Kompozit önüretimli beton boşluklu döşeme elemanlarının eğilme davranışı

Abstract

Bu çalışmada, üzerine yerinde dökme beton kaplama yerleştirilmiş öngerilmeli önüretimli beton boşluklu döşeme elemanlarının eğilme davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında toplam beş adet tam ölçekli numune üzerinde yükleme deneyleri yapılmıştır. Numuneler geniş ve dar olmak üzere iki gruba ayrılmış olup bu gruplardan birer numune beton kaplama ile, birer numune de kaplamasız olarak test edilmiştir. İlave olarak, bir numune de beton kaplama ile boşluklu döşeme elemanı arasındaki yatay kaymaları önlemek amacıyla çelik aparatlar kullanılarak test edilmiştir. Sonradan eklenen kaplama betonunun, boşluklu döşeme elemanlarının çatlama yükünü, maksimum yük kapasitesini ve eğilme rijitliğini arttırdığı gözlenmiştir. Kaplama betonu ile test edilen numunelerde belirli yük seviyesine ulaşıldığında kaplama betonu ile boşluklu döşeme elemanı arasında ani bir kayma oluşmuş ve kompozit davranış kaybedilmiştir. Kompozit davranışın kaybedilmesi sonucunda numunelerin yük taşıma yeteneklerinde ani bir düşüş olmuştur. Kompozit numuneler için hesaplanan arayüz kayma dayanımı değerlerinin ACI ve AASHTO Yönetmeliklerinde verilen değerlerden daha düşük olduğu görülmüştür. Bu çalışma kapsamında ulaşılan sonuçlar, boşluklu döşeme elemanları ile bu elemanların üzerinde herhangi bir pürüzlendirme yapılmadan yerleştirilen kaplama betonundan oluşan döşeme sistemlerinde, tam kompozit davranış oluşması için gerekli arayüz kayma dayanımının oluşmadığı sonucunu ortaya koymaktadır. Anahtar kelimeler: Öngerilmeli beton, boşluklu döşeme elemanları, kompozit davranış, arayüz kayma dayanımı, yerinde dökme beton kaplama.

Flexural behavior of precast prestressed concrete hollow-core units with cast-in-place concrete topping was evaluated through load testing of five full-scale specimens. The specimens were divided into two groups of wide and narrow. A cast-in-place concrete was cast on top of the hollow-core units selected from the two groups to form a composite system. An additional specimen was tested with restraining mechanisms used at both ends in order to reduce the relative slip between the hollow-core unit and topping slab. Presence of cast-in-place topping slab improved the behavior of hollow-core units by increasing the flexural crack initiation and maximum load capacities as well as the stiffness. Specimens tested with cast-in-place concrete topping slab suffered from a sudden drop in the load resisting capacity due to the slip of the topping slab relative to the hollow-core unit. As a result of premature loss of composite behavior, the predicted load capacity of these specimens assuming a fully composite behavior remained on the non-conservative side. The loss of composite behavior corresponded to an interfacial shear strength value that is smaller than the values specified by the ACI and AASHTO Specifications. The results obtained in this study suggest that floor system made of cast-in-place concrete topping placed over the machine finished surface of precast concrete hollow-core units with no interfacial roughening is not able to provide the interface shear strength required to develop a fully composite behavior. Keywords: Prestressed concrete, hollow-core slabs, cast-in-place topping slab, composite behavior, interface shear strength.