Çelik fiber katkılı etriyesiz betonarme kirişlerin davranışı

Sunulan çalışmada çelik fiber katkısının farklı boyuna donatı oranlarına sahip etriyesiz betonarme kirişlerin eğilme davranışına olan etkileri deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmada düşük ve yüksek boyuna donatı oranına sahip iki grup kiriş imal edilmiştir. Her bir gruptaki kirişler hacimce %0, %0,5, %1,0 ve %1,5 çelik fiber oranına sahip olup toplam sekiz kiriş açıklık ortasına uygulanan yük altında test edilmiştir. Düşük boyuna donatı oranına sahip kirişlerde çelik fiber katkısı eğilme kapasitesini %50'ye yakın oranlarda arttırmış, ancak deformasyonların tek bir çatlakta toplanması sebebiyle boyuna donatıda kopmaya yol açarak çelik fiber katkısız kirişe göre daha az yerdeğiştirme yapmasına sebep olmuştur. Yüksek boyuna donatı oranına sahip kirişlerde ise çelik fiber katkısı etriye görevi görerek çelik fiber katkısı olmaması durumunda gevrek eğik çekme göçmesi gösteren kirişlerin sünek eğilme göçmesi göstermelerini sağlamıştır. Her iki grupta çelik fiber oranının arttırılması çatlak dağılımını etkilemekle birlikte davranışta önemli bir farklılığa yol açmamıştır. Kirişler analitik yöntemlerle modellendiğinde literatürde yaygın kullanılan ve çatlakta çelik fiberlerin taşıdığı çekme gerilmesini sabit kabul eden yaklaşımın güvenli tarafta olmakla birlikte eğilme kapasitesinin olduğundan düşük hesaplanmasına yol açtığı, çekme gerilmelerini çatlak genişliği ile ilişkilendiren daha hassas modellerin daha iyi sonuç verebilecekleri görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Betonarme kirişler, çelik fiber katkılı beton, betonarme kirişlerde kesme davranışı, betonarme kirişlerde eğilme davranışı, çelik fiber katkısının modellenmesi

PDF

___

1. Murathan A., Murathan A., Karadavut S., Useability of high density polypropylene textile waste in composite material production, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (1), 9-14, 2014.
2. American Concrete Institute, Fiber Reinforced Concrete in Practice, Special Publication SP-268, Farmington Hills, Michigan, A.B.D., 2010.
3. American Concrete Institute, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11), Farmington Hills, Michigan, A.B.D., 2011.
4. Soutsos M.N., Le T.T., Lampropoulos A.P., Flexural performance of fibre reinforced concrete made with steel and synthetic fibres, Constr. Build. Mater., 36, 704-710, 2012.
5. Susetyo J., Gauvreau P., Vecchio F.J., Steel fiber-reinforced concrete panels in shear: Analysis and modeling, ACI Struct. J., 110 (2), 285-295, 2013.
6. Hameed R., Sellier A., Turatsinze A., Duprat F., Flexural behaviour of reinforced fibrous concrete beams: Experiments and analytical modelling, Pak. J. Engg. & Appl. Sc., 13, 19-28, 2013.
7. Campione G., Simplified flexural response of steel fiber-reinforced concrete beams, J. Mater. Civ. Eng., 20 (4), 283-293, 2008.
8. Türk Standartları Enstitüsü, TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Ankara, Türkiye, 2000.
9. Deluce J.R. ve Vecchio F.J., Cracking behavior of steel fiber-reinforced concrete members containing conventional reinforcement, ACI Struct. J., 110 (3), 481-490, 2013.
10. Michels J., Christen R., Waldmann D., Experimental and numerical investigation on postcracking behavior of steel fiber reinforced concrete, Eng. Fract. Mech., 98, 326-349, 2013.
11. Lee S.C., Cho J.Y., Vecchio F.J., Simplified diverse embedment model for steel fiber-reinforced concrete elements in tension, ACI Struct. J., 110 (4), 403-412, 2013.
12. Naaman A.E., Strain hardening and deflection hardening fiber reinforced cement composites, Fourth International Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cement Composites (HPFRCC4), Ann Arbor-A.B.D., 95-113, 2003.
13. Ersoy U. ve Ozcebe G., Betonarme, Evrim Yayınevi, Istanbul, 2015.
14. American Concrete Institute, ACI 544.4R-88 Design Considerations for Steel Fiber Reinforced Concrete, Farmington Hills, Michigan, A.B.D., 1988.
15. Valle M. ve Buyukozturk O., Behaviour of fiber reinforced high-strength concrete under direct shear, ACI Struct. J., 90 (2), 122-133, 1993.
16. Collins, M.P. ve Mitchell, D., Prestressed Concrete, Response Publications, Toronto, Kanada, 1997.