FRP(Karbon Fiberle Güçlendirilmiş Polimerler) ile güçlendirme nasıl yapılır?

Merhabalar;

Son güncelleme 10.81 ile gelen frp ile güçlendirmeyi programda nasıl yapıyoruz, bilgi verebilir misiz? Raporlarda bu durumun hesapları gösteriliyor mu?

İyi Çalışmalar.
 
Merhaba;

Herhangi bir kolona iki kere tıklayarak özelliklerine girin ve "Performans analizi" sekmesine tıklayın. "Lifli polimer güçlendirmesi kullan" seçeneğini aktif hale getirin ve parametreleri girin.

1624887719304.png
Bu tanımlamaları yaptıktan sonra TBDY EK 15B kapsamında tanımlanan kolonların özellikleri ve hesabı değişecektir. Doğrusal performans analizi raporu aldığınızda FRP ile ilgili bilgiler verilecektir.

1624887964328.png

Saygılarımla...
 
Merhaba;

FRP ile ilgili hesaplar yapılıp basılıyor.
FRP sonucunda mevcut beton basınç dayanımı (fcc) ve sargılanmış beton basınç dayanımına karşı gelen birim kısalma (εcc) değerleri sonucunda hesaplanan akma momenti ve eğriliği sonuçları raporlarda basılmaktadır. Bunun yanında malzeme ve moment eğrilik ile ilgili detay değerler için moment-eğrilik raporu alabilirsiniz. FRP ile sargılı kolonların moment-eğrilik raporları, TBDY 15B 'de anlatılan malzeme modeli ile yapılmaktadır.
FRP ile sargılanmış kolonların kayma dayanımı da TBDY Denklem 15B.1 de belirtildiği şekilde hesaplanıp elemanların süneklik kontrolleri raporlarında belirtilmektedir.

Aşağıdaki görselde FRP ile sargılı kolonlar için hesaplanan Vr değeri basılmaktadır. Benzer şekilde moment eğrilik analizindeki malzeme katkılarından ötürü değişen akma momenti (My), akma eğriliği gibi değerler de raporda gösterilmektedir. Bu değeri kırmızı ile işaretledim.

1625038492233.png

Saygılarımla...
 

Ekli dosyalar

  • 1625038311487.png
    1625038311487.png
    372.4 KB · Görüntüleme: 141
  • 1625038391917.png
    1625038391917.png
    399.4 KB · Görüntüleme: 148
Oğuzcan Bey merhaba,

FRP hesaplarının daha açık bir şekilde gösterilmesi gerekiyor. Formüllerindeki değerler basılmalı. FRP katkısı ile;

1- Kesme dayanımı arttırılıyor
2- eksenel basınç dayanım arttırılıyor
3- süneklik arttırılıyor (epsilon cc)

Dört kolonlu basit bir örnek yaptım. S01, S02, S03 ve S04 kolonları var. S01 kolonunda frp yok. Diğer kolonlarda ise sırasıyla aynı frp türü var ama sargı sayısı 1, 2 ve 3 kat.

Anladığım kadarıyla şu an eksenel basınç dayanımı arttırımı kontrol edilmiyor. Çünkü FRP veri girişi yapılırken köşe yuvarlatma çapı değerini de girmiyoruz. Eksenel basınç dayanımı hesabında bu değer kullanılıyor. Zaten aşağıdaki eksenel yük kontrolü raporunda da frp olsun olmasın değişen bir şey yok.

Kesme dayanımı hesabında Vf değerini elle hesapladım ama raporda basılan değerle aynısını bulamadım. Bir yerde yanlış hesap yapıyorum galiba. Siz burada Vf formülündeki değerleri yazar mısınız.

Bu arada şu an hesap kabulünüzde tam sargı (sf=wf) kabulü var. Parçalı sargılama da çokça kullanılıyor. Bu ayarı getirecek misiniz?

