Yıl: 2014 Cilt: 5 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 12 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Structural Strengthening with Carbon Fiber

Öz:
Günümüzde yapılar birçok nedenden dolayı hasar görmektedir. Hasar gören yapılar ve düşük standartlara sahip yapıların güçlendirilmesi tüm dünyada hızla gelişmekte olan konulardan biri haline gelmiştir. Kullanım amacı değişmiş yapılar, deprem yönetmeliğine uyumlu olmayan eski yapılar ve hasar gören yapılar güçlendirme ihtiyacı taşımaktadır. Kullanılabilen güçlendirme tekniklerinden CFRP (Carbon-FiberRein/orced Polimer) uygulaması, geleneksel güçlendirme tekniklerine nazaran çok daha hızlı ve kolay uygulanması, malzemenin çok hafi/olması nedeniyle yapıda ilave yük artışına neden olmaması ve çelikten yaklaşık () misli yüksek mukavemete sahip olma gibi özellikleri nedeniyle bu metodun inşaat alanındaki kullanımı hızla artmaktadır. Bu çalışma kapsamında güçlendirme malzemesi olan karbon elya/ın beton numuneler üzerindeki dayanımlılık etkisi laboratuar ortamında mukayese edilerek incelenmiştir. Deney aşamasında standartlara uygun silindir kalıplardan temin edilen beton numuneler laboratuar ortamında hazırlanmıştır. Bu numunelerin bir kısmına epoksi yapıştırıcı yardımıyla tek kat ve çift kat olmak üzere karbon elyaf sarılarak güçlendirilmiştir. Hazırlanan tüm numunelerin laboratuar ortamında tekrarlı eksenel yükler altındaki davranışları incelenmiş ve sarılan elya/ın yapıdaki mukavemet etkisi gözlemlenmiştir. Ayrıca numunelere monte edilen yatay ve dikey transducerlar aracılığıyla eksenel ve çapsal deformasyon değerleri incelenmiştir. Bu deneyler neticesinde sargı sayısının artması, dayanım artışı sağlaması ile birlikte sismik performansın en önemli parametrelerinden biri olan süneklilik artışını da sağladığı tespit edilmiştir. Ancak genel olarak karbon elyaf ile sargılanan numunelerden standart silindir beton numunelerin ortalama değerleri incelendiğinde karbon elyaf'ile güçlenen numunelerde yaklaşık olarak 25 oranında dayanım artışı tespit edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Karbon elyaf ile betonun güçlendirilmesi

Öz:
In the recent years, strengthening of ReinforcedConcrete (RC) elements using Carbon FiberReinforced Polymers (CFRP) sheets tends to bemore popular depends on development of civilengineer materials. Due to lightweight with highstrength and corrosion properties, CFRP become analternative strength material in strengtheningreinforced concrete structures.Buildings can be damaged because of'many reasonsnowadays. Damaged buildings and strengtheningbuildings with low standards became one of the fastdeveloping subjects all over the World. Buildingsthat purpose of'use has been changed, old buildingsnot in compliance with earthquake regulation anddamaged buildings need to be strengthened. Carbonfiber, used in one of the strengthening techniquesCarbon Fiber Method, despite being thin and lightas shirt fabric, increases the strength of‘componentelement acting as steel plate when applied withepoxy cement. Additionally, as it is more faster andeasier to apply according to traditionalstrengthening techniques and being very light thatdoes not cause extra load increase and givingtimes more strenght than steel, use of this method inconstruction is increasingfastly.Concrete known as typical brittle material whichis too weak in tension with respect to itscompression strength is mostly used withreinforcements for bending of'structures. It can bedefined as inelastic, nonhomogeneous and nonlinearmaterial. In this study it is aimed to investigatebehavior of reinforced concrete sectionsstrengthened by wrapping with Carbon FiberReinforced Polymers (CFRP), which has hightension strength, to eliminate weakness property ofconcrete in laboratory conditions. For this purpose,the IO pieces of concrete samples of' standardcylindrical specimens have 50 mm diameter and300 mm height were prepared. Ready mixedconcrete was used for preparing the concretespecimens with appropriate amount of cement, water,sand, gravel, stone powder, admixtures. After 28 daycuring period, lets the concrete to gain its desiredstrength, can be accepted as water content in themix not allowed to evaporate from the concrete thestandard cylindrical samples obtainedfor wrappingprocess. Firstly, all surfaces ofthe dried standardspecimens with the help of brush have beencleared of dust and similar substances providingdust-flee surface for the fiber application. Thenrequired amounts of' carbon fiber samples wereprepared with suitable dimensions for jacketing thesamples as confinement. of'I () samples preparedas unconfined, of them wrapped with CFRP assingle layered and the other double-layered withthe help of epoxy. Then the 28 days old specimenstested under monotonic uniaxial compression todetermine the strength-strain relation. Also viahorizontal and vertical transducers assembled tosamples, axial and diametrical values have beenexamined. In order to define the descending portionof the concrete behavior curve several compressiveloading proceeds repeated for each sample. Suchcyclic loading, unloading under high deformationsand reloading, process were evaluated to discuss theCFRP effects on concrete behavior. The resultsobtained in this experimental study shown thatconfining by wrapping with CFRP of concretesections examined under repeated axial load inlaboratory environment and strengthening eflect ofwrappedfiber has been observed.As result of' these study, increase of' wrappingnumber has been determined to increase in strengthalso with increase in ductility which is one of' themost important parameters of'seismic performance.In the case of average values of cylinder concretesamples were examined, samples strenghtened bycarbon fiber were observed to show 25% morestrength. It should be noted that the CFRP has nosignificant eflects on behavior of concrete with highstrength.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Arıoğlu, E. ve Arıoğlu, N., (1998). Ust ve Alt Yapılarda Beton Karot Deneyleri ve Değerlendirmesi. Evrim Yayınevi, Istanbul.
