Standart I-şekilli öngermeli kirişlerde öngerme çeliğinin transfer uzunluğunun 3 boyutlu sonlu elemanlar metodu ile bulunması
Determination of transfer length of prestressing strands in standard I-shaped pretensioned concrete girders by 3-dimensional finite element method
Yazar: HAKAN ERKEK
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET METİN KOSE
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: ANSYS = ANSYS ; Gerilme analizi = Stress analysis ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Öngerilmeli beton = Prestressed concrete

Özet:
Bu çalışmanın amacı AASHTO (Amerikan Devlet Otoyolları ve Resmi Taşımacılık Birliği) TİP 1 (standart I şekilli) öngermeli kirişlerinin transfer uzunluğunun analitik yöntemlerle belirlenmesidir. Yapılan araştırmalar sonucunda 3 boyutlu sonlu elemanlar yönteminin uygun olduğu belirlenmiştir. Bilgisayar teknolojisinde ki gelişmeler de dikkate alınarak ANSYS sonlu elemanlar bilgisayar programı kullanılmıştır. Çalışma sırasında deneysel veriler Kose(1999) çalışmasından alınmıştır.Kose(1999) çalışması 3 farklı tam ölçekli kirişten oluşmaktadır. Oluşturulan kirişlerin bağ mekanizması bakımından 3 gruba ayrılmaktadır. Birinci gruptaki kirişler tam bağlı kirişlerdir. 2. gruptaki kirişler %50 kısmi bağ uzunluğuna (36?, 72? (91.5, 182.9, 274.3 cm)), 3.gruptakiler ise %75 (36?, 72?, 108? (91.5, 182.9, 274.3 cm)) kısmi bağ uzunluğuna sahiptir. Her bir grupta aynı beton mukavemeti, donatı ve öngerme çeliği mekanik özellikleri, öngerme çeliğine uygulanan çekme gerilmesi ve bağ durumu bakımından eş iki adet kiriş bulunmaktadır. Ayrıca kirişlerin her iki ucundan ölçüm yapılmıştır. Modeller veri ölçüm zamanlarına göre de 2 ye ayrılmaktadır. Öngerme çeliği bırakıldıktan hemen sonra yapılan ölçümler kısa dönem olarak, öngerme çeliği bırakıldıktan 6-7 hafta sonra yapılan ölçümler uzun dönem olarak adlandırılmıştırYapılan analizler sonucunda kısa dönem transfer uzunluklarının, uzun dönem transfer uzunluklarından daha kısa olduğu görülmüştür. Kısmi bağ sayısının artması transfer uzunluğunun da artmasına sebep olmuştur. Analizler aynı zamanda Kose(1999) deneysel çalışmasıyla karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırma sonucunda transfer uzunluklarının ve kiriş boyunca oluşan kiriş uzunluğu-deformasyon ilişkisinin benzer olduğu görülmüştür.

Abstract:
The purpose of this study is to analytically determine transfer length of prestressed AASHTO (The American Association of State Highway and Transportation Officials) Type 1 (standard I shaped) girders. After literature survey, 3-D finite element method was determined as a suitable method to determine transfer length of prestressing strands. ANSYS finite element program was selected to perform 3-D finite element analysis. Experimental models and data were taken from Kose (1999) PhD Thesis.Kose (1999) PhD. Thesis consists of 3 different full-size girders. Created models were divided into 3 groups based on bonding; fully bonded and partially debonded. First group was called as fully bonded girders. The girders in the second group have %50 strand debonded length (36?, 72?). The girders in the third group have %75 strand debonded length (36?, 72?, 108? (91.5, 182.9, 274.3 cm)). Each group consists of two girders with the same strength of concrete, the same mechanical properties of reinforcement and the same tensile stress that was applied to the prestressed strand. Transfer length measurements were taken at the both ends of the girder. Models were divided into two groups based on time of reading data. Measurement taken immediately after releasing of strand was called as short-term data and Measurement taken 6-7 weeks later was called as long-term data.Results of the analysis show that short-term transfer lengths were shorter than long-term ones. Increase in the number of debonding led to an increase in the transfer length. Results of the analysis were also compared with experimental data in the Kose (1999) PhD Thesis. After these comparisons it was seen that transfer length and strain profiles along the length of prestressed concrete beam were similar.