Süneklik arttırımı yapıldığı kolonların momet-eğrilik raporunda epsilon cc değerinin değişmesinden görülebiliyor. epsilon cc formülünde f1 değişkeni hesaplanırken Ka kesit şekil katsayısı kullanılıyor. Bu değer de rc köşe yuvarlatma çapına bağlı bir sayı. Bu değeri girmediğimiz göre nasıl hesaplandığını anlayamadım. Açıklar mısınız.

Ben aşağıdaki resimlerde S03 kolonun moment eğrilik raporunda nf=2 sargılı kolon için f1=2,6754 MPa ve fcm=25 Mpa için epsilon cc=0,0076 buldum. Bunu mevcut kolonun epsilon cc=0,0047 değeri ile toplayınca rapordaki epsilon cc=0,0123 buldum. Bunu da rc=40 mm alarak elde ettim.

Ancak S04 kolonunda nf=3 kat ve rc=40 mm aldığımda f1=4,0131 mpa ve fcm=25 mpa için epsilon cc=0,0096 değerini buldum. Bunu mevcut kolonun epsilon cc=0,0047 değeri ile toplayınca epsilon cc=0,0143 buldum. Raporda ise bu değer 0,0159 hesaplanmış. Neden aynı değeri bulamadım?
 

Ekli dosyalar

  • kolon-eksenel.png
    kolon-eksenel.png
    121.1 KB · Görüntüleme: 108
  • kolon-frp-ayarları.png
    kolon-frp-ayarları.png
    192.9 KB · Görüntüleme: 106
  • kolon-kesme.png
    kolon-kesme.png
    219.6 KB · Görüntüleme: 90
  • kolon-frp-kesme-kapasitesi.png
    kolon-frp-kesme-kapasitesi.png
    226.7 KB · Görüntüleme: 81
  • kolon-moment-eğrilik-raporu.png
    kolon-moment-eğrilik-raporu.png
    247.4 KB · Görüntüleme: 104
  • SD-FRP-MODEL.cde
    110 KB · Görüntüleme: 23
Öncelikle şunu belirtmek isterim ki FRP ile güçlendirme performans analizleri için yapılmış bir olanaktır. Bu sebeple performans analizleri üzerinden konuşmak daha anlamlı olacaktır.

anladığım kadarıyla şu an eksenel basınç dayanımı arttırımı kontrol edilmiyor. çünkü frp veri girişi yapılırken köşe yuvarlatma çapı değerini de girmiyoruz. eksenel basınç dayanımı hesabında bu değer kullanılıyor. zaten aşağıdaki eksenel yük kontrolü raporunda da frp olsun olmasın değişen bir şey yok.

ideCAD ile TBDY 15B.2 'de belirtilen eksenel basınç dayanımı artışı yapılır.
Sizin bakmanız gereken yer moment eğrilik grafiğidir.

Yaptığınız örnekte kolonların moment eğrilik diyagramlarına girip mevcut bina için basınç sınırlarına baktığınızda bu durumu görebilirsiniz. Hepsi farklı değerlerde çıkmış. Bu durumun tek sebebi fcc değerinin hesaplanmasıdır.
Eksenek yük kontrolü raporunda bu değer ile kontrol yapılmaz çünkü bu raporda sargısız beton basınç dayanımı kullanılır. Dolayısıyla eksenel kapasitesi "kolon eksenel kuvvet raporu" 'ndan değil direk olarak moment eğrilik grafiği üzerinden kontrol etmeniz daha anlamlı olacaktır.

1665069581916.png

1665069389683.png
çünkü frp veri girişi yapılırken köşe yuvarlatma çapı değerini de girmiyoruz.
süneklik arttırımı yapıldığı kolonların momet-eğrilik raporunda epsilon cc değerinin değişmesinden görülebiliyor. epsilon cc formülünde f1 değişkeni hesaplanırken ka kesit şekil katsayısı kullanılıyor. bu değer de rc köşe yuvarlatma çapına bağlı bir sayı. bu değeri girmediğimiz göre nasıl hesaplandığını anlayamadım. açıklar mısınız.

