Deney Elemanları

İlk deney elemanı grubu, salt BFRP, salt GFRP ve salt çelik donatılı referans kirişlerin yanı sıra BFRP-çelik ve GFRP-çelik hibrit donatılı toplam 11 adet kirişten oluşmaktadır. Bu grupta salt çelik donatılı referans elemanı haricinde kalan tüm kirişler, FRP donatı bakımından denge üstü donatılı olacak şekilde tasarlanmıştır.

Birinci eleman grubunda yer alan tüm kirişlerin çekme bölgesinde toplam 5’er adet donatı mevcuttur. İkinci deney elemanı grubu, salt GFRP ve salt çelik donatılı kirişler ile GFRP-çelik hibrit donatılı toplam 7 adet kirişten oluşmakta ve bu grupta yer alan tüm kirişlerin çekme bölgesinde toplam 6’şar adet donatı bulunmaktadır. İkinci deney elemanı grubunda yer alan salt çelik donatılı referans kiriş haricindeki kirişler de, FRP donatı bakımından denge üstü donatılı olacak şekilde tasarlanmıştır. Üçüncü deney elemanı grubunda ise, salt BFRP ve GFRP donatılı kirişlerin yanı sıra hibrit BFRP-çelik ve GFRP-BFRP-çelik denge altı donatılı kirişlere yer verilmiştir.

İkinci deney kirişi grubunda kullanılan GFRP donatılar, ilk eleman grubunda kullanılan donatıların temin edildiği firmadan temin edilmiştir. Ancak, bu donatıların mekanik özelliklerinin ilk grupta yer alan kirişlerde kullanılan GFRP donatıların mekanik özelliklerinden farklı olduğu çekme testleri sonucunda tespit edilmiştir.

Üçüncü eleman grubunda kullanılan GFRP donatılar, ikinci eleman grubunda kullanılan GFRP donatılar ile, BFRP donatılar ise ilk deney elemanı grubunda kullanılan BFRP donatılar ile özdeştir (B5 referans kirişi haricinde).

FRP donatı üreticilerinde sınırlı miktarda üretilmiş olan BFRP donatıların önemli bir kısmı, eksenel çekme deneylerinde kullanılmıştır. Bu sayede, BFRP donatıların

26

mekanik özellikleri tam olarak belirlenerek, analiz sonuçları ile deneysel sonuçlar arasındaki uyum daha sağlıklı bir biçimde araştırılmıştır. Ancak, sınırlı sayıdaki BFRP donatılarının malzeme deneylerinde kullanılmasıyla, çalışma kapsamında test edilmesi planlanan referans B3 elemanı için gerekli sayıda donatı bulunamamıştır. Bu eleman yerine, B3 elemanı ile aynı çekme donatı alanına sahip, fakat donatı çapı üçüncü eleman grubunda yer alan diğer elemanlara nazaran daha küçük olan B5 referans elemanı üretilmiş ve test edilmiştir.

Çalışmada yer alan tüm kirişlere ait enkesitler Şekil 3.1’de verilmiş olup bu kirişlere ait donatı detayları, beton basınç dayanımları, gerçek kesit ölçüleri, kullanılan FRP donatı tipi ve bu donatıların mekanik özellikleri Çizelge 3.1’de sunulmuştur.

27

Şekil 3.1. Çalışmada yer alan tüm kirişlerin en-kesitleri

B1S4 B2S3 B3S2 B5

G1S5 G2S4 G3S3 G4S2 G5S1 G6

REFERANS

28

Çizelge 3.1. Çalışmada yer alan tüm kirişlere ait kesit ölçüleri, çekme ve basınç donatı detayları, beton basınç dayanımı ve FRP mekanik özellikleri

