Betonarme kirişlerin FRP güçlendirilmiş sistemler ( frp plaka veya şeritler) ile güçlendirilmesi 1980’li yıllardan beri kullanılmaktadır. FRP sistemleri, betonarme elemanların etrafına FRP sistemlerini tamamen veya kısmen sararak betonarme kirişlerin kayma direncini arttırmak için kullanılabilir.
Çoğu durumda, betonarme kirişlerin çoğu, levhalar veya duvarlar gibi diğer sürekli elemanlarla monolitik olarak oluşturulduğundan, çoğu durumda FRP plakalarının eksiksiz olarak sarılması mümkün değildir.
FRP liflerinin potansiyel makaslama çatlaklarına dik olarak yönlendirilmesi ekstra kesilme kuvveti sağlamakta etkilidir. Üstelik makaslama mukavemetinin arttırılması, bükülmeli kesilme başarısızlığına kıyasla daha fazla sünek bozukluk olan bükülme yetmezliğine yol açabilir.
FRP plakaları veya şeritleri uygulayarak elde edilen ek kayma kuvveti, kiriş geometrisi, mevcut beton mukavemeti ve uygulanan sargı şeması gibi faktörlerin sayısına bağlıdır.
Aramid, Cam ve Karbon FRP’leri içeren üç ana sistem türü vardır. Yüksek kaliteli, ancak pahalı bir FRP plakalı Karbon Fiber Takviyeli Polimer plakası. FRP sistemlerinin harici olarak birleştirilmesi, betonarme kirişlerin kesilip güçlendirilmesi ve köprülerin özellikle iyileştirilmesi için başarıyla uygulanmıştır.
FRP Plakaları veya Şeritleri RCC Kirişlerine Sarmak
Betonarme kirişlerin kesilme kuvvetlendirmesinde uygulanan üç büyük kaydırma planı vardır:
- Komple paketleme
- U Şekilli sargı şeması
- İki taraflı sargı şeması
FRP Plakalarının Tam Sarmalandırılması : Bu tip en etkili sargı metodudur. FRP sistemi, beton elemanın etrafına tamamen sarılır. Kirişler monolitik olarak dökülürken dört tarafın da sarılabilmesi zorlaşmaktadır. Bu yöntem sütunun güçlendirilmesi için uygundur.
U Şekilli Sargı Programı: Bu, kirişin plakalarla bütünleştirildiği gibi yalnızca üç taraf kullanılacak durumlarda kullanılır.
FRP Tabaklarının İki Yan Kaplama Şeması : Bu durumda elemanın iki yüzü FRP sistemine yapıştırılır.
Bundan başka, betonarme elemanlar için betonarme elemanlar için kullanılan üç şemanın kesme mukavemetini artırdığı fakat en etkininin dolduğu, ardından üç taraflı bağı, daha sonra iki taraflı bükme FRP sistemleri. Ayrıca, tüm planları sürekli veya ayrı olarak sarmak da mümkündür. İkinci durumda, şeritler arasındaki merkez arasındaki mesafe, (d / 4 + şerit genişliği) değerine eşit veya daha küçük olmalıdır. Son olarak, U-şekilli ve iki-taraflı sargı yapıştırma hatasına maruz bırakılır ve bu nedenle bunların soyları kesme bağ indirgeme katsayısı (kv) ile sınırlanır.
Kayma bağ indirgeme katsayısı, uygulanan sarılı şema türünün, beton mukavemetinin ve FRP kiriş güçlendirme sisteminin sertliğinin işlevidir. FRP makaslama güçlendirme sistemlerinin efektif derinliği. U şeklindeki şema durumunda kesitin tam yüksekliğine eşittir, oysa iki taraflı bağı ana çelik takviyesinden FRP sisteminin tepesine olan mesafedir.
Dıştan Temin Edilen FRP Sistemlerin Kayma Tasarımı
Betonarme kirişlerin kesilme mukavemeti arttırılmış beton kirişlerin kesilme direnci uygulanan kesme kuvveti (Vu) değerinden daha büyük olmalıdır. Betonarme elemanların nominal kesilme mukavemeti, betonun kayma mukavemeti (Vc), kravat veya spiral olan kesme takviyesi (Vs) ve FRP sistemi tarafından sağlanan makaslama dayanımı (Vf) ile birleştirilerek hesaplanır. Ayrıca, FRP sistem kesme mukavemetine ilave bir azalma faktörü uygulanır.