Lifli Polimer ile Eksenel Basınç Dayanımının Arttırılması Örnek Hesabı

Aşağıda kesit ve donatı özellikleri verilmiş bir kolonun doğrusal performans analizi sınırlı bilgi düzeyi için Lifli Polimer uygulanması ile eksenel basınç dayanımının arttırılması örneği verilecektir.

NOT: Lifli polimer ile eksenel basınç dayanımının arttırılması için hazırlanan bu örnek hesabın TBDY 15B.3 'te belirtilen Kolonların Sünekliğinin Arttırılması bölümü ile birlikte ele alınmıştır.

Kolon Boyutları 30x40 cm
Etriye aralıkları Φ8/15/15/15
Φ8 çapında 15 cm aralıkla etriye yerleşimi.
Beton sınıfı C14
Donatı sınıfı S220
Bilgi düzeyi: Sınırlı bilgi düzeyi
Bilgi düzeyi katsayısı= 0.75

Lifli polimer sargı uygulanmadan yapılan doğrusal performans analizinde SZ01 kolonun etriye ile sargı etkisi olmadığı kabul edilecektir. Bu sebeple kolon ayarlarından Etriye sıklaştırması var seçeneği etkisiz hale getirilmiştir.

Etriyenin sargı etkisi olmadığı kabulü ile yapılan moment eğrilik analizi grafiği aşağıda verilmiştir.

14 betonu karakteristik basınç dayanımı f_ck = 14 MPa olarak tanımlanmıştır. Sınırlı bilgi düzeyi kullanıldığından dayanım hesabında bilgi düzeyi katsayısı 0.75 olarak kullanılmalıdır. Bu durumda;

olarak hesaplanır. Moment-eğrilik analizini raporunda hesaplanan f_co değeri aşağıda gösterilmiştir.

Lifli polimer olarak programda tanımlı olan Teknowrap 300 tipindeki sargı kullanılacaktır.

Bu tip LP için;

Kalınlık t_f = 0.17 mm
Lifli Polimer Elastisite modulü E_f = 230000 MPa
Kopma birim uzaması ε_fu = 0.021

olarak belirlenmiştir.

Lifli Polimer ile sargılanmış bir kolonun eksenel yük dayanımı hesaplanırken beton basınç dayanımı f_cc değeri aşağıdaki gibi hesaplanır.

Denk.(15B.5) ’de f_cm sarılmamış betonun mevcut basınç dayanımı, f₁ LP sargının sağladığı yanal basınç miktarıdır. f_l Denk.(15B.6) ’e göre hesaplanır.

Önemli Not: Bu örnekte Kolonların eksenel basınç dayanımının artırılması ile elde edilen ε_fdeğeri kolonların sünekliğinin artırılması için kullanılır. ε_fdeğerinin 0.004 alınmamasının sebebi TBDY 15B.3 Kolonların Sünekliğinin Arttırılması bölümünde belirtilir. Bu bölümde, LP sargının sağladığı yanal basınç miktarı f₁ değerinin hesabında ε_fdeğeri Denklem 15B.4 ile hesaplanan değer ile 0.01 'den küçük olanın alınması gerektiği belirtilir.

Lifli Polimer ile sargılanmış kolonların sünekliğinin arttırılması amacı ile f_cc değeri hesaplanır. TBDY 15B.3 'te belirtildiği üzere LP sargının sağladığı yanal basınç miktarı f₁ değerinin hesabında ε_fdeğeri Denklem 15B.4 ile hesaplanan değer ile 0.01 'den küçük olanı alınır. Bu durumda f₁ değerinin hesabında kullanılan ε_f aşağıdaki gibi hesaplanır.

TBDY 15.10.1.3 'te belirtilen minimum kesit yuvarlatma çapına göre r_c = 30 mm olarak alınmıştır. Kesit şekil etkinlik katsayısı κ_a , dikdörtgen kesitler için aşağıdaki gibi hesaplanır.

Lifli Polimer hacimsel oranı ρ_f , sarılan LP alanının kesit alanına oranı olarak hesaplanabilir. Bu durumda dikdörtgen kesitler için lifli Polimer hacimsel oranı ρ_f aşağıdaki gibi hesaplanır.

LP sargının sağladığı yanal basınç miktarı f₁

14 betonu karakteristik basınç dayanımı f_ck = 14 MPa olarak tanımlanmıştır. Sınırlı bilgi düzeyi kullanıldığından dayanım hesabında bilgi düzeyi katsayısı 0.75 olarak kullanılmalıdır.

Yukarıdaki değerlere bağlı olarak beton basınç dayanımı f_cc değeri,

olarak hesaplanır. Lifli Polimer sargı tanımlanan elemanda, sınırlı bilgi düzeyi için moment eğrilik raporu alındığında bu değer görülebilir.

Sonraki Konu: Kolonların Sünekliğinin Arttırılması