Yüksek dayanım ve şekildeğiştirme özellikli çeliklerin betonarme kesitte donatı olarak kullanımı
The use of high-deformation capability and high-strength steels as reinforcement in reinforced concrete section
Yazar: ARCAN YANIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme = Reinforced concrete ; Betonarme çelik = Reinforced concrete steel

Özet:
Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmada, yüksek dayanım ve şekildeğiştirme özellikli çeliklerin betonarme kesitte donatı olarak kullanımı deneysel ve kuramsal olarak incelenmiştir.Çalışma kapsamında deneysel olarak, yüksek dayanım ve süneklik özelliklerine sahip olan, ?YSDOÇ? adı verilmiş betonarme çeliği kullanılarak üretilen betonarme elemanların, tek yönlü ve tersinir yükler etkisindeki davranışı, BÇIIIa betonarme çeliği ile üretilmiş elemanlar ile karşılaştırılmıştır. Özellikle, ?YSDOÇ? ile üretilen betonarme elemanlarda dayanım ve süneklik özellikleri ile birlikte, deprem performansı açısından önemli olan enerji tüketim kapasitesinin irdelenmesi amaçlanmış, tüm analizler sonucunda YSDOÇ ve BÇIII çelikleri ile üretilmiş betonarme elemanlar, bu parametreler gözönünde bulundurularak karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışma esnasında betonarme kiriş ve kolonlar incelenmiştir. Kirişler tek yönlü düşey yüklemeye tabi tutularak, kolonlar ise tersinir yatay yükler etkisinde denenmiştir, deney sonuçları karşılaştırılmıştır.Kuramsal çalışma kapsamında ise deneyleri gerçekleştirilmiş olan 1/1 ölçekli kolonlar ile birlikte, 1/3 ölçekli betonarme kolonlar analiz edilmiştir. 1/1 ölçekli kolonların ve 1/3 ölçekli betonarme kolonların YSDOÇ ve BÇIII çelikleri ile üretilmiş olan kuramsal modelleri, COLA (Reinforced Concrete Column Analysis) programına tanımlanarak, bu program yardımıyla kesitlerin moment-eğrilik, yatay yük yerdeğiştirme ve enerji tüketme davranışları incelenmiş ve 2 farklı tip çeliğin kullanım durumunun, kesit davranışına etkileri karşılaştırılmıştır. 1/3 ölçekli kolonların davranışları incelenirken; kolonlarda hacimsel enine donatı oranı (?v) nin %0, %1 ve %2 olduğu durumlar ile kesitin normal kuvvet taşıma kapasitesinin %0, %13.4, %26.8 ve %53.7 si kadar normal kuvvet ekisinde olduğu haller için analizler gerçekleştirilmiştir.Çalışmanın son kısmında ise yüksek şekildeğiştirme ve dayanım özellikli çeliğin betonarme kesitte donatı olarak kullanımı ile ilgili önceki çalışmalarda elde edilen sonuçlarla birlikte, bu tez çalışması kapsamında deneysel ve kuramsal olarak gerçekleştirilen analizlerden elde edilen yorum ve sonuçlar sunulmuştur.

Abstract:
This study adresses the use of high-deformation capability and high-strength steel as reinforcement in reinforced concrete section, which features high-yield strength (~540 MPa). This postgraduate thesis contains experimental and analytical analyses about reinforced concrete members with high-deformation capability and high strength steels in comparison with members reinforced with normal strength steels.Experimental program of this study covers the experiments of reinforced concrete members tested under monotonical and reversed cyclic loads. Within the context of the experimental program, reinforced concrete members like columns and beams are tested. The beams were tested under monotonical vertical loads and columns were tested with reversed cyclic lateral loads. These members were produced by two types of steels, one of the reinforcement steel used in the production of the members is named ?YSDOC? of high-strength and high-deformability capacity, the other is BCIII steel, generally used in building industry of Turkey. The aim of the experimental program was especially to analyze stiffness, ductility and earthquake performance characteristics of the members which were conctructed with ?YSDOC? reinforcement steel, and after all the analysis, members which were constructed with ?YSDOC? and ?BCIII? reinforcement steel, are compared by considering the parameters explained above. The results and comparison of the experiments were also presented.The analytical studies contains analysis of the full scaled columns and 1/3 scaled reinforced concrete columns. The analytical models of the full scaled columns and 1/3 scaled reinforced concrete columns were defined into the program named COLA(Reinforced Concrete Column Analysis), and by this program, moment curvature, load displacement and energy absorbtion behaviours were analyzed and compared. While analyzing 1/3 scaled reinforced concrete columns the analysis were made for axial load carrying capacity ratios like 0, %13.4, %26.8, %53.7, and volumetric transverse reinforcement ratios (?v) as (%0, %1 and %2).At the last part of the study, the comments and conclusions which were obtained from the literature review and from this thesis, about the use of high-deformability and high-yield steel as reinforcement in reinforced concrete members are presented.