Boşluklu betonarme kompozit döşemelerin taşıma kapasitelerinin deneysel değerlendirilmesi
Experimental evaluation of the bearing capacity of concrete composite voided slabs
- Tez No: 844749
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULHALİM KARAŞİN, PROF. DR. MÜCİP TAPAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Betonarme yapılarda boşluklu döşeme sistemleri çoğunlukla döşeme altına yerleştirilen polistiren köpük ile üretilmektedir. Döşemede bulunan boşlukların temel amacı döşeme ağırlığını azaltmaktır. Bu tez çalışmasında döşeme enkesitinin orta katmanında polistiren köpük ile oluşturulmuş boşluklu bir dizi betonarme döşeme davranışı deneysel ve analitik olarak araştırılmıştır. Bu bağlamda boşluk miktarının değiştiği 11 adet döşeme sistemi, iki ayrı gruba ayrılmıştır. Birinci grupta bulunan döşemelerin ilki boşluksuz kontrol numunesi iken dört adet döşeme boşluklu üretilmiştir. İkinci grupta bulunan döşemeler ise ek olarak kesme donatısı ile güçlendirilmiştir. Boşluklu döşemelerin alt ve üst katmanı betonarme, orta katmanı ise polistiren köpük ile oluşturulmuştur. Döşeme uzunluğu 200 cm, genişliği 100 cm ve kalınlığı 15 cm'dir. Boşluklu döşeme her katmanı 5 cm olacak çekilde üç katmanlı üretilmiştir. Döşeme deneyleri öncesi ön çalışmada betonun plastikleşme hasar modeline ve çeliğin elastoplastik davranışına göre ABAQUS programında analitik çalışma yürütülmüştür. Döşemeler iki alt kenarı kayıcı ve dönebilen mesnetlere oturtulmuş üç noktadan eğilme deney yöntemine göre test edilmiştir. Yükleme ise açıklık ortasında düzgün çizgisel yayılı yükleme ile verilmiştir. Deplasman okumaları döşeme açıklık ortasından doğrudan alınmıştır. Ayrıca tez kapsamında döşemelerde kullanılan betonun ve çeliğin mekanik deneyleri yapılmıştır. Sonuçlara göre boşluk oranı artışı ile döşeme eğilme kapasitesinde düşüş, toplam şekil değiştirme miktarında artış gözlenmiştir. Aynı zamanda boşluk oranının %20 olması durumunda kırılma türünün eğilmeden kesilmeye geçtiği görülmüştür. Birinci grup döşemelerde boşluk artışına rağmen başlangıç rijitlikleri yaklaşık aynı kalmıştır. Kesme donatılarının kullanıldığı ikinci grup döşemelerde birinci gruba göre başlangıç rijitlikleri ve sünek şekil değiştirme kapasiteleri artmıştır. İkinci grup döşemelerde kesme donatısının kullanılması ile boşluklu döşeme nihai yük kapasitelerinde önemli düşüş yaşanmamıştır. Ayrıca analitik çalışmada elde edilen moment/çökme değerlerinin deneysel çalışma ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Tez kapsamında yapılan deney, gözlem ve analitik değerlendirme sonucuna göre kesme donatısının kullanıldığı döşemelerde belirli oranda boşluk bırakılabileceği ve döşemelerin nihai yük dayanımında önemli ölçüde kayıp olmadan döşemelerin hafifletilebileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Voided slab systems in reinforced concrete structures are mostly produced with polystyrene foam placed under the slab. The main purpose of the voids in the slab is to reduce the weight of the slab. In this thesis, the behavior of a series of voided reinforced concrete slabs formed with polystyrene foam in the middle layer of the slab cross-section was investigated experimentally and analytically. In this context, 11 slab systems in which the amount of void changes is divided into two separate groups. While the first of the slabs was used as the control specimens without any void, four slabs were produced with voids. The slabs in the second group are additionally reinforced with shear reinforcement. The bottom and top layers of the voided slabs are made of solid reinforced concrete, whereas the middle layer consists of polystyrene foam and concrete. Slab length is 200 cm, width is 100 cm and thickness is 15 cm. Voided slabs are produced in three layers, each layer is 5 cm in height. In the preliminary study before the slab tests, an analytical study was carried out in ABAQUS software according to the concrete damage plasticity model (CDP) of concrete and elastoplastic behavior of steel. Slabs were tested according to the 3-point bending test method in which roller supports were placed at bottom of slab. The loading is applied with a uniform linear distributed loading in the middle of the span. Displacement readings were taken directly from the center of the slab span. In addition, mechanical tests of the concrete and steel used in the thesis were carried out. According to the results, when the void ratio increased, a decrease in the slab bending capacity and an increase in the total deformation were observed. At the same time, it was observed that the cracking type changed from bending to shear in case the void ratio was 20% or more. Despite the increase in voids in the first group of slabs, the initial stiffnesses remained approximately the same. In the second group of slabs in which shear reinforcements were used, the initial stiffness and ductile deformation increased compared to the first group. There was no significant decrease in the final load capacities of the slabs with the use of shear studs in the second group of slabs. In addition, the moment and deflection values obtained in the analytical study is found to be consistent with the experimental study. According to the experimental results, observations and analytical evaluation carried out within the scope of the thesis, it has been noted that a certain amount of void can be left in the slabs where shear stud is used and the slabs can be lightened without significant loss in ultimate load capacity.
Benzer Tezler
- Prefabrike betonarme ve öngerilmeli beton döşeme sistemlerinin sınıflandırılması, hesap esasları ve konvansiyonel döşemelerle karşılaştırılması
Classification and design process of precast non-prestressed and prestressed concrete floor panels and their comparison with conventional floors
ÜLKÜ HÜLYA ÇALIK
- Behavior of channel connectors in steel-concrete composite beams with precast slabs
Prekast döşemeli çelik-betonarme kompozit yapılarda U-profil bağlantı elemanlarının davranışı
PINAR ARIKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM TOPKAYA
- Gövdesi dairesel boşluklu çelik-betonarme kompozit I-kirişlerin yangın davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Investigating experimental fire behavior of steel-concrete composite cellular I-beams
PINAR SUNAR BÜKÜLMEZ
Doktora
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Çelik gömme kompozit kolon, kiriş ve bağ kirişli bir binanın yapısal tasarımı ve doğrusal olmayan analizi
Structural design and nonlinear analysis of a building with steel encased composite column, beam and coupling beam
GİZEM SIĞLA AÇIKELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Betonarme plaklarda sehim hesabında delik tesirlerinin sonlu elemanlar metoduyla incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM ÖZKASAP