Farklı donatı düzenine sahip betonarme yüksek kirişlerin davranışlarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Abstract

Yüksek kirişler, açık deniz yapılarında, kazık temel üstü kirişlerde, dikdörtgen enkesitli su depolarında, silo yapılarında, yüksek yapılarda transfer kirişi ve kolon üstü başlık kirişlerinde kullanılan önemli bir yapı elemanıdır. Yüksek kirişlerin a/d oranı çok küçük olması nedeniyle kemerleşme etkisi dolayısıyla da kesme kırılması olmaktadır. Bu nedenle de son yıllarda etkin olarak, bu tür kirişlerde gevrek kırılmaya neden olan kesme kırılmasının iyileştirilmesine yönelik birçok çalışma yürütülmektedir. Farklı donatı düzenine sahip betonarme yüksek kirişlerin davranışlarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi amacıyla gerçekleştirilen bu çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde; yüksek kirişler hakkında genel bilgiler, uygulama alanları, tasarım ilkeleri, yüksek kirişler üzerinde daha önce yapılan bazı çalışmalar ve bu çalışmanın amacı ve kapsamı verilmiştir. İkinci bölümde; çalışmanın amaç ve kapsamına uygun olarak, dört farklı donatı düzenine sahip yüksek kirişlerin üretimleri verilmiştir. Hazırlanan tüm kirişlerde yatay ve düşey kesme donatıları kullanılmış, eğilme donatısı ve düşey kesme donatısı oranı sabit tutulmuştur. Referans numune olarak seçilen yüksek kirişe göre, kirişlerden bir tanesinde gövde donatısı sıklaştırılması yapılmış, diğer iki tanesinde aynı donatı alanına sahip farklı diyagonal donatılar kullanılmıştır. Çalışmanın üçüncü bölümünde ise deneylerden elde edilen sonuçlar verilmiş, günümüzde yürürlükte bulunan yönetmeliklerde yüksek kirişlerin tasarımında kullanılan, çubuk model yöntemine göre hesaplanan kesme kuvvetleri deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümünde ise çalışmadan çıkartılan sonuç ve öneriler verilmiştir. Yapılan çalışmalardan, diyagonal olarak yerleştirilen basınç donatılarının, yüksek kirişlerin taşıma gücünü ve enerji yutma kapasitesini önemli oranda artırdığı dolayısıyla da diğer donatılı yüksek kirişlere göre daha sünek davranışa sahip oldukları, görülmüştür.

Deep beams are important structural elements which are used in offshore, pile caps, rectangular cross section water tanks, silo structures, transfer beams in the high rise buildings, and bent caps. Because of the deep beams' lower a/d ratio, arch action occurs, so the shear failure. Therefore, in recent years, lots of researches have been carried out effectively for the improvement of the shear failure, causing beams in such brittle fracture.This study was performed to investigate theoretically and experimentally of the behavior of R.C. deep beams which have different reinforcement arrangements, is comprised of four parts. In the first part of the study, general information on deep beams, field of application, design principles, some earlier studies on deep beams, the purpose and the scope of the study is given. In the second part, in accordance with the purpose and the scope of the study, the production of deep beams which have four different reinforcement arrangements, is given. In the arrangement of all beams, horizontal and vertical shear reinforcement was used and the bending and vertical shear reinforcement ratio was kept constant. According to the deep beam which is selected as the reference sample, in one of the beams, the number of the web reinforcement was increased, and in the other two, different diagonal reinforcement which has the same reinforcement area was used. The result of the experimental studies were given in the third part and they were compared to the calculated shear force in accordance with strut and tie model which is used in the design of deep beams, in the code of nowadays. In the fourth part of the study, the results and suggestions were given.As a result of these studies, the compression reinforcement which is placed diagonally, significantly increased the capacity of load carrying and the absorption of energy, thus it is more ductile behavior than other reinforcement arrangements.