Kendiliğinden sıkışan betondaki donatı aderansının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of bond in self-compacting concrete
Yazar: AHMET BENLİ
Danışman: PROF.DR. YUSUF CALAYİR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çalısmanın asıl amacı, bindirmeli ekli donatıya sahip normal ve kendiliginden yerlesenbetondan (KYB) üretilmis tam ölçekli betonarme kirislerdeki donatı aderansının deneysel venümerik olarak incelenmesidir.Bu çalısmada, normal ve KYB' dan üretilmis ve 200*300*2000 mm boyutundaki 12adet kiris numunesi dört noktalı egilmeye maruz bırakılarak test edilmistir. Deney sonuçlarıylakarsılastırmak amacıyla aderans hesabı için kirisler nümerik olarak da sonlu eleman programıANSYS yardımıyla da çözülmüstür. Her bir kiris, açıklık ortasında bindirmeli ekli iki çekmedonatısı yerlestirilerek ve kayma donatılı olarak tasarlanmıstır. Ekleme uzunlugu, donatı akmanoktasına ulasmadan önce, ekleme bölgesindeki beton örtünün yarılması ile aderans göçmesiolabilecek sekilde seçilmistir. Deneyler esnasında, kiris boyutları ve su/(çimento veçimento+silis dumanı) sabit tutulurken degisken parametre olarak donatı çapı (F16 ve F20)alınmıstır. Sonuç olarak, hem deneysel bulgulardan hem de nümerik çözümden, her iki betontipi için de donatı çapı arttıkça, aderans dayanımının azaldıgı tespit edilirken, bu durumunnümerik çözümde daha belirgin oldugu görülmüstür. Nümerik ve deneysel olarak ölçülenaderans gerilmeleri, Orangun ve dig.(1977) ve Esfahani ve Rangan (1998) tarafından bulunanbagıntılarla karsılastırıldıgında her iki denklemin de nümerik çözümlerden elde edilen degerlerideneysel olarak elde edilenlerden daha iyi tahmin ettigi tespit edilmistir.Anahtar Kelimeler: Sonlu eleman metodu (ANSYS), donatı-beton aderansı, kendiligindenyerlesen beton, tam ölçekli kiris, basit egilme, bindirmeli ekleme.

Abstract:
The primary aim of this study is to investigate the bond of lap-spliced reinforcing barsin full scale beams produced from normal and self-compacting concrete (SCC) asexperimentally and numerically.In this study, twelve beams, which have 200*300*2000 mm dimensions, are subjectedto four points bending and tested. To compare with the experimental results, beam specimentsare analyzed for bond of reinforcement using finite element ANSYS programme. Each beamwas designed to include two bars in tension, spliced at the center of the span. The splice lengthwas selected so that bars would fail in bond, splitting the concrete cover in the splice region,before reaching the yield point. During experiments, reinforcing bar diameters (F16 ve F20)are the variables while dimensions of beam, and ratio of water to (cement and cement+silicafume) are constant. As a conclusion, from numerical solution and experimental tests, it is seenthat bond of reinforcment decreases while diameter of bars increases, especially this is moreobvious in numerical solution. Comparing bond stress measured numerically andexperimentally with the methods developed by Orangun et al.(1977) and Esfahani and Rangan(1998), both equations provides a better estimate of bond strength obtained from numericalsolution than that of experimental tests.Key Words: Finite element method (ANSYS), bond between reinforcement andconcrete, self-compacting concrete, full-scale beam, bending, lap-splice.