Betonarme Kirişler için Irak'taki Güçlendirme ve Onarım Yöntemleri

Abstract

Darbe yüklemesi dolayısıyla kirişlerde kayma veya eğilme kayıpları, yahut her ikisi de ortaya çıkabilir. Bu araştırma kapsamında, yerelde Irak'ta bulunan ham maddeler kullanılarak yapısal elemanların nasıl tamir edileceğinin metodolojisi analitik ve sonlu eleman yöntemleriyle sunulmaktadır. Irak genelinde hasar görmüş yapısal elemanların rehabilitasyonunda ve tamiratında mevcut durumda fiber destekli polimer (FRP) bileşimli malzemeler kullanılmaktadır. Bu çalışma içerisinde Irak'ta yerel olarak özellikle kirişler için kullanılan malzemelere dayalı çok sayıda yöntem araştırılmakta ve açıklanmaktadır. Özellikle, patlamadan dolayı hasar görmüş kirişlerin tamir ve rehabilitasyonunda etkili çözüm önerisi sunan FRP'ler incelenmektedir. Bu çalışmada, patlamadan dolayı oluşan hasarın etkilerini anlamak ve güçlendirme metotlarının etkinliği belirlemek amacı ile FRP'li ve FRP'siz toplam dokuz adet betonarme kiriş ACI-318-2011'e ve ACI-440-2R'ye göre inecelenmektedir. Bu kirişler aynı zamanda ANSYS yazılımı kullanılarak sonlu elemanlar yöntemine göre de modellemeleri yapılmıştır. Sonuçlar, FRP'nin toplam sapmayı azalttığını, kapasite ve kayma direncini artırdığını göstermektedir. ANSYS sonuçlarının doğruluğunu kontrol etmek amacı ile kayma ve eğilme açısından kiriş kapasitesinin gerçek değerlerinin hesaplanması amacı ile ACI-318-2011 ve ACI440-2R-2008'e göre FRP tasarımları kullanılarak bir Visual Basic programı geliştirilmiştir. Visual Basic programından elde edilen sonuçlar ANSYS'den elde edilenlerle karşılaştırılmıştır.

Shear or flexural failure, or both, may occur on reinforced concrete beams due to blast loading. In this study, the methodology explaining how to repair the damaged structural elements using locally available materials in Iraq is presented with analytical design calculations and finite element methods. Fiber reinforced polymer (FRP) composite materials are commonly used across Iraq for rehabilitation and repair of damaged structural elements. The applications of these available materials along with their strengthening methodologies are investigated specifically for damaged RC beams under explosive loadings. In particular, the attention is given to FRPs since they provide effective solutions for repair and rehabilitation of blast damaged beams. In this study, a total of nine beams with and without FRPs are used to understand the impact of damage and how effective the strengthening methods are based on ACI-318-2011 and ACI-440-2R. These beams are also modeled using ANSYS software. The results from analytical equations and the FE models indicate that the FRP reduces the total deflection while it increases the capacity of beams in shear and flexure. In order to verify the ANSYS results, a simple Visual Basic program was also developed to calculate the actual beam capacity in shear and flexure using the equation in ACI-318-2011, and ACI440-2R-2008. The results from the visual basic program were compared to the results from ANSYS.