KENDİLİĞİNDEN SIKIŞAN BETONDAKİ DONATI ADERANSININ DENEYSEL VE SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Abstract

Çalısmanın asıl amacı, bindirmeli ekli donatıya sahip normal ve kendiliginden yerlesen betondan (KYB) üretilmis tam ölçekli betonarme kirislerdeki donatı aderansının deneysel ve nümerik olarak incelenmesidir. Bu çalısmada, normal ve KYB' dan üretilmis ve 200*300*2000 mm boyutundaki 12 adet kiris numunesi dört noktalı egilmeye maruz bırakılarak test edilmistir. Deney sonuçlarıyla karsılastırmak amacıyla aderans hesabı için kirisler nümerik olarak da sonlu eleman programı ANSYS yardımıyla da çözülmüstür. Her bir kiris, açıklık ortasında bindirmeli ekli iki çekme donatısı yerlestirilerek ve kayma donatılı olarak tasarlanmıstır. Ekleme uzunlugu, donatı akma noktasına ulasmadan önce, ekleme bölgesindeki beton örtünün yarılması ile aderans göçmesi olabilecek sekilde seçilmistir. Deneyler esnasında, kiris boyutları ve su/(çimento ve çimento+silis dumanı) sabit tutulurken degisken parametre olarak donatı çapı (F16 ve F20) alınmıstır. Sonuç olarak, hem deneysel bulgulardan hem de nümerik çözümden, her iki beton tipi için de donatı çapı arttıkça, aderans dayanımının azaldıgı tespit edilirken, bu durumun nümerik çözümde daha belirgin oldugu görülmüstür. Nümerik ve deneysel olarak ölçülen aderans gerilmeleri, Orangun ve dig.(1977) ve Esfahani ve Rangan (1998) tarafından bulunan bagıntılarla karsılastırıldıgında her iki denklemin de nümerik çözümlerden elde edilen degerleri deneysel olarak elde edilenlerden daha iyi tahmin ettigi tespit edilmistir. Anahtar Kelimeler: Sonlu eleman metodu (ANSYS), donatı-beton aderansı, kendiliginden yerlesen beton, tam ölçekli kiris, basit egilme, bindirmeli ekleme.

The primary aim of this study is to investigate the bond of lap-spliced reinforcing bars in full scale beams produced from normal and self-compacting concrete (SCC) as experimentally and numerically. In this study, twelve beams, which have 200*300*2000 mm dimensions, are subjected to four points bending and tested. To compare with the experimental results, beam speciments are analyzed for bond of reinforcement using finite element ANSYS programme. Each beam was designed to include two bars in tension, spliced at the center of the span. The splice length was selected so that bars would fail in bond, splitting the concrete cover in the splice region, before reaching the yield point. During experiments, reinforcing bar diameters (F16 ve F20) are the variables while dimensions of beam, and ratio of water to (cement and cement+silica fume) are constant. As a conclusion, from numerical solution and experimental tests, it is seen that bond of reinforcment decreases while diameter of bars increases, especially this is more obvious in numerical solution. Comparing bond stress measured numerically and experimentally with the methods developed by Orangun et al.(1977) and Esfahani and Rangan (1998), both equations provides a better estimate of bond strength obtained from numerical solution than that of experimental tests. Key Words: Finite element method (ANSYS), bond between reinforcement and concrete, self-compacting concrete, full-scale beam, bending, lap-splice.