested. The results of the study showed that the samples wrapped with carbon fiber fabric gained about 15% strength at ambient temperature compared to the unwrapped samples. There was no significant loss of strength in the samples heated up to 120 °C. On the other hand, about 8% strength loss was detected in the strengthened samples exposed to 240 °C heat.