Trapez kesitli betonarme kirişlerin dengeli donatı oranının formülasyonu ve sonlu elemanlar yöntemi ile eğilme davranışının analizi
Formulation of balanced reinforcement ratio of trapezoidal section reinforced concrete beams and analysis of bending behaviour by finite element method
- Tez No: 992852
- Danışmanlar: PROF. DR. KASIM MERMERDAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, yapıların yatay taşıyıcı elemanlarından olan betonarme kirişlerde dengeli donatı oranının önemi ele alınmış ve trapez kesitli betonarme kirişler için dengeli donatı oranı formülü teorik olarak türetilerek doğruluğu sayısal analizler ile incelenmiştir. Daha önce literatürde yer alan dikdörtgen kesitli betonarme kirişlere ait formüllerden yararlanılarak, trapez kesitli betonarme kirişler için dengeli donatı oranı formülü çıkarılmıştır. Elde edilen formüle göre, dengeli donatı oranının malzeme dayanımlarına ve kesitin b1/b2 genişlik oranına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Türetilen formüller kullanılarak farklı malzeme dayanımları ve kesit genişlik oranları için dengeli donatı oranları tablo hâlinde sunulmuştur. Tablodan, seçilen kesit oranı ve malzeme dayanımlarına göre dengeli donatı oranı belirlenmiştir. Belirlenen bu dengeli donatı oranı esas alınarak dengeli, denge altı ve denge üstü donatı miktarlarına sahip trapez kesitli betonarme kirişlerin sayısal modelleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Bu modellerin eğilme davranışları sayısal analizler kullanılarak incelenmiştir. Eğilme analizleri sonucunda elde edilen görsellerin incelenmesiyle, dengeli donatı durumunda donatının akma dayanımına ulaşması ile betonun ezilme birim kısalmasına ulaşmasının yaklaşık olarak eş zamanlı gerçekleştiği belirlenmiştir. Denge altı donatı durumunda, donatının akma dayanımına ulaşmasından önemli bir süre sonra betonun ezilme birim kısalmasına ulaştığı tespit edilmiştir. Denge üstü donatı durumunda ise betonun ezilme birim kısalmasına ulaştığı, ancak donatının akma dayanımına ulaşmadığı görülmüştür. Sayısal analizler sonucunda elde edilen veriler kullanılarak, dengeli, denge altı ve denge üstü donatıya sahip kiriş modelleri için moment ve eğrilik değerleri hesaplanmış ve tablo hâlinde sunulmuştur. Elde edilen tablolardan yararlanılarak her bir kiriş modeline ait moment–eğrilik eğrileri oluşturulmuş ve tek bir grafikte sunulmuştur. Moment–eğrilik eğrileri incelendiğinde, dengeli ve denge üstü donatıya sahip kiriş modellerinde gevrek davranışın, denge altı donatıya sahip kiriş modelinde ise sünek davranışın meydana geldiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen eğilme analizleri, elde edilen dengeli donatı oranı formülünü doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the importance of the balanced reinforcement ratio in reinforced concrete beams, which are horizontal load-bearing elements of structures, is addressed, and the balanced reinforcement ratio formula for trapezoidal reinforced concrete beams is theoretically derived and its accuracy is examined through numerical analyses. By making use of the formulas of rectangular reinforced concrete beams previously presented in the literature, a balanced reinforcement ratio formula for trapezoidal reinforced concrete beams is derived. According to the obtained formula, it is determined that the balanced reinforcement ratio depends on the material strengths and the section width ratio b1/b2. Using the derived formulas, balanced reinforcement ratios for different material strengths and section width ratios are presented in tabular form. From the table, the balanced reinforcement ratio is determined according to the selected section ratio and material strengths. Based on this determined balanced reinforcement ratio, numerical models of trapezoidal reinforced concrete beams having balanced, under-reinforced, and over-reinforced reinforcement amounts are created using the finite element method. The flexural behaviors of these models are investigated using numerical analyses. By examining the visuals obtained from the flexural analyses, it is determined that, in the balanced reinforcement condition, the reinforcement reaching its yield strength and the concrete reaching its crushing strain occur approximately simultaneously. In the under-reinforced condition, it is determined that the concrete reaches its crushing strain a significant time after the reinforcement reaches its yield strength. In the over-reinforced condition, it is observed that the concrete reaches its crushing strain, but the reinforcement does not reach its yield strength. Using the data obtained from the numerical analyses, moment and curvature values are calculated for beam models with balanced, under-reinforced, and over-reinforced reinforcement, and are presented in tabular form. By making use of the obtained tables, moment–curvature curves for each beam model are generated and presented in a single graph. When the moment–curvature curves are examined, it is observed that brittle behavior occurs in beam models with balanced and over-reinforced reinforcement, while ductile behavior occurs in the beam model with under-reinforced reinforcement. As a result, the flexural analyses performed using the finite element method verify the balanced reinforcement ratio formula obtained
Benzer Tezler
- Kutu kesitli köprülerin sezgisel algoritmalar ile optimum tasarımı
Optimum design of box girder bridges with metaheuristic algorithms
OZAN İNCE
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÜLKER
- Mevcut bir betanorme yapının taşıyıcı sistem ilavesiyle güçlendirilmesi
Strengthening of an existing reinforced concrete structure by adding carrying system
ÇETİN GELEKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT ÖZTÜRK
- Kahramanmaraş ilinde karada yetiştiricilik yapan gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) işletmelerinin yapısal sorunlarının belirlenmesi ve çözüm önerileri
The determination structural problem and solution proposal of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) farms in Kahramanmaraş province
YASİN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ADİL AKYÜZ
- Trapez kesitli kompozit kanallarda akım özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experientially analysis of flow behaviour in compound channels with trapezoidal sections
AHMET GİRAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. MEHMET ARDIÇLIOĞLU
- Trapez kesitli geniş başlıklı savak akımının deneysel ve sayısal analizi
Experimental and numerical modeling of flow over a trapezoidal broad-crested weir
NAZİRE GÖKSU SOYDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEVLÜT SAMİ AKÖZ