Betonarme kirişlerin kesmeye karşı farklı sarım yöntemi kullanarak BFRP ile güçlendirilmesi

Bu çalışmada, kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişlerin Bazalt Elyaf Takviyeli Polimer (BFRP) kompozit kullanılarak açılı şerit yöntemi ile güçlendirmesi üzerine deneysel çalışma ve sonuçların mevcut hesap yöntemleri ile karşılaştırmalı analizleri yapılmıştır. Dikdörtgen kesitli kirişler 150×250 mm kesitinde ve 2000 mm boyunda laboratuvar ortamında üretilmiştir. Kirişlerde C16 kalitesinde beton ve S420 sınıfında çelik donatı kullanılmıştır. Üretilen betonarme kirişlerde; eğilme taşıma yükü bakımından yeterli kapasitede olacak şekilde olup kirişin bir tarafı kesme taşıma gücü yetersiz diğer tarafı kesme taşıma gücü yeterli olarak tasarlanmıştır. BFRP kompozit şeritler kirişlerin kesme taşıma gücü yetersiz olan tarafına 45° açıyla U şerit, 45° açıyla U şerit ile iki yatay başlık şerit, 45° açıyla tam sarım şerit, tam sarım ve yan sarım güçlendirme şekillerinde mantolanıp epoksi reçine ile yapıştırma işlemi yapılmıştır. Güçlendirilen kiriş numuneleri ve kontrol kiriş numuneleri sabit hızlı yükleme ile dört noktalı eğilme deneyi ile test edilmiştir. Kiriş numunelerin ortalama kesme dayanımları, sehim kapasiteleri, kiriş yüzeyinde oluşan kesme çatlak açıklığı değerleri ve kesme deformasyonları incelenmiştir. Ayrıca deney sonuçları Chen-Teng modeli, Khalifa-Nanni modeli, ACI 440.2R ve Fib-TG 9.3 yönetmeliklerindeki mevcut FRP ile kesme dayanımın hesap yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, dıştan yapıştırılmış BFRP kompozitlerin, betonarme kirişlerin kesme güçlendirmesinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, incelenen çeşitli sarım yöntemleri arasında en verimli sonuçlar, tam sarım kumaş ve 45° açıyla tam sarım şerit yöntemleri ile elde edilmiştir. BFRP kompozitler ile güçlendirilen kiriş numunelerin kontrol kirişlerine kıyasla kesme kapasitelerinde %61 ila %113 arasında iyileşme olmuştur. BFRP kompozitin, betonarme kirişlerin kesme kapasitesine ek kesme katkısını hesaplamak için literatürde bulunan dört tahmin modeli deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve Fib-TG 9.3 yöntemi ile daha yakın sonuçlar elde edilmiştir.