FRP kompozitler ile güçlendirilen eksenel yük etkisindeki silindir beton elemanların sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Bu çalışmada, Karbon ve Cam Elyaf Takviyeli Polimer (CFRP ve GFRP) kompozitler ile güçlendirilen eksenel yük etkisi altındaki standart silindir boyutlara sahip beton elemanların sonlu elemanlar yöntemi ile analizi yapılmıştır. Silindir beton numuneler ortalama 6,7, 11 ve 20,8 MPa basınç dayanımına sahiptir. Çalışmada, tek doğrultulu CFRP ve GFRP ile eksenel basınç kuvvetine karşı dışarıdan enine sarılarak güçlendirmiş betonların sonuçları kullanılmıştır. Beton numunelerin modellenmesinde ABAQUS Sonlu Elamanlar Metodu(SEM) paket programı kullanılmıştır. ABAQUS'te istenen parametreler; deneysel çalışmalardan, literatürden ve modellemede yaygın olarak kullanılan bazı temel formüllerden elde edilmiştir. Modelleme için gerekli parametreler belirlenerek düşük dayanımlı betonlara ait sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Çözüm ağı boyutu ve şekli, dilasyon açısı gibi model parametreleri beton davranışını önemli ölçüde etkilediği için öncelikle düşük dayanımlı betonlara uygun parametrelerin tespiti üzerine çalışılmıştır. Beton modeli deneysel çalışma sonuçları ile doğrulandıktan sonra Elyaf Takvieyli Polimer (FRP) kompozitler ile güçlendirilmiş betonların analizi yapılmıştır. FRP Kompozitler sonlu elemanlar modelinde beton yan yüzeylerine kabuk eleman olarak tanımlanmıştır. Ayrıca SEM ile beton dayanımı ve FRP katman sayıları değiştirilerek parametrik çalışma yapılmıştır. FRP ile güçlendirilmiş düşük dayanımlı betonların basınç dayanımlarını ve birim şekil değiştirmelerini hesaplayabilmek için literatürdeki formüller analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlarına göre; beton numuneler davranışı ve FRP kompozitler ile güçlendirilen betonların davranışı önerilen sonlu elemanlar modeli ile iyi bir yakınsama ile doğrulanmıştır. Düşük dayanıma sahip betonlar için uygun model parametreleri tespit edilmiştir. Deneysel çalışma sonuçları ve parametrik çalışma sonuçları kullanılarak FRP ile güçlendirilmiş düşük dayanımlı betonların basınç dayanımlarını ve birim şekil değiştirmelerini daha doğru hesaplayacak 'Gerilme Modeli' ve 'Birim Şekil Değiştirme Modeli' formülleri üretilmiştir.