Yüksek Performanslı Betonarme Elemanların Temel Tasarım İlkelerinin Analitik Ve Deneysel Yöntemlerle Belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Muhammed GÜMÜŞ

Danışman: ABDUSSAMET ARSLAN

Özet:

Bu çalışmada tek donatılı betonarme kirişlerin eğilme yükü altında kapasite hesabı için yeni bir yöntem önerisi yapılmıştır. Mevcut modellerden farklı olarak önerilen yöntem kırılma mekaniği prensipleri kullanılarak geliştirilmiştir. İlk olarak, kırılma mekaniğinde sıklıkla kullanılan şekil fonksiyonları nümerik olarak sadeleştirilmiş ve normalize çatlak boyuna bağlı olarak değişen üç adet tasarım katsayısı formüle edilmiştir. Daha sonra, boyutsuz davranış parametrelerine bağlı olarak, normalize çatlak boyunu veren ampirik bir denklem deneysel olarak elde edilmiştir. Bunun için üç farklı beton dayanımının, üç farklı çekme donatısı oranının ve üç farklı çelik lif içeriğinin 27 adet betonarme kirişin davranışına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. İncelenen parametrelerin kirişlerdeki kritik çatlak boyu üzerinde doğrudan etkide bulunduğu ve bu yolla eğilme kapasitelerini etkilediği görülmüştür. Literatürdeki çeşitli çalışmalardan derlenen toplam 68 adet tek donatılı betonarme kirişin deneysel kapasiteleri kullanılarak, önerilen yöntem ve sıklıkla kullanılan ACI taşıma gücü yöntemi arasında karşılaştırma yapılmıştır. Önerilen yöntemle ve ACI modeli ile elde edilen mutlak hatalar sırasıyla %8,7 ve %9,5 olarak elde edilmiştir. Toplam 49 adet betonarme kirişin önerilen yöntemle elde edilen teorik sonucu deneysel sonuca daha yakın çıkmıştır. Test edilen deney elemanlarının iki boyutlu sonlu eleman analizleri yapılarak deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu nedenle tez çalışması kapsamında sonlu eleman programı (LDA) geliştirilmiştir. Düzlem gerilme ve izotropik sürekli hasar modeli kabulü ile geliştirilen sonlu eleman modeli, malzeme modelinin orijininden başlayan sekant eğimini kullanarak her analiz adımında doğrusal denklem takımı hesabı yapmaktadır. Bu sayede sıklıkla karşılaşılan yakınsama sorunları geliştirilen bu programla ortadan kaldırılmıştır. Deneysel olarak elde edilen yük-düşey deformasyon davranışı ile geliştirilen sonlu elaman programıyla elde edilen davranış arasında önemli benzerlik görülmüştür