Grup

Tüm kirişlerde kullanılan çekme ve basınç donatıları ile etriyelerin tamamı S420 sınıfı çelik malzemeden yapılmıştır. Çekme bölgesinde kullanılan çelik donatıların çapları 12 mm iken basınç bölgesinde kullanılan çelik donatıların çapları 10 mm’dir. Her kirişte 26 adet 8 mm çapında çelik etriyeler 100’er mm aralıklarla kullanılarak kirişe yeterli kesme dayanımı sağlanmış ve kirişlerin eğilme kapasitelerine ulaşmaları sağlanmıştır. Tüm kirişlerde iki yükleme noktası arasında, yani kesme kuvvetinin bulunmadığı bölgede, etriye kullanılmamıştır. Tüm elemanların sabit moment (sıfır kesme) bölgesinde basınç donatısının devam etmemesi planlanmıştır. Ancak, ilk deney elemanı grubunda yer alan kirişlerde sabit moment bölgesinde basınç donatısının

29

kesilmesi unutulduğundan, bu bölgede de basınç donatısı bulunmaktadır. Diğer kiriş gruplarında ise bu duruma dikkat edilerek, sabit moment bölgesinde basınç donatıları devam ettirilmemiştir. Şekil 3.2’de kirişlere ait yükleme, mesnet ve enine donatı detayları verilmiştir.

Birinci deney elemanı grubunda yer alan kirişlerde sabit moment bölgesinde yer alan basınç donatılarının deney sonuçlarına önemli ölçüde tesir etmediği görüldüğünden, kiriş grupları arasındaki bu farklılık göz ardı edilmiştir. Sabit moment bölgesinde etriye bulunmadığından, basınç donatıları deneyin başlangıç aşamalarında burkulmuş ve devre dışı kalmıştır. Dolayısıyla, yük kapasitesi, yük-sehim davranışı ve süneklik ölçütleri üzerinde ihmal edilebilecek bir farklılık ortaya çıkmıştır.

Şekil 3.2. (a) Birinci grup (b) ikinci ve üçüncü grup kirişlere ait yükleme, mesnet ve enine donatı detayları

30

Daha önce de belirtildiği üzere, tüm kirişler 200 mm genişliğe, 300 mm yüksekliğe, 3000 mm toplam uzunluğa ve 2800 mm net açıklığa sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak, tasarlanan ölçütlerle yerinde dökülen kiriş boyutları arasında farklılıklar olacağı gerçeğinden hareketle, kiriş boyutları ölçümlerle de belirlenmiştir. Her deney kirişinin kesit boyutları için alınan ölçümlerin kiriş üzerindeki konumları, Şekil 3.3’de gösterilmiştir. Bu ölçümlerde elde edilen değerler ve ortalamaları, EK-1’de sunulmaktadır. Bu ölçümlere göre belirlenen gerçek ölçüler, analitik hesapların daha hassas bir şekilde yapılabilmesini sağlamıştır.

Şekil 3.3. Kiriş ebatlarının belirlenmesi için alınan ölçüm şablonu

Kirişlerin farklı bölgelerinde ve farklı kesitlerde ölçümler yapılarak, kiriş boyutları belirlenmiştir. Öncelikle, kiriş üç farklı bölgeye ayrılmıştır (A, B ve C bölgesi). A bölgesi kiriş sol ucu ile o uca en yakın yük noktası arasını, B bölgesi iki yük noktası arasını ve C bölgesi ise kiriş sağ ucu ile o uca en yakın yük noktası arasını göstermektedir. Kirişin farklı üç bölgesinden (A, B ve C bölgeleri) belirlenen kesitlere ait ölçümler alınarak çizelgeler oluşturulmuştur (EK-1).

Çizelgelerde, kiriş yüksekliği ölçümleri kirişin farklı üç bölgesinden ve kiriş ön ve arka yüzünden alınan yedişer ölçüm ile gösterilmekte ve bu ölçümler b harfi ile simgelenmektedir. Ayrıca, kiriş genişliği ölçümleri kirişin farklı üç bölgesinden ve kiriş üst yüzünden (basınç bölgesi) alınan beşer ölçüm ile gösterilmekte ve a harfi ile simgelenmektedir. Analitik hesaplarda kiriş boyutları, B bölgesinden alınan ölçümlerin ortalamalarıdır. Sabit moment bölgesi kirişin eğilme davranışını belirleyen

A Bölgesi B Bölgesi C Bölgesi

a

b

a a

b b

31

en önemli bölge olduğu için, bu bölgedeki ortalama kesit boyutlarının analitik hesaplarda kullanılması uygun görülmüştür.