Cam elyaf takviyeli polimer etriye donatılı dikdörtgen kesitli betonarme kirişlerinin kesme davranışının incelenmesi

Betonarme yapılarında kullanılan çelik donatılar zamanla çeşitli sebeplerden dolayı paslanmaya maruz kalmaktadır. Paslanma sonucu donatıda kesit azalması, beton örtüsü bozulması, aderans kaybı ve donatının mekanik özelliklerinde değişimi meydana gelmektedir. Donatının korozyonunu önlemek için çeşitli koruma yöntemleri kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerden hiçbiri korozyon sorununu yeterince çözememektedir. Ayrıca betonarme yapılarında donatı korozyonu nedeniyle oluşan hasarların giderilmesi ve onarılması zaman alıcı ve ekonomik açıdan ciddi bir sorundur. Teknolojik gelişmelerle paralel olarak ilerleyen yapı sektörü Elyaf Takviyeli Polimer (FRP) kompozitlerin betonarme elemanlarında donatı olarak kullanarak, korozyon sorununu kökten kaldırılmasına ve daha uzun ömürlü alternatif yapı elemanlarına imkan sağlanabilmektedir. Bu çalışmada GFRP kompozitlerin betonarme kirişlerde etriye olarak kullanımı üzerine deneysel çalışma yapılmıştır. GFRP etriyeli dikdörtgen kesitli betonarme kirişler 150×250 mm kesitinde ve 1900 mm açıklıklı olarak laboratuvar şartlarında üretilmiştir. Çalışmada günümüzde sıklıkla kullanılan C25/30 beton sınıfı, nervürlü ve nervürlü-kumlu yüzey özelliklerine sahip etriye donatısı kullanılmıştır. Deneysel çalışmada etriye adım mesafesi ve yüzey özellikleri değişken parametreleridir. Kiriş numuneleri kesme dayanımı zayıf, eğilme dayanımı güçlü olacak şekilde tasarlanmış ve her bir deney grubundan üçer adet kiriş numuneleri hazırlanmıştır. Kiriş numuneleri sabit hızlı yükleme ile dört nokta eğilme deneyinde test edilmiştir. GFRP kiriş numunelerin ortalama kesme dayanımları, sehim kapasiteleri, kiriş yüzeyinde oluşan kesme çatlak açıklığı değerleri ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Ayrıca deney sonuçları, literatürden FRP etriyeli kirişlerin hesaplanmasında yaygın kullanılan modeller ve bazı araştırmacıların önerdiği denklemler ile karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Deneysel çalışma bulgularına göre, GFRP etriyelerin kesme takviyesinde etkili olduğu bulunmuştur. Ayrıca nervürlü-kumlu yüzey özelliklere sahip GFRP etriyeli kirişlerin, kumlanmamış GFRP nervürlü kirişlere kıyasla beton ile daha iyi bir aderans sağladığı ve kesme dayanımda %10 civarında artış olduğu tespit edilmiştir. Modeller ve önerilen denklemlerin kesme teorik hesap sonuçları ile deneysel çalışmadan elde edilen GFRP etriyeli kirişlerin kesme dayanımlarının karşılaştırmalı analizlerine göre Kanada Standartlar Birliği ‶CAN/CSA S806-12″ yönetmelik tarafından önerilen denklemlerin en uygun sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.