ENİNE VE BOYUNA FRP DONATILI BETONARME KİRİŞLERİN KESME DAYANIMI

Bu çalışmada lif takviyeli polimer donatılar (FRP) içeren kayma donatılı ve kayma donatısız betonarme kirişlerin kesme dayanımı için literatürden elde edilen 206 adet deney sonucu da göz önünde bulundurularak farklı modeller önerilmiş ve bu modellerden elde edilen sonuçların deneysel sonuçlarla karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışma kapsamında ayrıca farklı ülke yönetmelikleri tarafından FRP donatılı betonarme kirişlerin kesme dayanımı için geliştirilen modellerin deneysel sonuçlarla karşılaştırılması yapılarak bu modellerin uygulanabilirliği de belirlenmeye çalışılmıştır. ACI 440.1R-15 tarafından önerilen denklem ile elde edilen sonuçların malzeme dayanımındaki azaltma katsayıları kullanmadan bile gereğinden fazla güvenli yönde sonuçlar verdiği görülmüştür. BISE tarafından gerek kayma donatısız gerekse kayma donatılı betonarme kirişlerin kesme dayanımı için önerilen modellerin yönetmelikler içerisinde en uygun sonucu verdiği belirlenmiştir. Bu çalışmada önerilen modellerin yönetmeliklere göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.

SHEAR STRENGTH OF REINFORCED CONCRETE BEAMS REINFORCED WITH TRANSVERSE AND LONGITUDINAL FRP BARS

In the present study, simplified empirical expressions for the shear capacity of FRP reinforced concrete beams with and without stirrups accounting for most influential parameters were proposed using a large database of 206 specimens collected from the literature. The equations of six existing design standards for shear capacity of FRP reinforced concrete beams have also been evaluated using the large database collected. The shear provision of ACI 440.1R-15 method for FRP reinforced concrete beams gave conservative predictions even without applying reduction factors. BISE model gave the most accurate results for the shear strength of FRP-reinforced concrete beams among the shear design standards. The proposed equations also gave more accurate results for shear capacity predictions for a wide range of FRP reinforced concrete beams than the shear design standards.

___

  • [1] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI), Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars, Technical Committee Document No. 440.1R-15, Farmington Hills, Michigan, USA, 2015.
  • [2] SHEHATA, E., Fibre-Reinforced Polymer (FRP) for Shear Reinforcement in Concrete Structures, PhD Dissertation, Manitoba University, Winnipeg, Manitoba, Canada, 1999.
  • [3] CANADIAN STANDARDS ASSOCIATIONS (CSA). Design and Construction of Building Components with Fibre-Reinforced Polymer, Canadian Standards S806-02, Rexdale, Ontario, Canada, 2002.
  • [4] JAPAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (JSCE), Recommendations for Design and Construction of Concrete Structures using Continuous Fibre Reinforced Materials, A. MACHIDA (Ed.), Concrete Engineering Series 23, Tokyo, Japan, 1997.
  • [5] ISIS CANADA, Reinforcing Concrete Structures with Fibre Reinforced Polymers, ISISM03-07, Canadian Network of Centres of Excellence on Intelligent Sensing for Innovative Structures, Univ. of Winnipeg, Winnipeg, Man, Canada, 2007.
  • [6] BIRITISH INSTITUTION OF STRUCTURAL ENGINEERS (BISE), Interim Guidance on the Design of Reinforced Concrete Structures Using Fibre Composite Reinforcement, IstructE, SETO Ltd., London, UK, 1999.
  • [7] NAGSAKA, T., FUKUYAMA, H., TANIGAKI, M., Shear Performance of Concrete Beams Reinforced with FRP Sitrups, Detroit, Michigan, USA, 1993.
  • [8] HEGGER, J., NIEWELS, J., KURTH, M., "Shear Analysis of Concrete Members with Fibre Reinforced Polymers (FRP) as Internal Reinforcement", 9th International Symposium on Fibre-Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures, FRPRCS-9, 1-8, Sydney, Australia, 2009.
  • [9] SPADEA, S., Comportamento di Elmenti di Calcestruzzo Armato Con Barre di Materiale Compositeo Fibroinforzato, University of Salerno, Fisciano, Italy, 2010.
  • [10] RAZAQPUR, A.G., SPADEA, S., "Shear Strength of FRP Reinforced Concrete Members with Stirrups", Journal of Composite for Construction, 19, 1-15, 2015.
  • [11] CNR-DT 203/2006, Guide for Design and Construction of Concrete Structures Reinforced with FibreReinforced Polymer Bars, Rome, Italy, 2006.
  • [12] ASHOUR, A.F., KARA, I.F., "Size Effect on Shear Strength of FRP Reinforced Concrete Beams", Composite Part B: Engineering, 60, 612-620, 2014.
  • [13] EL-SAYED, A.K., EL-SALAKAWY, E.F., BENMOKRANE, B., "Shear Strength of one Way Concrete Slabs Reinforced With FRP Composites Bar", Journal of Composite for Construction, 9, 147-157, 2005.
  • [14] EL-SAYED, A.K., EL-SALAKAWY, E.F., BENMOKRANE, B., "Shear Strength of FRP Reinforced Concrete Beams without Transverse Reinforcement", ACI Structural Journal, 103, 235-243, 2006.
  • [15] ALKHRDAJİ, T., WIDEMAN, M., BELARBI, A., NANNI, A., "Shear Strength of GFRP RC Beams and Slabs", Proceedings of the Int. Conference Composites in Construction-CCC, 409-414, Porto, Portugal, 2001.
  • [16] ALSAYED, S., AL-SALLOUM, Y., ALMUSALLAM, T., AMJAD, M., "Evaluation of Shear Stresses in Concrete Beams Reinforced by FRP Bars", Proceeding of the Second International Conference on Advanced Composite Materials for Bridges and Structures (ACMBS-II), 173-179, Montreal Quebec, Canada, 1996.
Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2147-012X
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2012
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi