Sonlu elemanlar yöntemi ile betonarme kirişlerin çelik levhalarla kesmeye karşı güçlendirilmesi
Strengthening of reinforced concrete beams agains shear with steel plates by finite element method
Yazar: BAHAR NAS
Danışman: PROF. DR. ALPER BÜYÜKKARAGÖZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: ANSYS = ANSYS ; Betonarme çelik = Reinforced concrete steel ; Sargılı betonarme = Confined reinforced concrete ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yapısal güçlendirme = Structural empowerment ; Çelik levhalar = Steel plates

Özet:
Kesmeye karşı yetersiz betonarme kirişlerin güçlendirilmesi için mantolama, karbon elyaf içerikli malzemelerle kirişlerin mesnete yakın bölgelerinin sarılması gibi çeşitli güçlendirme yöntemi literatürde mevcuttur. Bu çalışmada laboratuvar ortamında üretilmiş kesmeye karşı yetersiz betonarme kirişlerin çelik levhalar ile güçlendirilmesi sonucu kesme ve eğilme davranışlarını irdeleyen referans bir çalışma ele alınmıştır. Referans alınan çalışmada örnekNumune sonlu elemanlar yöntemi ile ANSYS programında modellenmiştir. Deneysel sonucun ANSYS programından elde edilen sonuçla yakın çıkması sonucunda ANSYS modelinin sonucu doğrulanmış ve ANSYS programında üç farklı beton basınç dayanımı değeri (C30 -C20-C10), üç farklı çelik levha kalınlığı (4 -7-10 mm) ve çelik levhaların üç farklı yerleştirme aralığı (15 cm -30 cm - tüm yüzey kaplı ) olacak şekilde yirmi yedi ve üç adet güçlendirilmemiş referans numune olmak üzere toplam otuz model oluşturulmuştur. Hangi kombinasyonlu modelde sünekliğin ve enerji tüketme kapasitesinin arttığı ve deformasyon miktarının azaldığı gösterilmiştir. Aynı zamanda otuz farklı modelden elde edilen veriler ile regresyon analizi yapılarak maksimum yük kapasitesinin beton basınç dayanımı değeri, çelik levhanın kalınlığı ve çelik levhaların yerleştirme aralığına göre değişimini gösteren formül elde edilmiştir.

Abstract:
Various reinforcement methods are available in the literature, such as sheathing for the reinforcement of reinforced concrete beams that are insufficient against shear, and wrapping the parts of the beams close to the support with materials containing carbon fiber. In this study, a reference study that examines the shear and bending behavior of reinforced concrete beams produced in the laboratory environment, which is insufficient against shear, with steel plates is discussed. In the reference study, the sample sample was modeled in the ANSYS program with the finite element method. As the experimental result was close to the one obtained from the ANSYS program, the result of the ANSYS model was confirmed and three different concrete compressive strength values (C30 -C20-C10), three different steel plate thicknesses (4 -7-10 mm), and three different placements of the steel plates in the ANSYS program. A total of thirty models were created, twenty-seven and three non-reinforced reference samples, with a spacing (15 cm -30 cm - all surface covered). It has been shown in which combination model the ductility and energy dissipation capacity increase and the amount of deformation decreases. At the same time, regression analysis was performed with the data obtained from thirty different models, and a formula showing the variation of the maximum load capacity according to the concrete compressive strength value, the thickness of the steel plate and the placement interval of the steel plates was obtained.