Kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişlerin mekanik çelik dikişlerle güçlendirilmesinde kesme açıklığı/faydalı yükseklik oranı ve kiriş yüksekliği değişiminin araştırılması
Investigation of shear span to depth ratioo and beam height variation in strengthening of reinforced concrete beams witth insufficient shear capacity using mechanical steel stitches
- Tez No: 888212
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEYHUN AKSOYLU, DOÇ. DR. BOĞAÇHAN BAŞARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bu çalışmada, kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişleri güçlendirmek için yenilikçi bir yöntem olan mekanik çelik dikişlerin (MÇD), kirişlerde kesme açıklığı/faydalı yükseklik (av/d= 2.5, 3.3 ve 4.9) oranı ile kiriş yüksekliği (h=250 ve 360mm) değişimlerindeki performansları deneysel ve karşılaştırmalı olarak iki bölümde incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kesme kapasitesi yetersiz kirişlerde yaklaşık 17MPa beton basınç dayanımına sahip beton ile sabit boyuna (3Ø16 çekme ve 2Ø12 basınç) ve enine (Ø6/1.5d) donatılar kullanılmıştır. Referans kirişler haricinde kirişler 10Ø ankraj derinliğine sahip, 6 mm çapındaki MÇD'ler ile çeşitli aralıklarda (~d/1.7, d/2, d/2.5, d/3, d/5) güçlendirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, av/d oranın incelenmesi için 11 adet 125x250x2500mm ölçülerinde deney kirişi hazırlanmıştır. av/d =2.5 deney grubu için 1 referans 5 adet farklı aralıklarla güçlendirilmiş kiriş ve av/d=4.9 deney grubu için 1 referans 4 adet güçlendirilmiş kiriş deneyi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürden temin edilen av/d=3.3 olan MÇD ile güçlendirilmiş betonarme kirişler ile kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda av/d=2.5 olan deney kirişlerinde MÇD uygulaması, referans kirişlere kıyasla kesme kapasitesinde %40 ile %86 arasında artış sağlamıştır. Buna karşın, av/d=3.3 olan deney kirişlerinde kesme kapasitesi artış oranı %29 ile %54 arasında gözlemlenmiştir. En yüksek av/d oranına sahip olan deney kirişlerinde ise (av/d=4.9), MÇD uygulamasının kesme kapasitesine etkisi daha sınırlı kalmış, bu oran %-1.8 ile %15 arasında değişmiştir. MÇD'ler düşük av/d oranlarında daha iyi performans göstermişlerdir. Ancak av/d oranı 2.5'ten 4.9'a doğru arttıkça kirişlerde kesme kuvveti talebi azalmakta ve kirişlerin gitgide eğilme kirişi olarak davranmaları sonucunda oluşan eğilme çatlakları dikleşmekte ve MÇD'ler daha etkisiz kalmaktadır. Çalışmanın ikinci bölümünde kiriş yüksekliğindeki değişimin etkisini araştırmak için 125x360x2500mm boyutlarında 1 referans 5 adet olmak üzere toplam 6 deney kirişi (av/d=3.3) hazırlanmıştır. Hazırlanan kirişler 125x250x2500mm boyutlarına sahip kirişler (av/d=3.3) ile kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda 360 mm yüksekliğe sahip kiriş numunelerinde, 250 mm yüksekliğe sahip kiriş numunelerine kıyasla, değişen MÇD aralıkların %5 ile %27 oranları arasında kesme kapasitesinde daha az artış gözlenmiştir. Ancak bu durum her iki deney grubunda aynı MÇD oranına sahip olmasından kaynaklanmıştır. Daha yüksek kirişlerde betonun kesme kapasitesine katkısının daha fazla olmasından dolayı toplam kesme kapasitesi artmaktadır. Bu nedenle esasen MÇD'lerin kesme kapasitesine etkisi neredeyse aynı olmasına karşın, toplam kesme kuvveti içindeki MÇD'nin payı azaldığından MÇD'nin kesme kapasitesine daha az oranda katkıda bulunuyor gibi algılanmasına yol açmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the performance of mechanical steel stitches (MSS), an innovative method for strengthening reinforced concrete beams with inadequate shear capacity, was investigated in two parts experimentally and comparatively. The variations in the shear span-to-effective depth ratio (av/d= 2.5, 3.3, and 4.9) and beam height (h = 250 and 360 mm) were examined. In