Kesmede kusurlu betonarme kolonların tasarlanmış çimento esaslı kompozit beton ile deprem yüklerine karşı güçlendirilmesi

Bu çalışma, deprem ve rüzgar yükleri gibi eksenel ve yanal kuvvetlere maruz kalan kolonlarda kesme direnci eksikliğinin giderilmesine odaklanmaktadır. Orijinal kolonlar, yüksek plastik enerji yitim kapasitesi ile karakterize edilen ve iki tip malzeme kullanılarak çoklu çekme mikro çatlaklarının, yüksek çekme direncinin ve çekmede yüksek sertleşme gerinimlerinin oluşmasına izin veren bir mekanizma ile karakterize edilen, tasarlanmış çimento esaslı kompozit ECC hem kaplanmış hem de kaplanmamış liflerle güçlendirildi. Bu çalışma, ABAQUS yazılımını ve farklı koşullar altında beton davranışını temsil etmek için beton hasar plastisite modelini kullanarak, laboratuarda meydana gelenlere benzer koşullar altında 40 adet güçlendirilmiş deneysel kolon modelinin simülasyonuna ve sonlu elemanlar analizine dayanmaktadır. Gerilim-gerinim ilişkisi ve basma ve gerilimdeki malzeme modelleri kalibre edilmiştir. Sonlu eleman doğrulaması tüm deneysel numuneler için uygulanmış olup, test edilen kolonlarla yüksek benzer davranış sergilemiştir. Tasarlanmış çimento esaslı kompozit (ECC) ile güçlendirilmiş tüm kolon modellerinde, orijinal deney numunesiyle karşılaştırıldığında, yanal yük kapasitesinde bir artışın yanı sıra ani kesme kırılmasını eğilme kırılmasına dönüştürmüş ve süneklikte belirgin bir artış ve toplam ve plastik yitim enerjisinde yüksek bir artış sergilemiştir. ECC, çelik takviyeyle mükemmel uyumluluk göstermiş ve kesme takviyesi eksikliğini telafi etme konusunda yüksek seviyede başarı sunmuştur.