Year 2020, Volume 8 , Issue 2, Pages 1470 - 1483 2020-04-30

Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi

Lokman GEMİ [1] , Emrah MADENCİ [2] , Yasin Onuralp ÖZKILIÇ [3]


Elyaf takviyeli polimer (FRP) donatılar korozyona karşı direnç, ağırlıkça yüksek mukavemet oranı, iyi yorulma özellikleri ve kullanım kolaylığı gibi avantajlar nedeniyle, alternatif olarak tercih edilmekte ve kullanımı giderek artmaktadır. İnşaat mühendisliği uygulamalarında düşük maliyetlerinden dolayı en yaygın olarak Cam-FRP (GFRP) donatılar kullanılmaktadır. Son zamanlarda, kiriş ve kolonlarda kullanılan çelik donatılar yerine Cam FRP donatılar ve çelik ile Cam FRP donatının birlikte kullanıldığı “Hibrit” donatı düzeni üzerinde birçok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmada; Cam FRP ve Hibrit donatıların betonarme kirişlerde geleneksel çelik donatılara göre avantajları araştırılmıştır. Çelik çubuklardan ve farklı sayıda cam çubuklardan oluşan betonarme kirişler üretilmiştir. Üretilen betonarme kirişlere dört nokta eğilme testleri yapılmıştır. Deney sonucu her üç numune için yaklaşık eşit maksimum yük taşıma kapasitesi elde edilmiştir. Bununla birlikte, çelik donatılı ve hibrit donatılı kiriş, gevrek bir davranış sergilerken, GFRP donatılı kiriş sünek bir davranış sergilemiştir. Tamamen GFRP donatılı numunenin enerji emme kapasitesi diğer numunelere göre ciddi oranda artış gösterdi. Numunelerde oluşan hasarları açıklamak için hasar analizi sunuldu.

