Group effect in axially loaded chemical anchors embedded in low strength concrete

Abstract

Mevcut betonarme yapıların onarım ve güçlendirme işlemlerinde, mevcut beton ile yeni yapısal elemanların beraber çalışması için kimyasal ankrajların kullanılması sıklıkla tercih edilen bir yöntemdir. Ülkemizde onarım ve güçlendirme işlemlerinde sıklıkla kullanılan kimyasal ankrajlarla ilgili ülkemizde özel bir tasarım uygulama standardı bulunmamaktadır. Bu konuyla ilgili daha önce yapılan çalışmalar da genellikle 20 MPa ve üstü basınç dayanımına sahip betonlarda yapılmıştır. Sisteme sonradan eklenen bu tip ankrajların kenar mesafesi, gömülme derinliği ve grup etkisi gibi sebeplerin göz ardı edilmesi sonucu istenen sünek davranış yerine gevrek bir davranış göstermesi olasıdır. Özellikle düşük dayanımlı betonlarda, betona bağlı hasarların oluşarak gevrek davranışın görülme olasılığı artmaktadır.Çalışma kapsamında 5.8-16.4 MPa arası basınç dayanımına sahip beton bloklara toplam 100 adet epoksi ankraj ekilmiştir. 26 adet üçlü grup ankraj, 22 adet ise tekil ankraj çekme deneyine tabi tutulmuştur. Deneylerde S420a, 12 mm ve S420b, 20 mm donatılar kullanılmıştır. Deneylerde gömülme derinliği, kenar ve köşe mesafeleri değiştirilerek, ankrajların farklı koşullar altındaki davranışları incelenmiştir.

The use of chemical anchors for the connection of existing structural elements with the new elements during strengthening of existing structures is quite a preferred method. Since in our country, chemical anchors are being widely used for repair and strengthening works, there should be a standard of design and application on this topic. Up to now, research done on the topic of chemical anchors, are mostly carried out on concrete blocks of compressive strength 20 MPa and higher. Since parameters such as distance from the edges, embedment depth and group effect were mostly ignored, the resulting behavior was brittle, instead of the desired ductile behavior. This is particularly true for low strength concretes, in which concrete related damages increase the probability of an overall brittle behavior.In the scope of this study, 100 epoxy bonded anchors were embedded into concrete blocks of strength between 5.8-16.4 MPa. Among these anchors, 22 were single anchors, and 26 were group of three anchors. In these experiments, 12 mm S420a and 20 mm S420b rebars were used. The behavior of the anchors was investigated by varying embedment depth and distance from edges and corners.