CFRP sargılı betonarme kolonların davranışının incelenmesi

Abstract

Son yıllarda yaşanan depremlerin neden olduğu hasarlar ve yıkımlar betonarme yapıların yetersizliğini ortaya çıkarmıştır. Hasarlı betonarme yapıların yıkılması yerine taşıyıcı sistemlerinin güçlendirilmesi ekonomik şartlar göz önünde bulundurulduğu zaman daha rasyonel bir seçenektir. Bu çalışmada OpenSees sonlu eleman modeli yardımıyla güçlendirilmemiş ve CFRP ile güçlendirilmiş betonarme kolonların moment-eğrilik ilişkileri ile davranışları incelenmiştir. Moment-eğrilik ilişkileri incelenirken, betonarme kolonların dengeli eksenel kuvvet değerinin altındaki ve üstündeki iki farklı değeri için inceleme yapılmıştır. Ayrıca betonarme kare kolonların boyutları, güçlendirilmiş betonarme kolonların CFRP kalınlığı ve beton basınç dayanımı parametrik çalışmanın değişkenleri olarak seçilmiştir. Elde edilen moment-eğrilik ilişkileri karşılaştırılarak incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda elde edilen moment-eğrilik ilişkileri yardımıyla beton basınç dayanımının, CFRP kalınlığının (0 mm'den 3 mm kadar), eksenel kuvvet düzeyinin ve kolon boyutunun güçlendirilmiş betonarme kolonların davranışı üzerinde etkileri belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: CFRP, fiber takviyeli polimerler, betonarme kolon, güçlendirilmiş betonarme kolon, sonlu elemanlar, OpenSees.

The damages and demolitions caused by the earthquakes in recent years have revealed the inadequacy of reinforced concrete structures. The strengthening of bearing systems of the damaged reinforced concrete structures instead of destruction is a more rational option when economic conditions are considered. In this study Moment-curvature relationships of unreinforced and CFRP reinforced square concrete columns were investigated by using OpenSees finite element model. When examining moment-curvature relationships, two different values above and below the balanced axial force value of the reinforced column were examined. In addition, the parameters such as the dimensions of the reinforced concrete square columns, the CFRP thickness of the strenghtening reinforced concrete columns and the concrete compressive strength were kept variable. The obtained moment-curvature relationships were examined and compared. The effect of concrete compressive strength, CFRP thickness (from 0 mm to 3 mm), axial force level and column size on the behavior of strengthening reinforced concrete columns were determined with the help of the moment-curvature relations. Keywords: CFRP, fiber reinforced polymers, reinforced concrete, concrete column strengthening, finite elements, OpenSees