Ultra yüksek performanslı betonarme kiriş davranışının deneysel olarak incelenmesi ve mevcut tasarım kriterleri ile karşılaştırılması
Experimental investigation of ultra high performance reinforced concrete beam behavior and comparison with current design criterias
Yazar: AHMED ALTGANI ALTAHER AHMED
Danışman: PROF. DR. ABDUSSAMET ARSLAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: ACI-318 = ACI-318 ; Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Lif takviyeli beton = Fiber reinforce concrete ; Yüksek performanslı beton = High performance concrete

Özet:
Ultra yüksek performanslı ve çelik lif takviyeli beton olmak üzere, bu iki beton türüne ilgi artmaktadır. Dolayısıyla, farklı tasarım yöntemleriyle hesaplanan ultra yüksek performanslı betonun güvenlik oranlarının ve taşıma kapasitesinin incelenmesi önemlidir. Bu çalışmada, laboratuvarda, ultra yüksek performanslı çelik lifli betonarme kirişlerin (UHPSFC) taşıma kapasiteleri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, Amerikan Beton Enstitüsü ACI 318 – 544 ve Kırılma mekaniğine dayalı bir yaklaşım (Kırılma Mekaniği Yaklaşımı) (AFM)'den beklenen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, toplam 18 adet betonarme kiriş elemanı, iki nokta eğilme yükü testi altında test edilmiştir. Deneysel çalışmada, kirişlerin eğilme altındaki net uzunluğunun, donatı oranının ve çelik lif içeriğinin betonarme kirişlerin eğilme davranışına etkisi incelenmiştir. Test maddelerinin yüzeylerindeki gerilmeleri hesaplamak için iki boyutlu dijital görüntü korelasyonu (2D-DIC) yöntemi kullanılmıştır. Elemandaki yük-yer değiştirme eğrisi ve tasarım yöntemleri, Kırılma enerjisi, Pik yüke karşılık gelen yer değişmesi ve elemanların pik yükündeki oluşturduğu çatlaklar karşılaştırmaktadır. İncelenen kirişlerdeki yük kapasitesi sonuçlarına göre ACI ve AFM den sırası ile %11 ve %29 oranlarında güvensiz bölgede kalmaktadır. Bu standartlarda ortalama hata oranları sırasıyla %5,3 ve %2,9 ve standart sapmaları da sırasıyla 8 ve 8,9 olmaktadır.

Abstract:
In recent years, there has been a significant increase and interest in ultra-high performance concrete and steel fibre-reinforced concrete. Accordingly, it is important to study the safety rates and the bearing capacity of ultra-high performance concrete calculated through different design methods. In this study, the bearing capacity of ultra-high performance steel fiber reinforced concrete beams (UHPSFC) was laboratory testing. So the result has been compared with the expected results from the American Concrete Institute ACI 318 – 544, and an approach based on fracture mechanics (AFM). For this purpose, a total of 18 elements of reinforced concrete beams under four-point bending load test were tested. In the experimental study, the effect of the net length of the beams under bending, the reinforcement ratio and the steel fiber content on the bending behavior of the reinforced concrete beams were studied. The two-dimensional digital image correlation (2D-DIC) method was used to calculate the strains on the surfaces of the test items. load-displacement curve in the element and design methods, fracture energy, displacement corresponding to the maximme load and cracks formed by the elements at the peak maximme are compared. Based on the results of the load capacity in the studied beams, and the load capacity calculated through theses, the results obtained through the ACI 318-544 and AFM models remain in the unsafe region with a rate of approximately 11% and 29%, respectively. The mean error rate was 5.3% and 2.9%, respectively, and the standard deviation was 8 and 8.9, respectively.