Cam fiber takviyeli polimer (GFRP), Hibrit kiriş, Eğilme analizi, FRP donatı
  • [1] E. Madenci. “A refined functional and mixed formulation to static analyses of FGM beams,” Structural Engineering and Mechanics, vol. 69, no. 4, pp. 427-437, 2019.
  • [2] A. Özütok, E. Madenci. “Static analysis of laminated composite beams based on higher-order shear deformation theory by using mixed-type finite element method,” International Journal of Mechanical Sciences, vol. 130, pp. 234-243, 2017.
  • [3] E. Madenci, A. Özütok. “Variational approximate and mixed-finite element solution for static analysis of laminated composite plates,” Solid State Phenomena, vol. 267, pp. 35-39, 2017.
  • [4] A. Özütok, E. Madenci. “Free vibration analysis of cross-ply laminated composite beams by mixed finite element formulation,” International Journal of Structural Stability and Dynamics, vol. 13, no. 2, pp. 1250056-17, 2013.
  • [5] L. Gemi, U. Köklü, Ş. Yazman, S. Morkavuk. “The effects of stacking sequence on drilling machinability of filament wound hybrid composite pipes: Part-1 mechanical characterization and drilling tests,” Composites Part B: Engineering, vol. 186, pp. 107787, 2020.
  • [6] S. Kocaoz, V. Samaranayake, A. Nanni. “Tensile characterization of glass FRP bars,” Composites Part B: Engineering, vol. 36, no. 2, pp. 127-134, 2005.
  • [7] L. Gemi, M. Kayrıcı, M. Uludağ, D.S. Gemi, Ö.S. Şahin. “Experimental and statistical analysis of low velocity impact response of filament wound composite pipes,” Composites Part B: Engineering, vol. 149, pp. 38-48, 2018.
  • [8] L. Gemi, M.A. Köroğlu, A. Ashour. “Experimental study on compressive behavior and failure analysis of composite concrete confined by glass/epoxy ±55° filament wound pipes” Composite Structures, vol. 187, pp. 157-168, 2018.
  • [9] L. Gemi, S. Morkavuk, U. Köklü, Ş. Yazman. “The effects of stacking sequence on drilling machinability of filament wound hybrid composite pipes: Part-2 damage analysis and surface quality,” Composite Structures, vol. 235, pp. 111737, 2020.
  • [10] A. Ashour. “Flexural and shear capacities of concrete beams reinforced with GFRP bars,” Construction and Building Materials, vol. 20, no. 10, pp. 1005-1015, 2006.
  • [11] M. Robert, P. Cousin, B. Benmokrane. “Durability of GFRP reinforcing bars embedded in moist concrete,” Journal of Composites for Construction, vol. 13, no. 2, pp. 66-73, 2009.
  • [12] M. Robert, B. Benmokrane. “Behavior of GFRP reinforcing bars subjected to extreme temperatures,” Journal of Composites for Construction, vol. 14, no. 4, pp. 353-360, 2010.
  • [13] F. Yan, Z. Lin, M. Yang. “Bond mechanism and bond strength of GFRP bars to concrete: A review,” Composites Part B: Engineering, vol. 98, pp. 56-69, 2016.
  • [14] M.N. Hadi, H. Karim, M.N. Sheikh. “Experimental investigations on circular concrete columns reinforced with GFRP bars and helices under different loading conditions,” Journal of Composites for Construction, vol. 20, no. 4, pp. 04016009-12, 2016.
  • [15] G. Maranan, A. Manalo, B. Benmokrane, W. Karunasena, P. Mendis. “Behavior of concentrically loaded geopolymer-concrete circular columns reinforced longitudinally and transversely with GFRP bars,” Engineering Structures, vol. 117, pp. 422-436, 2016.
  • [16] Z. Wang, X.L. Zhao, G. Xian, G. Wu, R.S. Raman, S. Al-Saadi. “Long-term durability of basalt-and glass-fibre reinforced polymer (BFRP/GFRP) bars in seawater and sea sand concrete environment,” Construction and Building Materials, vol. 139, pp. 467-489, 2017.
  • [17] M. Goldston, A. Remennikov, M.N. Sheikh. “Experimental investigation of the behaviour of concrete beams reinforced with GFRP bars under static and impact loading,” Engineering Structures, vol. 113, pp. 220-232, 2016.
  • [18] L. Gemi, M.A. Köroğlu. “Çekme bölgesi lifli beton olan cam fiber takviyeli polimer (GFRP) ve çelik donatılı etriyesiz kirişlerin eğilme etkisi altındaki davranışı ve hasar analizi,” Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol. 6, pp. 654-667, 2018.
  • [19] A. El Refai, F. Abed, A. Al-Rahmani. “Structural performance and serviceability of concrete beams reinforced with hybrid (GFRP and steel) bars,” Construction and Building Materials, c. 96, ss. 518-529, 2015.
  • [20] E. Madenci, L. Gemi, Y.O. Özkılıç. “An Investigation on Flexure Behavior of Pultruded Glass Fiber Reinforced Polymer Composite Beams,” 1st International Symposium on Innovations in Civil Engineering and Technology, pp. 379-384, 2019.
  • [21] E. Madenci, Y.O. Özkılıç, L. Gemi. “The Effects of Length to Depth Ratio on the Reinforced Concrete Pultruded GFRP Beams,” 1st International Symposium on Innovations in Civil Engineering and Technology. pp. 386-391, 2019.
  • [22] Y.O. Özkılıç, E. Madenci, L. Gemi. “Performance of Pultruded Glass Fiber Reinforced Polymer Composite Beams under Quasistatic Load,” 5th International Conference on Engineering Science. pp. 207-2212, 2019.
  • [23] Y.O. Özkılıç, L. Gemi, E. Madenci. “Hybrid Reinforced Concrete Filled Pultruded GFRP Beams Strengthened by GFRP Composites,” 5th International Conference on Engineering Science. pp. 213-217, 2019.
  • [24] L. Gemi, E. Madenci, Y.O. Özkılıç. “Investigation of Reinforced Concrete-Filled Pultruded Beams Strengthened By GFRP Composite,” The International Alumınıum-Themed Engineering and Natural Sciences Conference. ss. 313-316, , 2019.
  • [25] L. Gemi, Y.O. Özkılıç, E. Madenci. “An Experimental Investigation on Buckling Behavior of The Pultruded Gfrp Beam,” The International Alumınıum-Themed Engineering and Natural Sciences Conference. ss. 306-308, 4-6 October, Seydişehir, 2019.
  • [26] L. Gemi, Y.O. Özkılıç, E. Madenci. “Investigation of Flexural Behavior of FRP Wrapped and Concrete Filled GFRP Box Profile Beams,” VI. International Earthquake Symposium. ss. 605-610, 25-27 September, Kocaeli, 2019.
  • [27] L. Gemi, E. Madenci, Y.O. Özkılıç. “An Investigation on Effect of Steel/Glass Fiber Bars in Concrete Beams,” VI. International Earthquake Symposium, ss. 651-656, 25-27 September, Kocaeli, 2019.
  • [28] Y.O. Özkılıç, E. Madenci, L. Gemi. “Tensile and compressive behaviors of the pultruded GFRP lamina,” Turkish Journal of Engineering (TUJE), c. 4, s. 4, ss. 169-175, 2020.
  • [29] E. Madenci, Y.O. Özkılıç, L. Gemi. “Experimental and theoretical investigation on flexure performance of pultruded GFRP composite beams with damage analyses,” Composite Structures, c. 242, ss. 112162, 2020.
  • [30] F. Aydın, A. Sarıbıyık, M. Sarıbıyık, M. Ipek, “Experimental Study of Flexural Performance of Reinforced Concrete Beams and Hybrid Beams,” Acta Physica Polonica A, c. 134, ss. 244-247, 2018.
  • [31] L. Gemi, C. Aksoylu, Ş. Yazman, Y.O. Özkılıç, M.H. Arslan. “Experimental investigation of shear capacity and damage analysis of thinned end prefabricated concrete purlins strengthened by CFRP composite,” Composite Structures, c. 229, ss. 111399, 2019.
  • [32] C. Aksoylu, Ş. Yazman, Y.O. Özkılıç, L. Gemi, M.H. Arslan. “Experimental analysis of reinforced concrete shear deficient beams with circular web openings strengthened by CFRP composite,” Composite Structures, c. 249, ss. 112561, 2020.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0002-9895-6574
Author: Lokman GEMİ
Institution: NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-8279-9466
Author: Emrah MADENCİ
Institution: NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ

