Due to their practical application, flat-plates have been commonly used slab type in constructions in recent years. According to the investigations that were performed since the beginning of the 20th century, the vicinity of the slab-column connection is found to be susceptible to punching failure that causes serious unrepairable damage leading to the collapse of the structures. The objective of this study is to enhance the punching shear strength of slab-column connections in existing deficient flat plate structures. For this purpose, an economical and easy to install strengthening method was applied to ¾ scale flat-slab test specimens. The proposed strengthening scheme employs the use of in house-fabricated Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dowels placed around the column stubs in different numbers and arrangements as vertical shear reinforcement. In addition, the effect of column aspect ratio on strengthening method was also investigated in the scope of this study. Strength increase of at least 30% was obtained for the CFRP retrofitted specimens compared to the companion reference specimen. Three-dimensional finite element analyses of test specimens were conducted by using the general purpose finite element analyses program. 3-D finite element models are successful in providing reasonable estimates of load-deformation behavior and strains. The experimental punching shear capacities and observed failure modes of the specimens were compared with the estimations of strength and failure modes given by punching shear strength provisions of ACI 318-08, Eurocode-2, BS8110-97 and TS500. Necessary modifications were proposed for the existing provisions of punching shear capacity in order to design CFRP upgrading.

Pratik uygulanma özelliği nedeniyle düz döşemeler, son yıllarda yapılarda sıkça kullanılan bir döşeme tipidir. 20. yüzyıl başından günümüze kadar yapılan araştırmalar sonucunda, düz döşemelerdeki kolon-döşeme birleşim bölgesinin, yapılarda onarılması güç hasarlara neden olan zımbalama göçmesine oldukça müsait olduğu gözlenmiştir. Yapılacak olan bu proje kapsamında, düz döşemeli yapılardaki kolon-döşeme birleşim bölgesi zımbalama dayanımının, Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) malzeme kullanılarak arttırılması hedeflenmektedir. Önerilen güçlendirme yöntemi, laboratuvarda imal edilen Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) dübellerin düşey kesme donatısı olarak kolon etrafına değişik sayı ve diziliş biçimleriyle uygulanmıştır. Ilave olarak, kolon dikdörtgenselliğinin, güçlendirme yöntemi üzerindeki etkileri de bu çalışma kapsamında araştırılmıştır. Güçlendirilen numunelerde, güçlendirilmemiş numunelere oranla en az %30'a varan dayanım artışı elde edilmiştir. Deney numunelerine ait üç boyutlu sonlu eleman analizleri yapılmıştır. Yapılan bu analizlerde, üç boyutlu modellerin, gerçek yük-deplasman ve gerilme davranışlarını makul bir şekilde tahmin edebildiği gözlenmiştir. Deneylerden elde edilen zımbalama kapasitesi değerleri ve gözlenen göçme tipleri, ACI 318-05, Eurocode-2, BS8110-97 ve TS500 yönetmelikleri tarafından önerilen kapasite ve göçme tipleri ile karşılaştırılmıştır. Bahsedilen yönetmeliklere, uygulanan güçlendirme yöntemini de göz önünde bulunduracak şekilde gerekli değişiklik önerilerinde bulunulmuştur.