Çelik lifli kendiliğinden yerleşen beton ile üretilen kirişlerin eğilme ve kesme davranışlarının incelenmesi
Investigation of flexural and shear behavior of beams constructed using self compacting steel fiber reinforced concrete
Yazar: BASHIR AHMAD MAYAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN SAĞIROĞLU
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Eğilme dayanımı = Bending strength ; Kendiliğinden yerleşen betonlar = Self compacting concretes ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Daha az işçilik ve daha kısa sürede imalat kolaylığı sayesinde Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB), yapıları daha ekonomik yapma imkânı sunmaktadır. Bu sebeple, KYB'nin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Yapılara etki eden yüklere karşı kirişlerde oluşabilecek kırılma mekanizması yapı davranışı bakımından oldukça önemlidir. Bu sebeple, kiriş elemanların çeşitli yükler altında test edilmesi gerekmektedir. Betonarme kirişlerin eğilme ve kesme davranışının belirlenebilmesi amacıyla birçok deneysel çalışma yapılmıştır. Fakat çelik lifli KYB ile üretilmiş betonarme kirişler ile ilgili yeterince deneysel çalışma yapılmamıştır. Yapılan çalışmalarda da genellikle kirişlere donatı konulmamıştır.
Bu sebeple yapılmış olan bu çalışma kapsamında, çelik lifli KYB ile üretilen betonarme kirişlerin eğilme ve kesme davranışları incelenmiştir. Bu amaçla hem lifsiz hem de lifli KYB üretilerek farklı a/d oranlarına sahip betonarme kirişler üretilmiştir. Lifli karışımlarda toplam beton hacminin %0,6'sı kadar 40 narinlik oranına sahip iki ucu kancalı çelik lif kullanılmıştır. Tüm karışımlarda beton sınıfı, s/ç oranı ve çimento dozajı sabit tutulmuştur. Betonun amaç dayanımı belirlenmesi için hem lifsiz hem de lifli karışımdan 10x10x10 cm boyutunda 15'er küp numuneler alınmıştır. Beton amaç dayanımına ulaştıktan sonra kirişlerin deneylerine başlanmıştır. Birden sekize kadar farklı a/d oranlarına sahip 8 lifsiz ve 8 lifli olmak üzere toplam 16 betonarme kiriş üretilmiştir. Üretilen bu kirişler dört noktalı eğilme düzeneğinde test edilmiştir. Eğilme ve kesme davranışlarını incelenerek kirişlerin yük-deplasman grafikleri çizilmiştir.
Yapılan deneyler sonucunda görülmüştür ki kirişlerin eğilme ve kesme davranışlarında çelik lifin büyük etkisi vardır. Gevrek bir şekilde kırılarak kesmeden dolayı güç tükenmesine ulaşan lifsiz olan kirişler çelik lif ilavesi ile sünek davranış göstermiştir.

Abstract:
Self-Compacting Concrete (SCC) offers the possibility to make the buildings more economical by involving less workmanship and shorter production times. For this reason, the use of SCC is increasing day by day. The fracture mechanism that can occur in beams against loads affecting the structures is very important in terms of structure behavior. For this reason, the beam elements need to be tested under various loads. Many experimental studies have been carried out to determine the flexural and shear behavior of reinforced concrete beams. However, sufficient experimental studies have not been done on reinforced concrete beams produced with steel fiber SCC. In the studies carried out, rebars were generally not placed in the beams.
For this reason, within the scope of this study, the flexural and shear behavior of reinforced concrete beams produced with steel fiber SCC was investigated. For this purpose, reinforced concrete beams with different a/d ratios are produced with both fiberless and fibrous SCC. In the fibrous mixture, twin hook steel fiber having slenderness ratio of 40 was used for the 0.6% of the total concrete volume. In all mixtures, concrete class, w/c ratio and cement dosage were kept constant. In order to determine the aim strength of the concrete, 15 cubic samples of 10x10x10 cm were taken from both fiberless and fibrous mixture. The tests of the beams were started after the concrete reached the aim strength. A total of 16 reinforced concrete beams were produced, 8 fiberless and 8 fibrous with different a/d ratios from one to eight. These produced beams are tested in a four-point bending device. The load-displacement graphs of the beams were drawn by examining the flexural and shear behavior.
As a result of the experiments, it has been seen that the steel fiber has a great effect on the flexural and shear behavior of the beams. Fiberless beams that break brittle due to shear and reach its maximum capacity have shown ductile behavior with the addition of steel fiber.