FRP Donatı-Beton Arasındaki Aderans Dayanımının Yönetmeliklerde

Khederzadeh ve Sennah [102], GFRP donatılı numuneler üzerine yapılmış 114 adet çekip çıkarma deneyinden elde ettikleri sonuçları, CSA S806-02 [4] ve CSA S6-06 [103] yönetmeliklerinde geçen kenetlenme boyu bağıntısı ile karşılaştırmışlar ve bu bağıntıların kenetlenme boyunu neredeyse 2 kat güvenli olarak tahmin ettiğini belirlemişlerdir. Newman vd. [104], literatürde bulunan 48 adet GFRP ve CFRP donatılı kirişin korelasyon analizini yaparak, ACI 440.1R-06'da [22] verilen bağıntının çok fazla güvenli olduğunu belirtmiştir. Thamrin ve Kaku [105] ise yaptıkları 32 adet kiriş deneyiyle elde ettikleri sonuçları JSCE 1997'de [5] verilen kenetlenme boyu bağıntısından elde ettikleri değerler ile Hossain vd. [106], yaptıkları 96 adet çekip

42

çıkarma deneyinden elde ettikleri sonuçları CSA S806-02 [4], CSA S6-06 [103] ve ACI 440.1R-06 [22] yönetmeliklerinde verilen adearans gerilmesi bağıntısından elde ettikleri değerler ile karşılaştırarak aynı sonuçlara ulaşmışlardır. Benzer şekilde, Ametrano [12], yaptığı 32 adet kiriş ve 72 adet çekip çıkarma deneyinin sonuçlarına dayanarak, CSA S806-02 [4], CSA S6-06 [103], ACI 440.1R-06 [22] ve JSCE 1997'de [5] verilen kenetlenme boyu bağıntılarının büyük bir güvenlik payı olduğunu belirtmiştir. Mehr vd. [86] ise ACI 440.1R-06'nın [22] bindirme ekli kirişler için aderans dayanımının tahmin edilenden fazla çıktığını tespit etmiştir.

CSA S806-02 [4], CSA S6-06 [103], ACI 440.1R-06 [22] ve JSCE 1997'de [5] geçen aderans bağıntıları yönetmelikler arasında karşılaştırıldığında ise, Krem [107], CFRP donatılar için, ACI 440.1R-06 [22], deneysel sonuçlara göre, %30 daha yüksek kenetlenme boyu tahmin ettiğini ancak CSA S6-06'nın [103] ise %50 düşük sonuçlar verdiğini belirtmiştir. Benzer şekilde Makhmalbaf [108], yaptığı kiriş ve çekip çıkarma deneylerinde 600 mm gömülme boyuna sahip donatıların kopmasına karşın, donatıların kenetlenme boylarının ACI 440.1R-06 [22] yönetmeliğine göre 1594 mm, CSA S806-12 [4] yönetmeliğine göre 947 mm ve CSA S6-06 [103] yönetmeliğine göre 735 mm olarak hesaplandığını belirtmiş ve bu yüzden kenetlenme boyu bağıntılarının revize edilmesi gerektiği sonucuna varmıştır. Islam vd. [50] ise çalışmasında önerdiği denkleme göre, CSA S806-02'nin [4] %51 güvenli tarafta kalmasına rağmen CSA S6-06'nın [103] %2 güvenli tarafta kaldığını belirtmiştir. Buna ilaveten, ACI 440.1R-06 [22], JSCE 1997'de [5] geçen kenetlenme boyu bağıntılarının da çok güvenli sonuçlar olduğunu belirtmiştir. Veljkovic vd. [59], yaptığı çekip çıkarma deneylerinde deneysel aderans gerilmesine, ACI 440.1R-15'in [1], CSA S6-06 [103], CSA S8S6-06-12 [4] ve JSCE 1997'ye [5] kıyasla daha yakın sonuçlar verdiğini belirtmiştir. Diğer yönetmeliklerde çıkan aderans gerilmesinin aşırı az olduğunu belirtmektedir.

Moallemi [43] ise farklı olarak diğer yönetmeliklere (CSA S6-06 [103] ve CSA S806-02 [4]) nazaran ACI 440.1R-06 [22] yönetmeliğinin, geri dönüştürülmüş agrega kullanılan beton içindeki kumlanmış GFRP donatı aderans dayanımının test sonuçlarına daha yakın değerleri verdiğini belirtmiştir.