experimental studies, beams with inadequate shear capacity were strengthened with concrete having an approximate compressive strength of 17 MPa, along with longitudinal (3Ø16 tension and 2Ø12 compression) and transverse (Ø6/1.5d) reinforcements. Apart from reference beams, beams were strengthened with 6 mm diameter MSS at various spacings (~d/1.4, d/2, d/2.5, d/3, d/5) and anchorage depths of 10Ø. In the first part of the study, experimental beams measuring 125x250x2500 mm were prepared to investigate the av/d ratio. For the av/d=2.5 test group, there was 1 reference beam and 5 beams strengthened with varying intervals. Similarly, for av/d=4.9 test group, there was 1 reference beam and 4 reinforced beams tested. The results were compared with strengthened concrete beams strengthened with MSS (mechanical steel stitches) having an av/d=3.3 obtained from the literature. The study concluded that applying MSS to beams with av/d=2.5 increased shear capacity by 40% to 86% compared to reference beams. In contrast, beams with av/d= 3.3 showed an increase in shear capacity ranging from 29% to 54%. For beams with the highest av/d ratio (av/d=4.9), the impact of MSS application on shear capacity was more limited, ranging from -1.8% to 15%. MSS demonstrated better performance at lower av/d ratios. However, as the av/d ratio increased from 2.5 to 4.9, the demand for shear force in the beams decreased, leading them to behave more like flexural beams, resulting in increased flexural cracks that reduced the effectiveness of MSS. In the second part of the study, five experimental beams measuring 125x360x2500 mm were prepared to investigate the effect of beam height variation, all having an av/d ratio of 3.3. These beams were compared with beams of dimensions 125x250x2500 mm also with an av/d ratio of 3.3. At the end of the study revealed that in beams with a height of 360 mm, compared to beams with a height of 250 mm, there was a lesser increase in shear capacity ranging from 5% to 27% across different MSS intervals. However, this difference arose primarily due to both experimental groups having the same MSS ratio. The higher contribution of concrete to shear capacity in taller beams inherently increases the total shear capacity. Therefore, while the effect of MSS on shear capacity per se remains nearly the same, its relative contribution to the total shear force decreases, leading to a perception that MSS contributes less to shear capacity.
Benzer Tezler
- Kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişlerin 45 derece açılı mekanik çelik dikişlerle güçlendirilmesinde optimum tasarımın araştırılması
Investigation of the optimum design in the strengthening of reinforced concrete beams with insufficient shear capacity using mechanical steel stitches angled at 45 degrees
YUSUF UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Deprem MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYHUN AKSOYLU
- 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
- Lifli polimerle güçlendirilen betonarme yapı elemanlarının kapasite hesabı için analitik yöntemler
Enhancing capacity of reinforced concrete members with FRP using analytical method
KASIM POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BABÜR DELİKTAŞ
- Polimer kompozitlerle güçlendirilen kesme dayanımı yetersiz betonarme kirişlerin davranışının incelenmesi
Investigating the behavior of shear deficient rc beams strengthened with polymer composites
MUSTAFA FURKAN GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN MURAT TANARSLAN
- Lifli polimer ile güçlendirilmiş betonarme elemanların kapasite tahminine yönelik akıllı sistem uygulaması
Smart system application for capacity estimation of reinforced concrete elements reinforced with fibrous polymer
HÜSNA AÇIKEL ALTUNKARA
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA HAKAN ARSLAN