CTP malzemesinin yapısal strüktürlerde kullanılmasına yönelik sorunlar ve strüktürel davranışının irdelenmesi

Abstract

Cam elyaf takviyeli plastik kompozitler (CTP), inşaat, otomotiv, gemi inşa sektörlerinde sıklıkla kullanılmaktadır. CTP'nin inşaat sektöründeki kullanımları yapısal olmayan veya yardımcı yapısal elemanlarla kısıtlı kalmaktadır. Günümüzde, CTP'nin inşaat sektöründe yapısal kullanımlarına yönelik deneysel ve teorik araştırmalar hız kazanmaktadır. Tezde, CTP kompozitlerin yapısal eleman olarak kullanımının önündeki en büyük engel olan düşük elastisite modülünün iyileştirilmesi yönünde yapı strüktürlerinde kullanılabilecek yeni bir CTP kompozitin geliştirilmesi amaçlanmıştır. CTP'nin yapı mühendisliğini ilgilendiren nitelikleri ayrıntılı olarak tartışılmış ve mevcut üretim teknikleri anlatılmıştır. CTP'nin yardımcı malzeme ve kendi başına taşıyıcı eleman olarak kullanıldığı inşaat mühendisliği uygulamalarının literatür çalışması değerlendirilmektedir. Önerilen çelik tel örgü ile takviye edilmiş CTP taşıyıcı elemanların strüktürel analizi için gerekli olan ve yapısal davranışım iyileştirecek mekanik özellikleri (çekme, eğilme mukavemetleri ve elastisite modülleri), deneysel olarak belirlenmektedir. Daha sonra, yeni kompozit CTP'nin mekanik özelliklerini kullanarak, bir toplu konut taşıyıcı modülün optimal boyutları, sonlu elemanlar analizi kullanarak belirlenmektedir.

i.' Glass fibre reinforced plastics (GRP), are frequently used in automotive and marine structure industries. Their use in building industry is however, restricted to sub-structural and non-structural elements. Recently, experimental and theoretical studies on GRP are becoming increasingly popular. The main purpose of the thesis is to improve the low modulus of elasticity of GRP composites, which inhibits the use of this material in structural engineering applications. Different mechanical properties of GRP related to the construction industry have been discussed, and existing production processes are described in detail. A literature review on published articles regarding the sub-structural and structural applications of GRP on construction industry is presented. In an attempt to improve GRP's modulus of elasticity, mechanical properties of a novel form of steel mesh reinforced GRP are determined, using tensile and flexure tests on standard ASTM specimens. Finally, using a standard finite element package, the optimal dimensions of a modular GRP residential structural unit, suitable for mass production are proposed.