Köşe yuvarlatma katsayısı TBDY 15.10.1.3 'te belirtilen 30 mm değeri alınmaktadır.

1665069913823.png

Burada söylediğiniz gibi sargılı beton etkisindeki fcc ve epsilon_cc katsayısı artık tanımlanan frp değerlerine göre hesaplanıyor ve moment eğrilik bağlantısında ve buna bağlı olarak eleman akma-göçme momentleri, plastik dönemeler gibi tüm değerler bu değerlere bağlı olarak hesaplanıyor.


kesme dayanımı hesabında vf değerini elle hesapladım ama raporda basılan değerle aynısını bulamadım. bir yerde yanlış hesap yapıyorum galiba. siz burada vf formülündeki değerleri yazar mısınız.

Burada doğrusal performans analiz raporunda kapsamlı bilgi düzeyi için verilen değerler için yazıyorum. Öncelikle burada Vf değerinin hesabında wf = sf olarak alınıyor. Çünkü 15b.1 'de de belirtildiği üzere sargılama etkisi sürekli yapıldığı kabulü olmaktadır. Bu durumda Vf = 2nf*tf*Ef*eps_f*d olarak hesaplanır. nf = 1 , tf = 0.337 mm , Ef = 230000 N/mm2 , d = 300-40=260 mm , eps_f = 0.00.4 olarak alınmaktadır. (seçtiğiniz frp ye göre) Bu durumda Vf = 16.43 tf çıkıyor. Ancak TS500 'de belirtilen bir maksimum kesme kuvveti sınırı bulunmaktadır. Bu kesme kuvveti sınırı da V_max = 0.22fcd*bw*d = 0.22*25*300*275/(1000*9.81) = 46.27 tf değeri çıkmaktadır ki Vr değeri bu şekilde hesaplanmaktadır. Bu sebeple bir noktadan sonra sargı sayısının bir önemi bulunmamaktadır ki zaten sizin modelinizde bu ortaya çıkmıştır.

1665071410702.png

1665071372237.png

ben aşağıdaki resimlerde s03 kolonun moment eğrilik raporunda nf=2 sargılı kolon için f1=2,6754 mpa ve fcm=25 mpa için epsilon cc=0,0076 buldum. bunu mevcut kolonun epsilon cc=0,0047 değeri ile toplayınca rapordaki epsilon cc=0,0123 buldum. bunu da rc=40 mm alarak elde ettim.

ancak s04 kolonunda nf=3 kat ve rc=40 mm aldığımda f1=4,0131 mpa ve fcm=25 mpa için epsilon cc=0,0096 değerini buldum. bunu mevcut kolonun epsilon cc=0,0047 değeri ile toplayınca epsilon cc=0,0143 buldum. raporda ise bu değer 0,0159 hesaplanmış. neden aynı değeri bulamadım?

burada rc=30 mm kabul edilmeli. Diğer değerlerin hesabını aşağıda gönderiyorum. ara değerlerden kontrol edebilirsiniz. TBDY denklem 15B.5 , 15B.6 , 15B.7 ve 15B.8 'e bakıldığında aşağıdaki tüm değerleri bulabilirsiniz.
S03 kolonu için;

1665072088922.png
1665072270484.png

S04 kolonu için;

1665072209415.png
1665072260430.png

Saygılarımla...
 
Oğuzcan Bey günaydın. Detaylı açıklamanız için teşekkür ederim.

Kesme hesabı formülündeki eps_f değeri eps_fu değerine bağlı 15B.3 ve 15B.4 bağıntısından hesaplanmalı.
Sizin 0,021 olarak aldığınız değer eps_fu değeridir.

