Yüksek performanslı betonların mod-II kesme kırılması davranışının incelenmesi
Investigation of mode-II shear fracture behaviour of high performance concrete
Yazar: İFFET GAMZE MÜTEVELLİ ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. ABDUSSAMET ARSLAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Beton heterojen bir malzeme olup içinde barındırdığı kusurlardan dolayı gerilme durumlarında oldukça zayıftır. Özellikle yüzey kaymasına bağlı olarak gelişen kesme gerilmeleri gevrek kesme kırılmalarına sebep olabilmektedir. Bilhassa yüksek dayanımlı betonlardaki bu aşırı gevrekliği azaltmak için beton karışımlarda çeşitli lifler kullanılmaktadır. Yüksek performanslı betonlarda en yüksek verim kesme etkisi altında alınmaktadır. Bu yüzden bu çalışmanın yapılmasına karar verilmiş olup yüksek performanslı betonlarda kesme açısının önemi ve meydana gelen çatlak yörüngeleri araştırılmıştır. Düşük su/çimento oranına sahip beton karışımında belirli oranlarda mikro polimer ve mikro çelik lifler kullanarak 250x250x30 mm boyutlarında deney elemanları hazırlanmıştır. Elde edilen her bir numuneye, karşılıklı olmak üzere ikişer çentik açılarak her bir lif oranı için 5 farklı açıda Mod II kesme kırılması durumu oluşturulmuştur.  Referans numunesiyle birlikte toplamda 35 farklı durum değerlendirilmiştir. Elde edilen simetrik deney numunelerinin sol tarafına ve sağ tarafına üçer adet, alt kısmına da bir adet olmak üzere toplam 7 adet LVDT ile yatay deplasmanlar ve düşey deplasman hesaplanmıştır. Aynı zamanda kısa kenarına dik yönde statik yük uygulanarak numunelerin maksimum kesme kuvvetleri belirlenmiştir. Elde edilen yük-yatay deplasman grafikleri ile yük-düşey deplasman grafikleri birbiri ile kıyaslanmış olup meydana gelen çatlak yörüngeleri incelenmiştir. Yüksek performanslı betonlarda kesme açısı büyüdükçe maksimum kesme kuvvetinin de artacağı sonucuna varılmıştır. Ayrıca bulunan sonuçlar ACI 318M-11 ile TS 500 standardı ve bazı araştırmacılar tarafından önerilen kesme gerilmesi yaklaşımlarıyla da karşılaştırılarak tartışılmıştır.

Abstract:
Concrete is a heterogeneous material and has unfavourable effect under stress due to the inherent defects. Especially the shear stress due to sliding of surface can cause brittle shear fractures. Various fibers are used in the concrete mixes to reduce this excessive brittleness, especially in high-strength concretes. In high performance concrete, the favorable performance is taken under effect of shear. Therefore, it was decided to study this test, and in high performance concretes, the importance of the angle of shear and the cracked trajectories were investigated. Test specimens with dimensions of 250x250x30 mm have been prepared by using micro polymer and micro steel fibers in concrete mixture with low water/cement ratio. For each specimen, double edge notches were obtained to get a Mode II shear fracture at 5 different angles for each fiber ratio. A total of 35 different situations were evaluated with the reference specimens. Lateral displacements and vertical displacements were obtained with a total of 7 LVDTs, three on the left side and the right side and one on the lower side of the symmetric test samples. At the same time, the maximum shear forces of the specimens were determined by applying a static load perpendicular to the short edge. The load-lateral displacement graphs and load-vertical displacement graphs are compared with each other and the cracked paths are analysed. In high-performance concrete, the maximum shear strength increases the angle of shear. The results are also discussed in comparison with the ACI 318M-11 and TS 500 standard and the shear stress approach proposed by some researchers.