Hibrit Kompozit Kolonlarda Burkulma Analizi

Authors : Hüseyin Karaduman, Şemsettin Temiz

Pages : 1001-1013

Doi:10.24012/dumf.1721326

View : 312 | Download : 181

Publication Date : 2025-12-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışma, betonarme kolonların burkulma dayanımını artırmak amacıyla hibrit kompozit kaplama sistemlerinin performansını sonlu elemanlar yöntemiyle incelemektedir. Burkulma, özellikle deprem etkileri altında uzun ve ince elemanlarda kritik bir stabilite problemi oluşturmaktadır. Çalışmada, 28.5 mm çapında ve 300 mm uzunluğunda C30 beton çekirdek ve dört adet S355 çelik donatı içeren kolon modeli referans alınmış, dış yüzeye altı katmanlı karbon, kevlar ve cam fiber/epoksi kaplama uygulanmıştır. Tüm modeller ANSYS 2024 R2 ortamında ACP modülü kullanılarak hazırlanmış; fiber yönelimleri eksenel (0°) ve enine (90°) olarak belirlenmiş ve kritik burkulma yükleri hesaplanmıştır. Sonuçlar, fiber yönelimi ve malzeme diziliminin burkulma dayanımı üzerinde belirleyici olduğunu göstermektedir. 0° yönelimli yapılarda kapasite referansa göre %161’e kadar artmış, en yüksek değer tamamen karbon esaslı (CCCCCC) konfigürasyonda 892.69 kN olarak elde edilmiştir. Kevlar esaslı yapı %41.6, cam fiberli yapı %0.9 artış sağlamıştır. Hibrit dizilimlerden GGAACC (%74.4), AGCAGC (%71.2) ve GACGAC (%71.8) optimum rijitlik ve enerji yutma dengesi sunmuştur. Buna karşılık, 90° yönelimli tüm konfigürasyonlar referansın altında kalmış, en düşük değer Kevlar esaslı yapıda %19.7 düşüşle elde edilmiştir. Sonuç olarak, karbon fiber yüksek elastisite modülü sayesinde en etkin katkıyı sağlamış, kevlar süneklik ve enerji sönümleme özellikleriyle destekleyici rol oynamış, cam fiber ise hibrit yapılarda dengeleyici bir etki göstermiştir. Bu yönüyle çalışma, betonarme kolonlarda hibrit fiber dizilimlerinin burkulma davranışına etkisini sayısal olarak inceleyen güncel ve özgün bir araştırmadır.
Keywords : Kompozit malzeme, burkulma, betonarme çubuk, sayısal analiz, hibrit, ansys

ORIGINAL ARTICLE URL