T-kesitli betonarme kirişlerin kesme-eğilmeye karşı güçlendirilmesi

Abstract

Betonarme kirişlerin alt yüzüne çelik levha yapıştırarak eğilmeye karşı güçlendirme sıkça uygulanan bir yöntemdir. Sadece çekme yüzeyine levha yapıştırmanın yeterli olmayacağı yapılan araştırmalar ve literatür incelemesi sonucunda görülmüş ve ek önlemler de uygulanmıştır. Ancak bugüne kadar yapılan bu türden çalışmalarda önemli süneklik sorunlarının ortaya çıktığı görülmüştür. Bu çalışmanın birinci bölümünde, delikli ve düz çelik levha ile güçlendirilmiş kirişlere dayanımın yanı sıra yeterli süneklik de kazandırılması için çelik levha, uç yan levha ve bulonlarıyla desteklenmiştir. Betonarme kirişleri eğilme ve kesme zorlanmalarına karşı birlikte güçlendirme gerekliliği sıkça karşımıza çıkan bir problemdir. Çalışmanın ikinci bölümünde, eğilmeye karşı çelik levhalarla güçlendirilen eksik etriyeli betonarme kirişler birde kesmeye karşı güçlendirilmiştir. Deneysel çalışmada eğilmeye karşı birisi referans, altısı güçlendirilmiş; eğilme-kesmeye karşı ise yine birisi referans, altısı güçlendirilmiş olmak üzere on dört deney elemanı tek düze yükler altında denenmiştir. Eğilme elemanlarında değişkenler levha tipi (delikli, düz), yapıştırıcı (epoksili, epoksisiz), basınç levhası (var, yok) şeklindedir. Kesme ve eğilme elemanlarında ise kesmeye karşı güçlendirme tekniği sabit tutularak eğilme elemanlarındaki değişkenler yinelenmiştir. Deney sonuçları; dayanım, süneklik, enerji tüketimi ve rijitlik bakımından irdelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Uygulanan güçlendirme tekniği ile dayanım oranının yaklaşık üç kat arttırılmasının yani sıra süneklik oranında büyük artışlar sağlanmıştır. Ayrıca eksik etriyeli kirişlerin kesmeden kırılması önlenmiştir.

Bonding of steel plates on the bottom face of a beam is widely used for strengthening reinforced concrete beams against flexure. But over the years it has been observed that only bonding steel plate wasn?t enough to strengthen reinforced concrete beams, therefore additional precautions were taken. However, it has been faced with some important ductility problems in the recent studies. In the first part of this study steel plates bonded on the bottom face of the beam is supported with side edge plates and bolts to provide sufficient ductility as well as flexural strength. It is usually necessity to strengthen the reinforced concrete beams against both flexure and shear. In the second part of this study steel plate strengthened reinforced concrete beams for flexure with insufficient stirrups were strengthen against shear. In the experimental work, fourteen reinforced concrete beams were tested under monotonic loads. Half of them were for bending and the other half them were for shear and bending. Two of them were simple reinforced concrete beams for comparison purposes. The parameters for bending test were the type of the steel plates (perforated and plain), the type of the bond (with or without epoxy) and the existence of compression plate. The strengthening variables in flexure specimen repeated in flexure-shear specimen with using same shear precaution technique. The experimental results are compared in terms of strength, ductility, rigidity and energy consumption. Strength increased nearly three times and ductility increased successfully with used strengthening method. Also beams with insufficient stirrups prevent from shear failure.