43

Çizelge 1.9. FRP donatıların kenetlenme boyları ve aderans dayanımlarının karşılaştırılması

Araştırmacı FRP

türü Analiz Türü Yönetmelikler Deney

Sonuçları Karşılaştırma

kiriş deneyi ACI 440.1R-06

Yönetmelik

44

Yan vd. [75], ACI 440.1R-06 [22] yönetmeliğinde geçen aderans dayanımını denkleminin çekip çıkarma test sonuçlarına yakın sonuçlar verdiği diğer yönetmeliklerin ise (CSA S806-02 [4], CSA S6-06 [103] ve JSCE 1997 [5]) birbirlerine yakın sonuçlar verdiğini belirtmiştir. ACI 440.1R-06 [22] yönetmeliğinin donatıda oluşabilecek sıyrılma hatasına göre geliştirilmesi gerektiğini belirtmiştir.

Fava vd. [67], ACI 440.1R-06 [22] ve JSCE 1997'nin [5], deneysel verilere göre, kenetlenme boyunun tahmininde yetersiz kaldığını gözlemlemiştir. GFRP donatılar için kenetlenme boyu bağıntısının revize edilmesi gerektiğini belirtmiştir.

Mevcut yönetmeliklere ek olarak literatürde önerilen başka bağıntılarda mevcuttur. Bu çalışmalar ise genellikle regresyon analizi tabanlıdır. Öte yandan aşağıdaki çalışmalarda, aderansı etkileyen çoğu parametre (donatı yüzey özelliği etkisi, donatı malzeme etkisi, donatı elastisite modülü etkisi, beton basınç dayanımının etkisinin hangi büyüklüğe kadar olduğu, enine donatının etkisi, donatılar arası mesafenin etkisi) atlanarak, aderans dayanımı ve kenetlenme boyları bulunmuştur. Ayrıca aşağıda verilen literatürden bazılarında ise sadece pullout deney sonuçlarından yararlanılarak regresyon analizi yapılmıştır ki, pullout gerçek sonuçları en az yansıtan test yöntemi olduğundan ve kenetlenme boyunun tespiti için önerilmediğinden [23] tekrar bahsetmek gerekir.

Pour vd. [109], önerdiği bağıntıların (beton basınç dayanımı<40 MPa olanlar için), yönetmeliklerde geçen bağıntılara göre standart sapmasının %17 daha az olduğunu ve dolayısıyla daha doğru sonuçlar verdiğini belirtmiştir.

Wambeke ve Shield [72], literatürde bulunan kiriş deneylerinden oluşturdukları veri tabanını kullanarak, beton-GFRP donatının aderans dayanımını incelemişler ve regresyon analizi yaparak elde ettikleri kenetlenme boyu bağıntısını ACI 440.1R-03 [110] ve JSCE 1997'de [5] verilen bağıntılar ile karşılaştırarak önerdikleri denklemin, ACI 440'da verilen kenetlenme boyu bağıntısından 55 MPa'dan küçük beton basınçlarında, daha uzun kenetlenme boyunun çıktığını, 55 MPa'dan büyük beton basınç dayanımlarında ise daha kısa kenetlenme boyunun bulunduğunu belirtmişlerdir.

45

Yan vd. [111], doğrusal olmayan yapay sinir ağları ve genetik algoritma kullanarak literatürde ki 157 kiriş deneyinden elde edilen aderans dayanımından yararlanarak önerdiği bağıntıda, donatı çapı, donatı yüzey özellikleri, donatı gömülme uzunluğu, pas payı, beton basınç dayanımı ve enine donatının etkisini aderansa etkisini incelemiştir. Ancak bu parametrelerin aderansa etkisini incelemek için daha fazla deneysel çalışma yapılmasını önermiştir.

Pour vd. [109]*, literatürden elde ettiği 250 çekip çıkarma deneyiyle yaptığı regresyon analiziyle, FRP donatı-beton aderansını incelemiş ve 4 farklı bağıntı önermiştir.

Bağıntılar, donatı yüzey özelliğine göre (kumlanmış ve diğer yüzeyler) ve beton basınç dayanımına göre (NDB<40 MPa ve YDB<40 MPa) farklılıklar göstermektedir.

Bağıntıların mevcut bağıntılardan daha doğru sonuçlar gösterdiğini belirtmiştir.

Mousavi vd. [112]*, kendiliğinden yerleşen beton (KYB) donatı aderansını, literatürdeki deneylerden oluşturduğu veri tabanından yararlanarak yaptığı regresyon analizi ve 34 adet çekip çıkarma deneyi ile inceleyerek bir kenetlenme boyu denklemi önermiştir. Bu kenetlenme boyu denkleminin deneysel verilerle uyuştuğunu belirtmiştir.

*Ancak bu son iki çalışmadan elde edilen bağıntılarda, aderansı etkileyen birçok parametre atlanmıştır.

1.7. Kenetlenme Boyunun Tespitinde Yaşanan Sıkıntılar ve Mevcut