GFRP ile güçlendirilmiş endüstriyel betonarme bacaların sonlu elemanlar metodu ile analizi

Abstract

Sanayi bacaları, sıcak zehirli gazların atmosfere salınmasını sağlayan düşey yapılardır. Baca ölü yükler, rüzgâr yükleri, sıcak değişiminden oluşan etkiler ve sismik yükler etkisinden dolayı dayanmaları her zaman mümkün değildir. Bu nedenle zaman zaman güçlendirmeleri gerekmektedir. Endüstriyel bacaların güçlendirmesinde, yüksek korozyon ve kimyasal dayanıma sahip olmaları nedeniyle. cam elyaf takviyeli plastik (GFRP) malzemeler tercih edilmektedir. Endüstriyel betonarme bacalar GFRP tabakası ile güçlendirilerek sonlu elemanlar metodu ile dinamik analizi yapılmıştır. GFRP ile güçlendirilmiş durum ile güçlendirme öncesindeki durumu dinamik parametreler karşılaştırılmıştır. Güçlendirme öncesi ve sonrası dinamik davranıştaki tüm etkili parametreler (frekans, mod şekilleri. vb) incelenerek farklar ortaya konulmuştur. Bu çalışmada 250 mm kalınlığında olan bacaya 2 mm kalınlığında bir GFRP kumaş sarılarak yapılan güçlendirme neticesinde, betonarme bacanın sonlu eleman modelinden analitik olarak 1.0954 ile 31.6721 Hz. arasında değişen frekans ve 0.9128 ile 0.0315 arasında değişen periyot. GFRP kullanarak güçlendirildikten sonra 1.1146 ile 33.8664 Hz. arasında değişen frekans ve 0.8971 ile 0.0295 arasında değişen periyot toplam 5 veri elde edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda 1. Modu incelediğimizde yapının GFRP takviyesinden önceki periyodunun güçlendirme yapıldıktan sonra yaklaşık olarak %2 oranında azaldığı tespit edilmiştir. Yapılan bu çalışma da SAP2000 yapı paket programından yararlanılarak hesapların güvenilir ve Pratik olması sağlanmıştır.

Industrial chimneys are vertical structures that allow hot toxic gases to be released into the atmosphere. It is not always possible to withstand the chimney dead loads. wind loads. effects of temperature change and seismic loads. Therefore. they need to be reinforced from time to time. Glass fiber reinforced plastic (GFRP) materials are preferred in the reinforcement of industrial chimneys due to their high corrosion and chemical resistance. Industrial reinforced concrete chimneys were reinforced with GFRP layer and their dynamic analysis was performed with finite element method. Dynamic parameters were compared between the GFRP amplified state and the state before reinforcement. The differences were revealed by examining all the effective parameters (frequency, mode shape, etc) in the dynamic behavior before and after the reinforcement. In this study. as a result of the reinforcement made by wrapping a 2 mm thick GFRP fabric to the 250 mm thick chimney. the finite element model of the reinforced concrete chimney was analyzed analytically from 1.0954 to 31.6721 Hz. frequency ranging from 0.9128 to 0.0315. 1.1146 to 33.8664 Hz after amplification using GFRP. A total of 5 data were obtained with a frequency varying between 0.8971 and 0.0295 As a result of these studies. when we examine the 1st Mode. it is determined that the period before GFRP reinforcement of the structure decreases by approximately 2% after reinforcement. In this study. using the SAP2000 structure package program. it was ensured that the calculations were reliable and practical.