Çimento esaslı döküm harçları ile üretilen beton plakların dinamik yükler altında deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Günümüzde kullanılan yapı elemanlarının, dayanıklılığını test edebilecek birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında, çarpma etkisine karşı verilen tepkiler de yer almaktadır. Çarpma etkisinin incelenme nedeni, çeşitli sorunlar sebebiyle ortaya çıkmıştır. Bu sorunlardan bazıları, deprem, rüzgar, heyelan, araç kazası ve terör saldırısı gibi olaylardan oluşmaktadır. Günümüz koşullarında sürekli tekrarlayan bu olaylar nedeniyle, çarpma etkisini araştırma ihtiyacı meydana gelmiştir. Çarpma deneyleri, çeşitli malzemeler ve nesneler üzerinde farklı yöntemler ile uygulanmaktadır. Yapılan tez çalışmasında, çarpma yüklemesinin, çimento esaslı döküm harçları ya da bir diğer adıyla grout harçları ile hazırlanan beton plaklar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmada, boyutları 500x500x50 mm olan, 9 adet beton plak numunesi üretilmiştir. Deney numuneleri, farklı dayanım değerlerini sağlayacak şekilde hazırlanmış ve çarpma deneyleri için tasarlanan serbest ağırlık düşürücü deney düzeneğinde, çarpma yüklemesi altında test edilmiştir. Deneysel çalışmada, çelik malzemeden üretilen çekiç kütlesi 4,125 kg, serbest düşme yüksekliği ise 600 mm olarak alınmıştır. Çarpma etkisi altında bulunan deney numunelerinin, verdikleri tepkileri ölçebilmek için, ivmeölçer, kuvvet algılayıcısı, yer değişimi algılayıcısı, veri toplayıcı, bağlantı kabloları ve bilgisayar deneylerde kullanılmıştır. Çarpma yüklemesini üniform olarak deney numuneleri üzerine yaymak için, çarpma noktasında kauçuk malzeme ve çelik plak kullanılmıştır. Serbest ağırlık düşürücü deney düzeneğinde bulunan optik fotoseller yardımıyla, her bir düşme hareketi için çekicin yaptığı düşme süreleri belirlenmiştir. Ölçüm cihazları ile belirlenen değerleri kullanarak, deney numunelerinde oluşan ivme-zaman, deplasman-zaman, çarpma kuvveti-zaman ve çarpma kuvveti-deplasman grafikleri oluşturulmuştur. Sonuç olarak, deneysel çalışma sonucunda elde edilen değerlerler incelenmiş ve önerilerde bulunulmuştur.

Many methods have been developed to test the strength of structural members at the present time. Reactions to impact effect take part among these methods. Reason of the investigation of impact effect comes forward due to several issues. Some of these issues consist of earthquake, wind, landslide, vehicle accident and terrorist attack incidents. Investigation of impact effect is needed due to these repetitive incidents. Impact tests are applied on various materials and objects by taking different methods into consideration. In this thesis study, effect of impact loading on concrete slabs which are prepared by cement based mortars in other words grout mortars is investigated. In the experimental study, 9 concrete slab specimens whose sizes are 500x500x50 mm are produced. Test specimens are prepared to provide different strength values and tested under impact loading by using the drop weight test setup which is developed for impact tests. While mass of the hammer that is produced by steel material is 4,125 kg, drop height is taken as 600 mm in the experimental study. Accelerometer, force sensor, lvdt, data-logger, connection cables and computer are used during tests to measure the reactions of test specimens under impact effect. Rubber material and steel plate are used at impact point to uniformly distribute the impact loading on test specimens. Drop periods of steel hammer are determined by the help of optic photocells in the test setup for each drop movement. Acceleration-time, displacement-time, impact force-time and impact force-displacement graphs of test specimens are constituted by using the values which are determined by measurement devices. Finally, obtained values after experimental study are investigated and suggestions are proposed.