Çelik lifli betonarme kirişlerin davranışının incelenmesi
Investigation of the behavior of steel fiber reinforced concrete beams
Yazar: SERKAN ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. SERKAN TOKGÖZ
Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Kirişler = Beams ; Yüksek dayanımlı beton = High strength concrete ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Yüksek dayanımlı beton, betonarme yapıların yapımında giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Yüksek dayanımlı betonun normal dayanımlı betona kıyasla daha gevrek bir malzeme olduğu
bilinmektedir. Bu nedenle, yüksek dayanımlı betonun sünekliğini artırmak için beton
karışımına çelik lifler eklenebilir. Çelik lifli betonarme elemanların davranışlarının
belirlenmesi, elemanların doğru analiz ve tasarımı için çok önemlidir. Sunulan tez
çalışmasında, çelik lifli betonarme kirişlerin davranışları incelenmiştir. Çalışmada toplam sekiz
adet kiriş numunesi hazırlanmıştır. Betonarme kiriş numuneleri 150×200×1750 mm (b×h×L)
boyutlarındadır. Bir kiriş numunesi çelik lifsiz, diğer yedi numune ise farklı çengel uçlu çelik
lifler (3D, 4D, 5D) ve farklı miktarlarda çelik lif dozajları (20, 40, 60 kg/m3) ile üretilmiştir.
Kiriş numuneleri, yapısal davranışı belirlemek için dört noktalı eğilme yüklemesi altında test
edilmiştir. Testlerde çatlak ilerlemeleri gözlemlenmiş, yük ve karşılık gelen birim
deformasyonlar ile deplasmanlar kaydedilmiştir. Deneysel yük ve deplasman değerleri
kullanılarak kirişlerin deneysel yük-deplasman eğrileri elde edilmiştir. Ayrıca çalışmada,
betonarme kirişlerin taşıma gücü ve yük-deplasman eğrilerini elde etmek için bir analiz yöntemi
sunulmuştur. Analizlerde beton malzemenin doğrusal olmayan davranışı dikkate alınmıştır.
Test edilen kiriş numuneleri analiz edilmiş ve test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Deneysel ve
teorik sonuçlar arasında iyi derecede uyum elde edilmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar
dikkate alınarak kirişler için optimum miktarda çelik lif dozajı önerilmiştir. Sunulan çalışmada,
çelik liflerin betonarme kirişlerin yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde etkilediği sonucuna
varılmıştır.

Abstract:
High strength concrete is increasingly used in the construction of reinforced concrete structures.
It is known that high strength concrete is a more brittle material when compared to normal
strength concrete. Therefore, steel fibers can be added to the concrete mixture to improve the
ductility of high strength concrete. It is very important to determine the behaviour of steel fiber
reinforced concrete members for accurate analysis and design of members. In the presented
thesis study, the behaviour of steel fiber reinforced concrete beams has been investigated. In
the study, a total of eight beam specimens were prepared. The reinforced concrete beam
specimens were 150×200×1750 mm (b×h×L) in sizes. One beam specimen was prepared
without steel fiber and the other seven specimens were manufactured with different hooked end
steel fibers (3D, 4D, 5D) and with different amount of steel fiber dosages (20, 40, 60 kg/m3).
The beam specimens were tested under four-point bending loading to determine the structural
behaviour. In the tests, the crack propagations were observed, the load and corresponding
strains and deflections were recorded. The experimental load-deflection curves of the beams
have been obtained using the experimental load and deflection values. In addition, a numerical
procedure has been presented to obtain the theoretical load and load-deflection curves of
reinforced concrete beams in the study. In the analysis, the nonlinear behaviour of the concrete
material has been considered. The tested beam specimens were analysed and compared with
test results. A good degree of correlation has been obtained between experimental and
theoretical results. Optimum amount of steel fiber dosage has been recommended for beams by
taking into account the obtained results of the study. It is concluded in the presented study that
steel fibers significantly effect on the load carrying capacity of reinforced concrete beams.