Load-deformation behavior of self-compacting geopolymer concrete filled steel tubes under axial loading
Eksenel yükleme altında kendiliğinden yerleşen geopolimer beton dolgulu kompozit çelik tüp kolonların yük-deformasyon davranışları
- Tez No: 891799
- Danışmanlar: PROF. DR. KASIM MERMERDAŞ, DR. LECTURER MEMBER RADHWAN ALZEEBAREE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Bu tezde, kendiliğinden yerleşen geopolimer beton (KYGB) dolgulu kompozit kolonların yük-deformasyon davranışı incelenmiştir. Araştırmanın amacına ulaşabilmesi için deneysel çalışma iki aşamalı bir program olarak tasarlanmıştır. Bunlardan ilki, geopolimer betonun EFNARC'a uygun ve yeterli mekanik özelliğe sahip kendiliğinden yerleşebilirlik kriterlerini sağlayacak karışım oranlarının belirlenmesidir. Bu amaçla KYGB için üç farklı gradasyona sahip üç tip iri agrega kullanılmıştır. Agrega türü ve boyutunun üretilen KYGB'lerin taze ve sertleşmiş özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Kendiliğinden yerleşen geopolimer beton üretiminde yüksek fırın cürufu ve uçucu kül olmak üzere iki farklı temel malzeme kullanılmıştır. Taze özellikler EFNARC gereksinimlerine göre test edilmiştir. Toplam on sekiz karışım üretilmiştir. Basınç dayanım gelişimleri 7 günlük, 14 günlük, 28 günlük ve 90 günlük yaşlarda incelenmiştir. İkinci aşama, en yüksek mekanik özelliklere sahip kendiliğinden yerleşen geopolimer betonla doldurulmuş kompozit kolonlara ilişkin deneysel bir çalışmayı kapsamaktadır. Bunun için beton dolgulu çelik tüp (BDÇT) üretilmiştir. Üretilen BDÇT'lerin deformasyon performansı ve yük taşıma kapasitesi araştırılmıştır. Araştırma, iki uzunluk-çap (L/D) oranına (kısa ve uzun), dört farklı tüp çapına ve iki farklı cidar kalınlığına sahip on altı BDÇT numunesinin üretilmesini içermektedir. En iyi kompaksiyon sağlamak için 45 MPa basınç dayanımına sahip kendiliğinden yerleşen geopolimer beton kullanılmıştır. Numuneler daha sonra yük-deformasyon özelliklerini, nihai mukavemetlerini, kısalma eğrilerini ve hasar modlarını incelemek için eksenel yük testlerine tabi tutulmuştur. Kolonların nihai yükleme kapasiteleri, iki tasarım koduyla; Amerikan ANSI/AISC 360-16 ve çelik yapılar EC4 için kompozit yapısal tasarıma ilişkin Avrupa spesifikasyonlarıyla karşılaştırılmıştır. Test sonuçları, çelik tüp kalınlığının artmasıyla nihai yükleme kapasitesinin arttığını göstermektedir. Genel olarak, standartlardaki bağıntıların kolonların kapasitesini doğru bir şekilde tahmin ettiği tespit edilmiştir. L/D ve göreceli narinlik faktörleri çok önemlidir ve BDÇT'lerin davranışını doğrudan etkilemiştir. Ancak D/t oranının kolonun davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olmadığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis load-deformation behavior of the self compacting geopolymer concrete (SCGC) filled composite columns was investigated. To achieve the aim of the study, experimental study was designed as a two-stage program. The first one is determination of proper mix proportions for geopolymer concrete to attain self-compactibility criteria conforming to EFNARC with a proper mechanical property. For this purpose, three types of coarse aggregate with three different grades were used for SCGC. The effect of aggregate type and size on the fresh and hardened properties of produced SCGCs was investigated. Two different base materials, namely, blast furnace slag and flay ash were used for producing self-compacting geopolymer concrete. Fresh properties were tested as per EFNARC requirements. Total of eighteen mixtures were produced. Compressive strength developments were investigated at ages of 7 days, 14 days, 28 days, and 90 days. The second stage covers an experimental study regarding composite columns filled with self-compacting geopolymer concrete of the highest mechanical properties. To achieve this, concrete filled steel tubes (CFST) were produced. The deformation performance of the produced composite columns and the load-carrying capacity were investigated. The research involved fabricating sixteen specimens of CFST with two length-to-diameter (L/D) ratios (short and long), four different tube diameters, and two different wall thicknesses. Self-compacting geopolymer concrete with a compressive strength of 45 MPa was used to ensure optimal compaction. The specimens were then subjected to axial load tests to examine their load-deformation characteristics, ultimate strength, shortening curves, and failure modes. The ultimate loading capacity of the columns was compared with two design codes, the American code ANSI/AISC 360-16 and European specifications for composite structural design for steel structures EC4. The test results show that the ultimate loading capacity increased with increasing the tube thickness; overall, the code provisions accurately predicted the capacity of the columns. The factors of L/D and relative slenderness are crucial and directly influenced the behavior of CFST. However, the D/t ratio proved to have no significant effect on the column's behavior.
Benzer Tezler
- Yeni bir inşaat malzemesi olarak geotekstiller
Geotextiles as a new construction material
Y.OKAN CİNDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeoteknik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ ÜLKER
- Kagir yapılarda kullanılan taşıyıcı duvarların hasır çelik donatı ve kendiliğinden yerleşen beton ile güçlendirilmesinin deneysel incelenmesi
The experimental study of the reinforcement of load bearing walls used in masonry buildings with wire-mesh retrofittings and self compacting concrete
İLKER EDİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MUSTAFA KARAGÜLER
DOÇ.DR. NECDET TORUNBALCI
- Seismic behavior of an ordinary rc structure exposed to corrosion
Korozyona uğramış betonarme yapının sismik davranışı
GİZEM CEREN TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiIşık Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN FARUK KARADOĞAN
- Quasi-static and dynamic analysis of viscoelastic plates
Viskoelastik plakların kuazi-statik ve dinamik analizi
GÜLÇİN TEKİN ÖZKAN
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİ KADIOĞLU
- Vibration and flutter analysis of fluid loaded plates
Akışkan yüklü eğimli plakların titreşim ve flater analizi
ABDURRAHMAN ŞEREF CAN