İsmail ÜNSAL, CENGİZ DÜNDAR, A. Kamil TANRIKULU

Çekme Rijitleşmesinin FRP ve Çelik Donatılı Betonarme Kirişlerin Yük-Deplasman Davranışı Üzerindeki Etkisi

Bu çalışmada çekme rijitleşmesinin, FRP ve çelik donatılı betonarme kirişlerin yük-deplasman davranışı üzerindeki etkisi teorik olarak incelenmiştir. Bu amaçla yapılan analizlerde, literatürde mevcut çeşitli deneysel çalışmalarda test edilmiş olan 12 adet FRP ve çelik donatılı kiriş numunesi esas alınmıştır. Çekme rijitleşmesinin eğilme davranışı üzerindeki etkisini incelemek üzere hesaplarda iki bölgeli doğrusal çekme rijitleşmesi modeli kullanılmıştır. Bu modelde çekme rijitleşmesini ?ts parametresi kontrol etmektedir. Yapılan analizlerle, her bir kiriş için ?ts parametresinin 2 ile 25 arasında değişen değerlerine bağlı olarak yük-deplasman eğrisi elde edilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlar, mevcut deneysel çalışmalarda verilen kiriş numunelerine ait yük-deplasman ilişkileriyle karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları ile en uyumlu yük-deplasman ilişkisini sağlayan ?ts değerleri kaydedilmiştir. Sonuç olarak yükdeplasman davranışı belirlenmek istenen FRP ve çelik donatılı betonarme kirişlerin analizi için hesaplarda esas alınması gereken ?ts değerinin, donatı oranı ve donatı elastisite modülü gibi faktörlere bağlı olarak önemli oranda değişkenlik gösterdiği belirlenmiştir

Tension Stiffening Effect on Load-Deflection Behavior of Concrete Beams Reinforced with FRP and Steel Bars

In this study, tension stiffening effect on load-deflection behavior of concrete beams reinforced with FRP and steel bars is investigated. A total of 12 FRP reinforced concrete beam specimens, available in the literature, were considered in the analysis. In order to investigate tension stiffening effect on flexural behavior, bilinear tensile stress-strain model was considered for concrete material. In this model the parameter ?ts controls the tension stiffening effect on the load-deflection behavior of the beam. Loaddeflection curves for the specimens were obtained with varying ?ts between 2 to 25, and then were compared with the experimental results. In conclusion it is observed that the value of ?ts to be taken into account for calculations in order to predict load-deflection behavior of reinforced concrete beams significantly depend on the reinforcement ratio and the mechanical properties of reinforcement.

PDF

___

Stramandinolia R.S.B., Rovere H.L.L., 2008. An Efficient Tension-Stiffening Model for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Members, Engineering Structures, 30: 2069- 2080.
Allam S.M., Shoukry M.S., Rashad G.E., Hassan A.S., 2013. Evaluation of Tension Stiffening Effect on the Crack Width Calculation Alexandria Engineering Journal, 52: 163-173.
Wu H.Q., Gilbert R.I., 2009. Modeling Short- Term Tension Stiffening in Reinforced Concrete Prisms Using a Continuum-Based Finite Element Model, Engineering Structures, 31: 2380-2391.
Yankelevsky D.Z., Jabareen M., Abutbul A.D., 2008. One-Dimensional Analysis of Tension Stiffening in Reinforced Concrete with Discrete Cracks, Engineering Structures, 30: 206-217.
5.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: 680-693.
6.ACI Committee 440. Guide For The Design and Construction of Structural Concrete Reinforced With FRP Bars. ACI440.1R-06, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI; 2006. P. 44.
7.El-Nemr A, Ahmed EA, Benmokrane B. Flexural Behavior And Serviceability of Normal and High-Strength Concrete Beams Reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymer Bars. ACI Struct J 2013; 110 (6): 1077-88.
8.Comité Euro-International du Béton (CEB). Manual on Cracking and Deformation, Bulletin D'information, No. 158-E; 1985.
9.Bischoff PH. Reevaluation for Deflection Prediction for Concrete Beams Reinforced with Steel and Fiber Reinforced Polymer Bars. J Struct Eng 2005;131(5):752-67.
10.ISIS Canada. Reinforcing Concrete Structures with Fiber Reinforced Polymers, Design Manual No. 3, ISIS Canada,Winnipeg, Manitoba; 2001.
11.Comité Euro-International du Béton(CEB). CEB-FIB Model for Concrete Structures, Bulletin 213/214; 1990.
12.Mahroug M.E.M., Ashour A.F., Lam D., 2014. Tests of Continuous Concrete Slabs Reinforced with Carbon Fibre Reinforced PolymerBars, Composites : Part B, 66: 348-357.
13.Mahroug M.E.M., Ashour A.F., Lam D., 2014. Experimental Response and Code Modelling of Continuous Concrete Slabs Reinforced With BFRP Bars, Composite Structures, 107: 664-674.