Betonarme kirişlerin burulma davranışı
Torsional behaviour of reinforcement concrete beams
Yazar: BARIŞ BAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Betonarme kiriş elemanlarda etriye oranı, beton tipi ve beton sınıfının burulma davranışı üzerindeki etkisi bu çalışmanın temel konusudur. Test serileri 20 tane 250x300x1500 mm boyutlarında betonarme kiriş içermektedir. Test programında ana parametre olarak etriye oranı, beton tipi ve beton sınıfı seçildi. Bu amaçla test numuneleri sekiz gruba ayrıldı. Normal ve kendiliğinden yerleşen beton tiplerinin yanında C20 ve C40 beton sınıfları ile 80 mm ve 100 mm etriye aralıkları çalışmanın temel parametreleri olarak tasarlandı.  Test numunelerinde boyuna donatı 16 mm, etriye olarak ise 8 mm'lik donatı kullanıldı. Betonarme kirişlerin boyutlandırılma ve donatılandırılması Türk Standardı temel alınarak yapıldı. Kiriş numuneleri hazırlandıktan 28 gün sonra burulma momenti deneyine tabi tutuldu. Burulma momentine tabi tutulan betonarme kirişlerin burulma momenti kapasiteleri, dönme açıları, kirişlerde meydana gelen çatlaklar incelendi. Test numunelerinin burulma momenti-dönme açısı arasındaki ilişki irdelendi. Deneysel olarak elde edilen burulma momenti değerleri Amerikan Standardı (ACI), Avrupa Standardı (Eurocode-2) ve Türk Standardı (TS500-2000)'na göre teorik olarak hesaplanan burulma momenti değerleri ile karşılaştırıldı. Deneysel sonuçlara en yakın değerler Türk Standardında elde edildi. Burulma momenti kapasitesinin yanı sıra kritik burulma momenti değeri deneysel olarak ölçüldü. Test edilen betonarme kirişlerde ilk çatlağa neden olan kuvvet deneysel olarak elde edildi. Test edilen kirişlerin burulma moment kapasiteleri elastik, plastik ve yanal eğilme teorileri ile hesaplanan teorik sonuçlarla birlikte değerlendirilmiştir. Teoriler arasında deneysel sonuçlara en yakın değerler yanal eğilme teorisinde elde edilmiştir.

Abstract:
The stirrup ratio in reinforced concrete elements and the impact of the concrete class and concrete type on torsional behavior is the basic subject of this study. Test series comprise of 20 units of reinforced concrete beams of 250x300x1500 mm. Stirrup ratio, concrete type and concrete class have been selected as the main parameters of the test program. The test samples were divided into eight groups for this purpose. Besides conventional and self-compacting concrete type, C20 and C40 concrete glass and 80 mm and 100 mm stirrup spacing has been designed as the basic parameters of study. In the test samples, the longitudinal reinforcement was 16 mm, while reinforcement of 8 mm was used for stirrup. The sizing and reinforcement of the reinforced concrete beams was made based on Turkish Standards. The beams samples were subjected to torsion test 28 days after preparation. The torsional moment capacity, rotation angles of the concrete beams subjected to torsional moment as well as the cracks occurring in the beams was investigated. The relationship between the torsional moments and rotation angles of test samples was examined. The torsional moment values obtained experimentally were compared with the torsional moment values calculated theoretically according to American Standard (ACI), European Standard (Eurocode-2) and Turkish Standard (TS500-2000). The values closest to the experimental results are the values calculated according to the TS500-2000. Besides torsional moment capacity, breaking torsional moment was measured experimentally.  The force which caused the first crack in the tested reinforced concrete beams was obtained experimentally. The torsional moment capacity of the tested beams was compared with the theoretical results calculated with the elastic, plastic, and the skew-bending theories. The values nearest to the accurate were optioned in the skew-bending theory.