  • Akdere, K., (2006). Çift Eğrilikli Betonarme Kolonlarm Karbon Fiber Elyaf Şeritlerin Boyuna ve Enine Donatı Olarak Kullanılması Yolu ile Güçlendirilmesi ve Onarılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Buyukozturk, 0. and Hearing, B.,(1998). Failure Behavior of Precracked Concrete Beams Retrofitted With FRP, ASCE Journal of Composites for Construction, Vol. 2, NO. 3, pp. 138-144.
  • Celep, Z. ve Kumbasar, N., (2000). Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, Beta Dağıtım, İstanbul.
  • Demirel, B. ve Gönen, T., (2007). Karbon Fiber Takviyeli Betonda Fraklı Fiber Boyunun Kapilariteye Etkisi, Fırat U. DAUM Dergisi, (1), s. 12.
  • Ersoy, U., (2007). Betonarme Yapıların Onarımı ve Güçlendirilmesi Uygulama ve Araştırmalar, 6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul.
  • İlki, A. ve Kumbasar, N., (2002). Karbon Lif Takviyeli Polimer Kompozit Malzeme ile Hasarlı Betonarme Elemanlarm Onarım ve Güçlendirilmesi, İMO Teknik Dergi, 5. 2598- 2616.
  • Karaşin, H., Öncü, M. ve Yılmaz, S., (2010). Cfrp İle Güçlendirilmiş Kesitlerin Tekrarlanan Yükler Altındaki Davranışı. E-Journal of New World Sciences Academy, Vol. 5, No. 3, pp. 1306- 13114,
  • Mert, N. Ve Elmas, M. (2007). Fiber Takviyeli Polimerle Güçlendirilen Betonarme Kirişlerin Doğrusal Olmayan Analizi, Uluslararası Deprem Sempozyumu, Kocaeli.
  • Özcan, Z., (2005). Betonarme Kirişlerin Kompozit Malzemeler ile Güçlendirilmesi, Deprem Sempozyumu, Kocaeli.
  • Şimşek, O., 2004). Beton ve Beton Teknolojisi, Seçkin Yayınları, Ankara.
  • Taşdemir, M.A. ve özkul M.H., (2002). Betonarme Yapılarda Onarım ve Güçlendirme Malzemeleri, -Prof. Dr. Kemal Özdeni Anma Semineri, İTÜ, s. 177-204.
APA ÇELİK K, KARAŞİN H (2014). Structural Strengthening with Carbon Fiber. , 1 - 12.
Chicago ÇELİK Karan Veysel,KARAŞİN Halim Structural Strengthening with Carbon Fiber. (2014): 1 - 12.
MLA ÇELİK Karan Veysel,KARAŞİN Halim Structural Strengthening with Carbon Fiber. , 2014, ss.1 - 12.
AMA ÇELİK K,KARAŞİN H Structural Strengthening with Carbon Fiber. . 2014; 1 - 12.
Vancouver ÇELİK K,KARAŞİN H Structural Strengthening with Carbon Fiber. . 2014; 1 - 12.
IEEE ÇELİK K,KARAŞİN H "Structural Strengthening with Carbon Fiber." , ss.1 - 12, 2014.
ISNAD ÇELİK, Karan Veysel - KARAŞİN, Halim. "Structural Strengthening with Carbon Fiber". (2014), 1-12.
APA ÇELİK K, KARAŞİN H (2014). Structural Strengthening with Carbon Fiber. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 5(1), 1 - 12.
Chicago ÇELİK Karan Veysel,KARAŞİN Halim Structural Strengthening with Carbon Fiber. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 5, no.1 (2014): 1 - 12.
MLA ÇELİK Karan Veysel,KARAŞİN Halim Structural Strengthening with Carbon Fiber. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.5, no.1, 2014, ss.1 - 12.
AMA ÇELİK K,KARAŞİN H Structural Strengthening with Carbon Fiber. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2014; 5(1): 1 - 12.
Vancouver ÇELİK K,KARAŞİN H Structural Strengthening with Carbon Fiber. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2014; 5(1): 1 - 12.
IEEE ÇELİK K,KARAŞİN H "Structural Strengthening with Carbon Fiber." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 5, ss.1 - 12, 2014.
ISNAD ÇELİK, Karan Veysel - KARAŞİN, Halim. "Structural Strengthening with Carbon Fiber". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 5/1 (2014), 1-12.