Farklı şekilde donatılmış yüksek performanslı betonarme kirişlerin burulma momenti etkisindeki davranışlarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Abstract

Yüksek performanslı betonların kullanımı giderek yaygınlaşmasına rağmen, bu tür betonların özelikleri geleneksel betonların özelikleri kadar iyi bilinmemektedir. Gerçekten de, yürürlükteki yönetmeliklerde betonarme ve öngerilmeli beton yapıların hesap ve projelendirilmesinde kullanılan bağıntı, hüküm ve önerilerin çoğu, basınç dayanımı yaklaşık 50 MPa ’ya kadar olan betonlar üzerinde gerçekleştirilmiş olan deneylerden elde edilen verileri temel almaktadır. Özellikle betonarmenin monolitik özeliği ve doğrusal elastik olmayan davranışı yüzünden son derece karmaşık ve kesin çözümü olanaksız olarak ortaya çıkan burulma etkisinin projelendirme kriterleri yüksek performanslı betonlar için ise yeterli değildir. Betonarme elemanların burulma momenti etkisi altındaki dayanımı; eğilme, kesme ve basınç etkileri gibi diğer etkiler altındaki dayanımlarından düşüktür. Şüphesiz ki yüksek performanslı beton kullanımıyla betonarme elemanların burulma dayanımlarında artış sağlanabilmektedir. Ancak betonarme elemanların donatı düzeninin burulma dayanımlarını artırıp artırmayacağı pek iyi bilinmemektedir. Bu çalışmanın temel amacı betonarme kirişlerin donatı düzeninin burulma dayanımları üzerindeki etkilerini incelemektir. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışma beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde genel bilgiler verilmekte olup, ikinci bölümde çalışmanın amacı doğrultusunda donatı düzeni farklı yüksek performanslı betonarme kirişlerin üretiminden, burulma deney düzeneğinin oluşturulmasından ve burulma deneylerinden bahsedilmektedir. Çalışmanın üçüncü bölümünde deneylerden elde edilen bulgular irdelenerek, burulma momentinin teorik hesabı için yapılan çalışmalardan bahsedilmektedir. Çalışmanın bütününden çıkarılabilecek sonuç ve öneriler dördüncü bölümde özetlenmekte olup bu bölümü beşinci bölümdeki kaynaklar dizini izlemektedir. Elde edilen sonuçlar; yüksek performanslı betonarme kirişlerin farklı şekilde donatılması ile burulma davranışlarının değiştiğini göstermektedir. Bazı donatı düzeninin burulma dayanımını, bazılarının ise deformasyon davranışını değiştirdiği görülmüştür. Ayrıca bu çalışmada teorik burulma momentinin tahmini için sunulan bağıntıların, literatürdeki bağıntılarla karşılaştırılarak, deney sonuçlarıyla uyumlu olduğu görülmüştür. Although high performance concrete (HPC) is commonly used, its properties are not known as much as the properties of ordinary concrete. Indeed, most of equations, rules and suggestions given in codes used in the design of reinforced concrete and prestressed concrete structures are developed from the data obtained from experimental studies made on concrete that have a strenght of less then about 50 MPa. Especially, the reason of the monolotical structure and non-lineer-elastic behaviour of concrete, the equations used for design, aren’t convenient for the HPC members. Most structural members have been affected by torsional effects for the reasons of the nonsimetrical loadings and structural geometries. Genarally these effects are not effective as much as the other sectional effects in a member. Torsional resistance are able to increased by using HPC. But, the main purpose of these study is to investigate of whether torsional resistance is able to increased or not by using different reinforcement. The study consists of five chapters. In the first chapter, genereal information is presented. In second chapter, experimental setup, producing high performance reinforced conrete beams and torsion mechanism are desciribed. In the third chapter, experimental findings are presented by graphics and photos, some examines are realized on findings, and a new approximation is presented to predict torsional moment in this chapter. The conclusions drawn from the results of this study and suggestions are presented in fourth chaper. This last chapter is followed by the list of refences. The conclusions obtained from this study showed that, different reinforcement arrangements change the behaviour of the HPC in pure torsion. While some arrangements are change the strength and another some are change the deformation behaviour. Furthermore, a new formulation is proposed to predict the torsional moment capacity of beams made of HPC.