İsmail ÜNSAL, Serkan TOKGÖZ, İsmail H. ÇAĞATAY, Cengiz DÜNDAR

Hibrit Donatılı Basit Mesnetli Betonarme Kirişlerin Yük-Deplasman Davranışının İncelenmesi

Bu çalışmada, hibrit donatılı betonarme kirişlerin yük-deplasman davranışı teorik olarak incelenmiştir. Hibrit donatılı betonarme kesitlerde, çekme veya basınç bölgesinde cam elyaf lifli polimer (GFRP) ve çelik donatılar bir arada kullanılmaktadır. Çalışmada, test verileri literatürde mevcut olan hibrit donatılı (GFRP ve çelik) basit mesnetli 6 adet betonarme kiriş numunesi esas alınmış ve kirişler sayısal bir yöntemle analiz edilmiştir. Kirişlerin yük-deplasman ilişkileri teorik olarak elde edilmiş ve sonuçlar mevcut deneysel çalışmada verilen yük-deplasman eğrileriyle karşılaştırılmıştır. Sayısal yöntemde kirişlerin çatlamış durumdaki efektif eğilme rijitliklerinin hesabında çatlamış kesit analizi ile hesaplanan moment-eğrilik ilişkileri esas alınmaktadır. Sistem deplasmanlarının hesabında rijitlik matrisi yöntemi kullanılmaktadır. Sayısal yönteme dayalı olarak elde edilen yük-deplasman eğrilerinin deneysel sonuçlar ile uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Hibrit donatılı kiriş, FRP donatı, Yük-deplasman, Moment-eğrilik

Investigation of Load-Displacement Behavior of Hybrid Reinforced Simply Supported Concrete Beams

In this study, load-deflection behavior of hybrid reinforced (GFRP and steel) concrete beams is theoretically investigated. Six hybrid reinforced (GFRP and steel) simply supported concrete beams available in literature were considered and analyzed based on a numerical method. The load-deflection curves of beams are obtained theoretically and the results are compared with the load-deflection curves given in the available experimental study. The moment-curvature relationships calculated by cracked section analysis is taken as basis for the effective flexibilities of the beams in cracked state. The stiffness matrix method is used in the structural analysis. It is observed that the load-deflection curves obtained based on the numerical procedure is in good agreement with the available test results.

Keywords:

Hybrid reinforced beam, FRP reinforcement, Load-deflection, Moment-curvature,

PDF

___

1. ACI Committee, 2015. Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars. ACI440.1R-15, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 88. 2. Mazaheripour, H., Barros, J.A.O., Soltanzadeh, F., Sena-Cruz, J., 2016. Deflection and Cracking Behavior of SFRSCC Beams Reinforced with Hybrid Prestressed GFRP and Steel Reinforcements, Engineering Structures, 125, 546-565. 3. Refai, A.E., Abed, F., Al-Rahmani, A., 2015. Structural Performance Serviceability of Concrete Beams Reinforced with Hybrid (GFRP and steel) bars, Construction and Building Materials, 96, 518-529. 4. Qin, R., Zhou, A., Lau, D., 2017. Effect of Reinforcement Ratio on the Flexural Performance of Hybrid FRP Reinforced Concrete Beams, Composites Part B, 108, 200-209. 5. Bencardino, F., Condello, A., Ombres, L., 2016. Numerical and Analytical Modelling of Concrete Beams with Steel, FRP and Hybrid FRP-steel Reinforcements, Composite Structures, 140, 53-65. 6. Kara İ. F., Ashour A. F., Koroglu M. A., 2015. Flexural Behavior of Hybrid FRP/Steel Reinforced Concrete Beams. Composite Structures, 129, 111-121.
7. Yinghao, L., Yong, Y., 2013. Arrangement of Hybrid Rebars on Flexural Behavior of HSC Beams. Composites: Part B. 45, 22-31.
8. Unsal, I., Tokgöz, S., Cagatay, I.H., Dundar, C., 2017. A Study on Load-deflection Behavior of Two-span Continuous Concrete Beams Reinforced with GFRP and Steel Bars, Structural Engineering and Mechanics, 63-5, 629-637.
9. Dundar, C., Tanrikulu, A.K., Frosch, R.J., 2015. Prediction of Load-deflection Behavior of Multi-span FRP and Steel Reinforced Concrete Beams, Composite Structures, 132, 680-93.
10. Comité Euro-International Du Béton (CEB), 1990. CEB-FIB Model For Concrete Structures Bulletin, 213/214.
11. Ünsal, İ., Dündar, C., Tanrıkulu, A.K., 2016. Çekme Rijitleşmesinin FRP ve Çelik Donatılı Betonarme Kirişlerin Yük-deplasman Davranışı Üzerindeki Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(1), 429-439.