Karbon lifler ile güçlendirilmiş kompozit kirişlerin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Bu çalışmada, çekme bölgesi karbon lifler ile güçlendirilmiş kompozit kirişlerin davranışları bilgisayar ortamında araştırılmıştır. Analizlerin doğruluğunu kontrol etmek için 1 adet deneysel çalışma da yapılmıştır. Laboratuvarda yapılan deneyden elde edilen sonuçlar ile Sap2000 bilgisayar yazılımı kullanılarak yapılan analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarının kabul edilebilir oranda olduğu gözlemlendikten sonra diğer Sap2000 modelleri için laboratuvar çalışmaları yapılmamıştır. Deney elemanı olarak 300 cm uzunluğunda IPE200 çelik profili ve üzerinde genişliği, yüksekliği ve uzunluğu sırasıyla 75 cm, 10 cm ve 300 cm olan tek sıra Q443/335 çelik hasırlı C20 beton kullanılmıştır. Analiz modellerde IPE 200 profilinin alt başlık yüzüne karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) şerit plakası epoksi ile yapıştırılarak çeliğin çekme gerilmesi dayanımı arttırılmıştır. CFRP kullanılarak çekme dayanımı üst mertebeye taşınan elemanların göçme dayanımları, gerilme dayanımları ve yük – deplasman değerleri ölçülmüştür. Kompozit kirişte; betonarme plağın, çelik profili eğilmenin basınç bileşenini taşımaktan büyük ölçüde kurtardığı ve betonarme plağın ölü yük olmaktan çıkıp basınca karşı yararlı bir taşıyıcı elemana dönüştüğü gözlemlenmiştir. Analiz modelinin bilgisayar ortamında farklı beton sınıfları ve CFRP kalınlıkları kullanılarak diğer modelleri hazırlanmıştır. Bu parametrelerin yük-deplasman eğrilerine etkisi incelenmiştir. Literatürde bulunan çalışmalar ile bulunan sonuçlar desteklenmiştir.