Ultra yüksek performanslı lifli beton ile üretilen betonarme kirişlerin eğilme davranışının incelenmesi
Investigation of flexural behavior of reinforced concrete beams with ultra high performance fiber reinforced concrete
Yazar: TAMER BİROL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ALTUĞ YAVAŞ
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ultra Yüksek Performanslı Lifli Beton (UYPLB) son yıllarda beton teknolojisindeki gelişmeler sonucu ortaya çıkan yeni nesil bir beton türüdür. Bu beton türü çok yüksek basınç dayanımı yanında içeriğindeki lifler sayesinde çekme dayanımı, süneklik ve durabilite açısından üstün özelliklere sahiptir. Betonun bu özellikleri, yapı elemanlarında eğilme ve kesme kapasitesi, süneklik ve rijitlik bakımından önemli katkılar sağlamaktadır. UYPLB'un bu üstün özelliklerine rağmen pratikte yapısal elemanlardaki kullanımı çok kısıtlıdır. Ülkemizde ise yapısal olarak kullanım alanı oldukça sınırlıdır. UYPLB'un yaygınlaşabilmesi için uygulamasının daha pratik hale getirilmesi ve tasarım standartlarının geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, kolay uygulanabilir UYPLB'un üretimi gerçekleştirilmiş, daha sonra bu betonu içeren betonarme kirişlerin eğilme davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca, UYPLB'lu kirişlerin eğilme kapasitelerinin belirlenmesi için sayısal bir yöntem önerilmiş ve bu yöntemin sonuçları deneysel sonuçlar ve literatürdeki mevcut yaklaşımlar kullanılarak değerlendirilmiştir. Kirişlerde UYPLB kullanımının, eğilme kapasitesi, çatlamış kesit eğilme rijitliği ve elastik bölgedeki çatlak dağılımları bakımından lifsiz duruma göre önemli avantajlar sağladığı belirlenmiştir. UYPLB ile üretilen kirişlerde maksimum donatı oranının üzerine çıkılmasına rağmen yeterli sünekliğin sağlanabildiği görülmüştür. Ayrıca, önerilen sayısal yöntem incelenen kirişlerin eğilme kapasitelerini deneysel sonuçlarla oldukça uyumlu olarak belirleyebilmektedir.

Abstract:
In recent years, the Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) has been a new generation concrete as a product of new developments in concrete technology. Besides having a very high compressive strength, the UHPFRC has superior features in terms of tension strength, ductility as well as durability by adding fibers to mixture. These characteristics of the concrete provide significant contributions to structural members in terms of flexure and shear capacity, ductility and stiffness. Despite these outstanding features, the use of UHPFRC in reinforced concrete (RC) structures is very limited. In our country, structural applications are very rare as well. More practical production techniques and design standards should be improved in order to make the use of UHPFRC widespread. In this study, an easy applicable UHPFRC was produced and the flexural behavior of UHPFRC beams was experimentally investigated. A numerical method was also proposed to determine the flexural capacities of the UHPFRC beams and the results of this method were evaluated by the use of experimental results and present approaches in literature. The use of UHPFRC in the RC beams provides significant advantages to non-fiber concrete in terms of the flexural capacity, effective flexural stiffness and cracking pattern in elastic region. It is also observed that an adequate ductility for the beams with UHPFRC can be obtained despite exceeding the maximum reinforcement ratio. In addition, the proposed numerical method can determine the flexural capacities of investigated beams compatible with the experimental results.