Lifli polimer kompozit malzemeler ile güçlendirilmiş çentikli (hasarlı) çelik kirişlerin yorulma davranışlarındaki ve dinamik karakteristiklerindeki değişimlerin analitik, sayısal ve deneysel yöntemlerle incelenmesi
Analytical, numerical and experimental analysis of the changes in fatigue behaviors and dynamic characteristics of notched steel beams strengthened with fiber polymer composite materials
- Tez No: 565639
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEVKET ATEŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 317
Özet
Yapı elemanlarında oluşan yorulma hasarlarına karşı Karbon Fiber Takviyeli Polimer Malzeme (KFTP) ile uygulanan güçlendirme işleminin çok iyi sonuçlar verdiği yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır. KFTP malzemenin yorulma hasarlı yapı elemanlarına vermiş olduğu tüm bu olumlu katkılarının yanında mekanik özelliklerine, uygulama biçimine, uygulama alanına, uygulandığı yüzeye ve dış etkenlere bağlı olarak bir takım dezavantajları da mevcuttur. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak ve yeni bir güçlendirme seçeneği sunmak amacıyla bu çalışmada; epoksi esaslı enjeksiyon malzemesi ve karbon lifli polimer kompozit malzemeden oluşan yeni bir güçlendirme uygulaması ileri sürülmüştür. Ancak yorulma hasarlarının güçlendirilmesinde ilk defa kullanılacak olan bu yöntemin, hasarlı kirişin yorulma davranışını ve dinamik karakteristiklerini ne oranda iyileştirebileceği konusunda yapılmış bir çalışma mevcut değildir. Bu nedenle, bu uygulamanın dikkate alınan yapısal davranışlar üzerindeki etkinliğinin belirlenmesi konusunda bir çalışmaya ihtiyaç duyulmuş ve bu kapsamda analitik, sayısal ve deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çentikli kirişin hasarlı yüzeyine uygulanan tek kat KFTP (kumaş) ve çentik içerisine uygulanan epoksi esaslı dolgu malzemesi birleşiminden oluşan güçlendirme işlemi, kirişin doğal frekansını deneysel çalışmalar sonucunda yaklaşık olarak %22,604, sayısal çalışmalar neticesinde ise %22,064 değerlerinde artırmıştır. Aynı güçlendirme işlemi, kirişin yorulma ömrünü deneysel çalışmalar sonucunda yaklaşık olarak %37,930, sayısal çalışmalar neticesinde ise %34,391 değerlerinde artırmıştır. Yapılan çalışmalar neticesinde elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, bu tez çalışması ile sunulan tek kat KFTP (kumaş) ve epoksi esaslı dolgu malzemesi birleşiminden oluşan güçlendirme uygulamasının, çentikli (hasarlı) kirişlerin yorulma davranışını ve dinamik karakteristiklerini önemli oranda iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
It has been proved by the studies that the reinforcement process applied with Carbon Fiber Reinforced Polymer Material (KFTP) against fatigue damages in structural elements gives very good results. Besides all these positive contributions of KFTP material to fatigue damaged structural elements, there are some disadvantages depending on mechanical properties, application form, application area, surface and external factors. In order to eliminate these disadvantages and offer a new strengthening option in this study; A new reinforcing application comprising epoxy based injection material and carbon fiber polymer composite material has been proposed. However, there is no study on the extent to which this method used for the first time in strengthening fatigue damages can improve the fatigue behavior and dynamic characteristics of the damaged beam. Therefore, a study was needed to determine the effectiveness of this application on the structural behaviors considered and analytical, numerical and experimental studies were performed in this context. The strengthening process consisting of the combination of single layer KFTP (fabric) applied on the damaged surface of the notched beam and epoxy based filling material applied in the notch increased the natural frequency of the beam approximately 22,604% as a result of experimental studies and 22,064% as a result of numerical studies. The same strengthening process increased the fatigue life of the beam by approximately 37,930% as a result of experimental studies and 34,391% as a result of numerical studies. When the results obtained from the studies were evaluated, it was concluded that the reinforcement application consisting of a single layer KFTP (fabric) and epoxy based filler material presented with this thesis significantly improved the fatigue behavior and dynamic characteristics of the notched beams.
Benzer Tezler
- Mevcut yapıların lifli polimer kompozitlerle güçlendirme tasarımı
The strengthening design of existing buildings used fiber reinforced polymers
HALİL UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PERİHAN EFE
- Improvement of the cyclic flexural capacity of RC columns with FRP reinforcement
Lifli polimer donatılar kullanılarak betonarme kolonların çevrimsel yükler altında eğilme kapasitelerinin artırılması
ENGİN CÜNEYT SEYHAN
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Karbon lifli polimerler (CFRP) ile güçlendirilmiş çelik-betonarme kompozit kirişlerin yorulma davranışı
Fatigue behavior of steel-concrete composite beams strengthened with carbon fiber reinforced polymers (CFRP)
BARIŞ GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAMIK KEMAL ÖZTORUN
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Düşük dayanımlı beton panellerin ileri teknoloji malzemeler ile güçlendirilmesi
Strengthening of low srength concrete panels using innovative materials
YASİN CANDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALPER İLKİ
- Seismic retrofit of full-scale substandard rectangular RC columns through cfrp jacketing and external steel ties
LP kompozitler ile mevcut betonarme binalardaki dikdörtgen kesitli kolonların dayanım ve sünekliklerinin geliştirilmesi
HAMID FARROKH GHATTE
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