Farklı katmanlarda normal ve çelik lifli beton kullanılan betonarme kirişlerin eğilme davranışı

Abstract

Bu çalışmada farklı katmanlarda normal ve çelik lifli beton kullanılan betonarme kirişlerin eğilme davranışı incelenmiştir. 180×250×3500 mm boyutlarındaki beşer numuneden oluşan iki grup şeklindeki kirişler dört nokta eğilme yüklemesi altında test edilmiştir. İki grup kirişte de 416 betonarme çeliği kullanılmıştır. Bu araştırmadaki ana değişken, kiriş numunelerinin yüksekliği boyunca bulunan katmanlarda kullanılan beton tipidir. Kiriş numunelerinin kesit yüksekliği 50'şer mm kalınlığında 5 katmana ayrılmıştır. 'F' grubu numunelerde, normal beton katmanlarından oluşan kirişlere, aşağıdan başlayarak, çelik lifli beton katmanlar eklenmiştir. 'P' grubu numunelerde ise çelik lifli beton katmanları kesit üst seviyesinden başlanarak eklenmiştir. Yükleme deneyleri sonucunda kiriş numunelerinin yük-deformasyon davranışları elde edilmiş ve bu davranışlar yük taşıma kapasitesi, servis rijitliği, kapasite sonrası eğim ve tokluk paratmeleri göz önüne alınarak değerlendirilmiştir. Kiriş numunlerinin yük-deformasyon davranışlarının, literatürde bulunan malzeme modelleri kullanılarak sayısal olarak belirlenmesi için analitik bir çalışma gerçekleştirilmiştir.

Flexural behavior of reinforced concrete beams having various layers of conventional concrete and steel fiber reinforced concrete were investigated in this study. Two groups of five beams having 180×250×3500 mm dimensions were tested under four-point loading to evaluate the flexural behavior. Both of these groups of beams were reinforced with 416 reinforcing bars. The main variable in this research was the concrete type of the layers throughout the height of the specimen. The height of the cross-section of the beams was divided into 5 layers, each having 50 mm thicknesses. In group 'F' specimens, SFRC was added to the layers of a conventional concrete beam, starting from the bottom, instead of conventional concrete, i.e. F15P10 represented that the bottom 150 mm was cast using SFRC whereas the top 100 mm was cast using conventional concrete. In group 'P' specimens, conventional concrete was added to the layers of a SFRC beam, starting from the bottom, instead of SFRC, i.e. P10F15 represented that the bottom 100 mm was cast using conventional concrete whereas the top 150 mm was cast using SFRC. The load-deflection relationships of the tested beams under flexure were evaluated based on ultimate load, service stiffness, post-peak slope, and toughness characteristics. An analytical work was carried out to predict the behavior of the tested beams using the proposed stress-strain relationships in the literature.