Cam lifi takviyeli plastik (GFRP) kompozit ve beton ile üretilen hibrit yapı elemanlarının mekanik performansının araştırılması

Abstract

Lif takviyeli plastik kompozit malzemelerin inşaat sektöründe kullanımı son dönemlerde hızla artmaktadır. Kullanımı giderek yaygınlaşan lifli kompozitlerden birisi de profil çekme metodu ile üretilen Cam Lifi Takviyeli Plastik (GFRP) kompozitlerdir. Gelişen üretim teknikleriyle beraber yüksek çekme dayanımı, hafiflik ve korozyon direncine sahip GFRP kompozitler yapılarda tek başlarına taşıyıcı olarak kullanılmakla birlikte betonarme yapılarda güçlendirmede tercih edilmekte ve birçok malzemeye alternatif olma yönünde gelişmektedir. Bu süreç içerisinde, son yıllarda GFRP kompozitlerin beton gibi geleneksel malzemelerle birlikte kullanımı ile ortaya çıkan Hibrit tasarımlar araştırmacıların yoğun ilgi gösterdiği konular arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, yüksek basınç dayanımı ile tanınan betonun, yüksek çekme dayanımına sahip GFRP kutu profiller ile birlikte Hibrit kullanımı araştırılmıştır. Plastik haldeki betonun GFRP kutu profiller içerisine yerleştirilmesiyle Hibrit yapı elemanları oluşturularak, malzeme üzerinde deneysel ve teorik çalışmalar yapılmıştır. Öncelikle GFRP profillerin özelikleri tespit edilmiş, farklı dayanımlarda üretilen betonlar ile imal edilen Hibrit malzemenin basınç ve eğilme davranışları araştırılmıştır. Hibrit malzemenin bileşenleri olan Beton ve GFRP profillere göre gösterdiği gelişimler belirlenmiş ve profillerde iyileştirmeler yapılarak malzeme davranışına etkileri araştırılmıştır. Tasarlanan Hibrit kirişler ile ilgili yapılan teorik çalışmalarda deneysel sonuçlara yakın iyi bir uyum elde edilmiştir. Çalışmalar neticesinde Hibrit tasarım oluşumundan kaynaklı birçok avantaja sahip olmasının yanında, bileşen malzemelerine göre daha üstün fiziksel ve mekanik özelikler gösterdiği tespit edilmiştir. SUMMARY

The use of Fiber-Reinforced Plastic composite materials in the construction sector has been growing rapidly in recent years. One of the increasingly widespread use of fiber composites is Pultruded Glass Fibre Reinforced Plastic (GFRP) materials. Developing production techniques combined high tensile strength, lightweight and non-corrosive properties allowed GFRP to become a competitive alternative to traditional structural materials. Having resolved fundamental manufacturing constraints through the development of the pultrusion process, the mass adaptation of GFRP sections as primary load bearing elements have been used in a number of civil engineering applications. In recent years the use of GFRP composites with concrete caused Hybrid designs, one of the subjects showed great interest of researchers. In this study, compressive strength and flexural properties of hybrid use of GFRP profile with concrete have been investigated. GFRP box sections of the concrete placed in plastic form, creating hybrid structure elements, the experimental and theoretical studies have been conducted on the material. Properties of GFRP profiles were determined, which are produced with different strength of concretes produced compressive and flexural behavior of Hybrid material were investigated. Hybrid material, which are components of concrete and GFRP profiles were determined and material behavior of GFRP profiles were investigated. Theoretical studies on hybrid beams made evaluating the validity of a good fit were obtained. As a result of studies, Hybrid design has several advantages, as well as being, it has superior physical and mechanical properties according to component materials were determined.