Çentikli üç noktalı eğilme numuneleri yardımıyla betonun kırılma tokluğu parametresini tayin etmek için pratik bir yaklaşım
A practical approach to determine fracture toughness of concrete by three-point bending specimens
Yazar: ONUR SOLMAZ
Danışman: PROF. DR. RAGİP İNCE
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bütün mühendislik materyalleri çatlak ve çatlak benzeri kusurlar içerir, bu çatlaklar zamanla birleşerek büyür ve göçme durumuna ya da yapının servis ömrünü önemli ölçüde azaltan bir duruma getirebilirler. Mühendislik yapılarının yapım maliyeti göz önüne alındığında yapının servis ömrünün uzun olması beklenir, yapıların ömrünün uzun olması için bu çatlakların oluşumu, ilerlemesi ve birleşmesi gibi olayların doğası iyice irdelenmiş ve bu çalışmaların sonucunda kırılma mekaniği disiplini doğmuştur.
Kırılma mekaniğinde kiriş numuneler sıklıkla kullanılmaktadır, bu bağlamda literatürde var olan çalışmalardaki geometrik olarak benzer açıklık/yükseklik=2.5 olan kiriş numunelerin kırılma tokluğu parametresi Hu ve Wittmann'ın asimptotik yaklaşımı taban alınarak elde edilmiş her bir numune için efektif çatlak boyu hesaplanmış ve tek boyutlu ve açıklık/yükseklik oranı 2.5 olan sınır çatlaklı kirişler için lineer olmayan kırılma tokluğu parametresini elde edecek pratik bir formül elde edilmiştir. Sonuç olarak, bu formül sayesinde, basit deney ekipmanları ile test edilen tek boyutlu kiriş numunelerin kırılma tokluğu parametresini pratik olarak tayin edilmesi için kullanışlı bir yöntem bu tez çalışmasıyla aracılığıyla bilim dünyasına kazandırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Kırılma Mekaniği, Çatlaklı Beton, Kırılma Tokluğu Parametresi, Asimptotik Yaklaşım

Abstract:
All engineering materials contain cracks and crack-like defects, these cracks can coalesce and grow over time and can lead to collapse or to a condition that significantly reduces the service life of the structure. Considering the cost of construction of engineering structures, the service life of the structure is expected to be long. In order to ensure the longevity of the structures, the nature of the phenomena such as the formation, propagation and coalescence of these cracks has been thoroughly examined and the discipline of fracture mechanics has emerged as a result of these studies.
Beam specimens are frequently used in fracture mechanics. In this context, the fracture toughness parameters of geometrically similar beam specimens with span-to-depth ratio of 2.5 in the existing studies in the literature were obtained based on the asymptotic approach of Hu and Wittmann, the effective crack lengths were calculated for each specimen and a practical formula was developed to obtain the non-linear fracture toughness parameter for one-dimensional beams with edge cracks with a span-to-depth ratio of 2.5. As a result, by means of this formula, a useful method for the practical determination of the fracture toughness parameter of single sized beam specimens tested with simple test equipment has been introduced to the scientific world through this thesis work.
Keywords: Fracture Mechanics, Cracked Concrete, Fracture Toughness Parameter, Asymptotic Approach