Darbe etkisine maruz kalmış betonarme kirişlerin artık yük kapasitelerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of residual capacity of reinforced concrete beams exposed to impact loads
Yazar: CEMAL YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN KIRTEL ; PROF. DR. ALPER İLKİ
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Sargılı betonarme = Confined reinforced concrete

Özet:
Betonarme kirişlerin, darbe etkisine maruz kalması, statik ve dinamik özelliklerinde
önemli değişimlere neden olabilmektedir. Tasarım yaklaşımına ve darbe enerjisinin
düzeyine bağlı olarak, betonarme kirişlerin göçme modları da değişebilir. Örneğin
statik yükler altında eğilme etkileri ile göçme moduna ulaşan betonarme kiriş, darbe
yükü altında kesme tasarımlı davranışa dönüşebilir.
Bu çalışmanın amacı, eğilme ve kesme etkileri ile dayanımlarına ulaşacak şekilde
tasarlanmış betonarme kirişlerin, darbe etkileri sırasındaki davranışlarının
belirlenmesi ve darbe sonrası artık dayanım ile yer değiştirme kapasitelerinin
incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda, tam ölçekli betonarme kirişlere tek darbe
yüklemesi ile farklı düzeylerde hasar verilmiştir. Ardından gerçekleştirilen yer
değiştirme kontrollü statik eğilme deneyleri ile hasarlı kirişlerin darbe sonrası artık
yük kapasiteleri araştırılmıştır. Deneyler, yeni ve özgün tasarımlı darbe çerçevesi ve
mesnet düzenekleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dinamik ve statik eğilme
çerçevelerinde, aynı mesnet düzenekleri kullanılmış ve dinamik deneylerde hem
basınç hem de çekme kuvvetleri ölçülmüştür.
Darbe etkisine maruz kalan eğilme tasarım davranışlı betonarme kirişlerde göçme
modu ve hasar oluşum mekanizmaları önemli oranda değişmiştir. Buna bağlı olarak
rijitlik, dayanım, yer değiştirme kapasitesi, süneklik ve enerji yutma kapasitesi gibi
temel davranış özelliklerinde önemli ölçüde azalmalar olduğu görülmüştür. Referans
betonarme kiriş ve hasarlı betonarme kirişlerin kullanılabilirlik durumları, dinamik
denge denklemleri ile karşılaştırılmıştır. Betonarme kirişler, Türkiye Bina Deprem
Yönetmeliğinde (TBDY 2018) verilen dönme kapasitelerine göre değerlendirilmiştir.
Anahtar kelimeler: Betonarme kiriş, darbe, taşıma gücü, artık yük kapasitesi

Abstract:
Expose to impact effects of reinforced concrete beams can cause significant changes
in static and dynamic properties. Depending on the design approach and the level of
impact energy, the failure modes of the reinforced concrete beams may also vary. For
example, under static loads, the concrete beam, which reaches the crush mode with
bending effects, can be transformed into shear design under impact load.
The aim of this study is to determine the behaviors of reinforced concrete beams
designed to achieve their strengths with bending and shearing effects, and to
investigate their residual strength and displacement capacities after impact. To this end,
different levels of damage were caused by a single impact load on full-scale reinforced
concrete beams. Afterwards, the residual load capacities of the damaged beams were
investigated with the help of displacement controlled static flexural experiments. The
experiments were carried out using a new and original designed impact frame and
support devices. In dynamic and static flexural frames, the same support mechanisms
were used and both pressure and tensile forces were measured in dynamic experiments.
Failure mode and damage formation mechanisms have significantly changed in the
bending design behavior of reinforced concrete beams exposed to impact.
Accordingly, it has been observed that there are significant decreases in basic behavior
characteristics such as rigidity, strength, displacement capacity, ductility and energy
absorption capacity. The availability of the reference reinforced concrete beams and
damaged reinforced concrete beams were compared with the dynamic equilibrium
equations. Reinforced concrete beams, were evaluated according to the rotation
capacities explained in Turkish Building Earthquake Code (TBEC 2018).
Keywords: Reinforced concrete beams, impact, flexural capacity, residual load
capacity