Çelik lif katkısının tekrarlı yük etkisindeki geleneksel ve yüksek performanslı betonarme kolonların davranışlarına etkisinin incelenmesi

Abstract

Betonarme sistemlerin deprem yüklerini güvenli bir şekilde aktarırken rijit olmalarının yanı sıra bu yüklerin bir kısmını sönümleyebilmeleri için sünek olmaları da istenir. Betonarme taşıyıcı sistemlerin önemli elemanı olan kolonların düşey yükler altındaki davranışları elverişli olmasına rağmen, yatay yükler altındaki davranışları çoğu zaman yeterli olmayabilmektedir. Bunun yanı sıra bir yapının yeterli yatay yer değiştirme rijitliğine sahip olmaması, özellikle kuvvetli deprem etkileri altında büyük göreli kat ötelenmelerinin meydana gelmesine, buda kolon uç noktalarında önemli büyüklükte ikinci mertebe momentlerin oluşmasına yol açmaktadır. Bilindiği gibi beton; yorulma dayanımı, aşınma dayanımı, çekme dayanımı ve enerji yutma kapasitesi bakımından zayıf bir malzemedir. Betonun elverişli olmayan bu mekanik özelliklerinin iyileştirebilmek amacı ile beton içerisine çelik liflerin katılması en yaygın kullanılan yöntemlerden biridir. Sağladığı faydalar da dikkate alındığında, beton ve betonarme yapılarda çelik liflerin beton içerisindeki davranışının bilinmesi oldukça önemlidir. Konu ile ilgili son yıllarda birçok araştırma yapılamasına rağmen yeni araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Betonarme kolonların yapımında kullanılan betona çelik lif katkısının kolonların tekrarlı yatay yük taşıma kapasitesine sağlayacağı katkının incelenmesi amacıyla geçekleştirilen bu çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm genel bilgiler bölümü olup, ikinci bölüm çalışmanın amacına uygun olarak çelik lif katkılı betonarme kolonların üretimini kapsamaktadır. Üçüncü bölüm, üretilen betonarme kolonlar üzerinde yapılan tekrarlı yüklemelere ait deneylerden elde edilen bulguların karşılaştırmalı olarak irdelenmesinden oluşmaktadır. Yapılan çalışmanın bütününden çıkarılabilecek sonuç ve öneriler dördüncü bölümde özetlenmekte ve bu bölümü kaynaklar dizini izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, çelik lif katkısının geleneksel betonarme kolonların yatay yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde arttırdığını, yüksek performanslı betonarme kolonlarda bu artışın çok az olduğunu, hem geleneksel hem de yüksek performanslı betonarme kolonlarda kolon uç noktalarındaki yer değiştirme kapasitelerini önemli ölçüde arttırdığını ortaya koymuştur.

The reinforced concrete systems while transmitting the earthquake loads in safety, is expected to be ductile as well as rigid in order to damp these loads. Although the behaviors of columns, important elements of the reinforced concrete systems, under the vertical loads are convenient, the behaviors of the under horizontal loads are generally not enough. In addition, if a construction doesn’t have enough horizontal displacement rigidity, it will cause big relative displacements under earthquake reactions and this will also cause to happen second order moments in the extremity points of the columns. As is known, concrete is a not strong material in point of fatigue resistance, abrasion resistance, pulling resistance, and toughness capacity. Adding steel fibers inside of unset concrete to heal unsuitable mechanical features of the concrete is one of the most used methods. This study consists of four parts, which was carried out to examine the contribution which steel fiber additions to concrete used in construction of concrete column give to the cyclic horizontal load carrying capacity of column. First section is general information, the second section is about the production of steel fiber added columns according to the aim of the study. Third section consists of the comparison of the results of the experiments which were done on the reinforced concrete columns under the cyclic loads. All of the results and the suggestions about this study are summarized in the fourth section and the reference list follows this. The results of the experiments shows that the steel fiber addition increases importantly the horizontal load carrying capacity of the traditional reinforced concrete columns which are cyclic loaded, and this increase is slightly in the high performance reinforced concrete columns, and it also increases the capacity of displacement in the extremity points of both traditional and high performance reinforced concrete columns.