Düşük Dayanımlı Betonların CFRP Kompozitler ile Güçlendirilmesi ve Sonlu Eleman Yöntemi ile Analizi

Bu çalışmada, düşük dayanımlı betonlar, eksenel basınca karşı Karbon Elyaf Takviyeli Polimer (CFRP) kompozitler ile güçlendirilmiş ve güçlendirilen betonların davranışları üzerine bir sonlu elemanlar programı (Abaqus) ile modelleme çalışması yapılmıştır. Betonlar iki farklı basınç dayanımında, standart silindir boyutlarında ve 12 MPa’nın basınç dayanımının altında üretilmiştir. Betonlar tek doğrultulu CFRP ile dışarıdan enine sarılarak güçlendirmiş ve test edilmiştir. CFRP ile güçlendirilen betonların davranışı oluşturulmuş ve sonlu elemanlar programı ile modellenmiştir. Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) programında istenen parametreler, deneysel çalışmalardan, literatürden, modellemede yaygın olarak kullanılan bazı temel formüllerden ve ürün kataloğundan elde edilmiştir. Gerekli parametreler SEM paket programına girilerek düşük dayanımlı beton modeli oluşturulmuştur. Ağ boyutu ve geometrik şekli, genişleme açısı gibi model parametreleri beton davranışını önemli ölçüde etkilediği için düşük dayanımlı betonlara uygun parametreler tespit edilmiştir. Beton modeli deneysel çalışmalar ile doğrulandıktan sonra CFRP ile güçlendirilmiş betonlar modellenmiştir. SEM’de CFRP kompozitler kabuk eleman olarak tanımlanmış ve beton yüzeyine bağlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; CFRP kompozitler ile güçlendirilen düşük dayanımlı betonların dayanımı ve şekil değiştirme kapasitesi önemli ölçüde artmıştır. CFRP ile güçlendirilen betonların davranışı model programı ile doğrulanmıştır.