Orcid: 0000-0001-9354-4784
Author: Yasin Onuralp ÖZKILIÇ (Primary Author)
Institution: NECMETTİN ERBAKAN ÜNİVERSİTESİ

Dates

Publication Date : April 30, 2020

Bibtex @research article { dubited629354, journal = {Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi}, issn = {}, eissn = {2148-2446}, address = {}, publisher = {Duzce University}, year = {2020}, volume = {8}, pages = {1470 - 1483}, doi = {10.29130/dubited.629354}, title = {Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi}, key = {cite}, author = {Gemi̇, Lokman and Madenci̇, Emrah and Özkılıç, Yasin Onuralp} }
APA Gemi̇, L , Madenci̇, E , Özkılıç, Y . (2020). Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi , 8 (2) , 1470-1483 . DOI: 10.29130/dubited.629354
MLA Gemi̇, L , Madenci̇, E , Özkılıç, Y . "Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi" . Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1470-1483 <https://dergipark.org.tr/en/pub/dubited/issue/55096/629354>
Chicago Gemi̇, L , Madenci̇, E , Özkılıç, Y . "Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 (2020 ): 1470-1483
RIS TY - JOUR T1 - Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi AU - Lokman Gemi̇ , Emrah Madenci̇ , Yasin Onuralp Özkılıç Y1 - 2020 PY - 2020 N1 - doi: 10.29130/dubited.629354 DO - 10.29130/dubited.629354 T2 - Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 1470 EP - 1483 VL - 8 IS - 2 SN - -2148-2446 M3 - doi: 10.29130/dubited.629354 UR - https://doi.org/10.29130/dubited.629354 Y2 - 2020 ER -
EndNote %0 Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi %A Lokman Gemi̇ , Emrah Madenci̇ , Yasin Onuralp Özkılıç %T Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi %D 2020 %J Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi %P -2148-2446 %V 8 %N 2 %R doi: 10.29130/dubited.629354 %U 10.29130/dubited.629354
ISNAD Gemi̇, Lokman , Madenci̇, Emrah , Özkılıç, Yasin Onuralp . "Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi". Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 8 / 2 (April 2020): 1470-1483 . https://doi.org/10.29130/dubited.629354
AMA Gemi̇ L , Madenci̇ E , Özkılıç Y . Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi. DÜBİTED. 2020; 8(2): 1470-1483.
Vancouver Gemi̇ L , Madenci̇ E , Özkılıç Y . Çelik, Cam FRP ve Hibrit Donatılı Betonarme Kirişlerin Eğilme Performansının İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2020; 8(2): 1470-1483.