Vf = 2 * 1 * 0,337 * 230000 * 0,004 * 260 = 16,43 t hesaplanmalı.

f1 hesabınızda da eps_f=0,004 değerini almadığınız için fazla hesaplanmış.

f1= 0,5 * 0,573 * 0,0089 * 0,004 * 230000 = 2,345 MPa olmalı.

Buna bağlı olarak da;

fcc = 25* (1 + 2,4*(2,345/25)) > 1,2*25 bağıntısından

fcc = 30,63 MPa olmalı.
 

Ekli dosyalar

  • epsilon_f.png
    epsilon_f.png
    72.3 KB · Görüntüleme: 25
kesme hesabı formülündeki eps_f değeri eps_fu değerine bağlı 15b.3 ve 15b.4 bağıntısından hesaplanmalı.
sizin 0,021 olarak aldığınız değer eps_fu değeridir.
Burada programın yaptığı hesabı döküman haline getirmişsiniz. Yazdıklarınız doğru.

Vf = 2 * 1 * 0,337 * 230000 * 0,004 * 260 = 16,43 t hesaplanmalı.
Burada da programın yaptığı hesabı dökümante etmişsiniz. Vf değeri budur ve doğrudur.

f1 hesabınızda da eps_f=0,004 değerini almadığınız için fazla hesaplanmış.

f1= 0,5 * 0,573 * 0,0089 * 0,004 * 230000 = 2,345 mpa olmalı.
Burada yaptığınız hesap doğru değil. f1 hesabı yapılırken eps_f yani lifli polimerin birim uzama sınırı 15b.4 de olan 0.0105 ve 0,01 değerinden küçük olanın alınması gerekiyor. Bu sebeple f1 hesabı yapılırken 0.01 değeri alınmalıdır.
eps_f = 0.004 değeri bu hesap için alınmamalıdır.


1665129613302.png


Aşağıdaki S01 kolonunda 24.57 tf ve 33.03 tf değerleri zaten bir kolonda beton ve donatıdan ötürü vc + vw değerlerinin toplamıdır. Bu hesaplarda herhangi bir problem yok. Bu değerleri hesaplamak isteseniz malzemeyi kapsamlı bilgi düzeyine göre hesaplamaya dikkat etmeniz gerekiyor.

S02 kolonu da bir kat frp ile sarıldığından majör yön için vr = vc + vw + vf = 24.57+16.4343 = 41.043 tf olarak buluyoruz ki bu değer raporda çıkan vr değeridir. minor yön için ise vr = vc + vw + vf = 33.03 + 16.4343 = 49.46 tf çıkıyor. Ancak bu değer yukarıda verdiğim cevapta hesapladığım maksimum değerden fazla bu sebeple bundan sonraki tüm değerler 46.27 tf olarak kalacaktır.
v_max = 0.22fcd*bw*d = 0.22*25*300*275/(1000*9.81) = 46.27 tf

1665128564633.png,


Saygılarımla...
 

Ekli dosyalar

  • 1665128449859.png
    1665128449859.png
    15.4 KB · Görüntüleme: 38
@Oğuzcan HADİM Bey merhaba,

Ben frp ile güçlendirme konusunu öğrenme aşamasındayım. Elemanların "Performans Analizi" sekmesinde "Lifli Polimer Güçlendirme Kullan" kısmında ACI.440.2R-17'deki Örnek 16.6'da olduğu gibi şerit sargılama türünde lifli polimer eleman programda tanımlayabilir miyiz?
 

Ekli dosyalar

  • 16.6.png
    16.6.png
    37.2 KB · Görüntüleme: 46
Son düzenleme:
oğuzhan bey merhaba, help.idecad adresindeki örneği birebir deniyorum ama değişim olmuyor sargılı bir malzeme bilgisi bile görünmüyor moment eğrilik raporunda. sargıyı 4 kat yaptığımda ise değerler görünmeye başlıyor. programı yeni aldım acaba sürümle ilgili problem olabilir mi? daha önce böyle bir sorunla karşılaşıldı mı? teşekkürler.
 
Geri
Üst