Betonarme kirişlerin kesme ve eğilme yönünden güçlendirilmesinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, betonarme kirişlerinin güçlendirilmesi amacıyla beton takviye yöntemleri ve kompozit kirişlerin davranışı analiz edildi. Kirişin çekme bölgesine betonarme tabaka, kirişin basınç bölgesine donatılı veya donatışız beton tabakasının takviyesi yapılarak kompozit kirişin taşıma gücü hesaplandı. Çeşitli bağ mekanizmalarının kayma dayanımı dikkate alınarak ara yüzey kayma deformasyonunun farklı değerleri için beton tabakalannın etkinliliği araştınidı. Basınç veya çekme tabakalannın donatı oranlan ve tabaka yüksekliklerinin değiştirilmesinin taşıma gücüne etkisi araştınidı. Kompozit bir kirişin beton tabakaları ile güçlendirilirken en elverişli durumu ve yekpare kiriş davranışına en yakın ara yüzey etkileşiminin sağlanması açısından elverişli bağ mekanizmaları incelendi. Beton takviyeli kompozit kirişin taşıma gücü ve onu etkileyen değişkenlerin her birinin analizinin kolaylıkla yapılabilmesi amacıyla bilgisayar programı geliştirildi. Çekme tabakası için değişkenlerin taşıma gücüne etkisi düşünüldüğünde az donatılı kalın çekme tabakalannın elverişli olduğu anlaşılmaktadır. Basınç tabakasının kalınlığı artarken kompozit kirişin moment kapasitesi de artar. Orjinal kiriş donatı oranının az olması, basınç tabaka yüksekliğindeki artış sonucu oluşabilecek ara yüzey kınimasını önler. Betonarme kiriş ve tabaka arasındaki sağlanan bağ mekanizması; betonun betona epoksili veya epoksisiz ve betonun betona filizli veya filizsiz olup ara yüzeylerin kayma deformasyonu değerleri 0,001 2'yi aşmayacağından bu gibi ara yüzeylerin monolitik olabileceği düşünülebilir. Anahtar Kelimeler: Güçlendirme, Beton Takviye, Ara Yüzey Etkileşimi, Kompozit Kiriş, Kayma Dayanımı, Bağ Türleri, Kayma Deformasyonu, Basınç Tabakası, Çekme Tabakası.

In this study, concrete strengthening types and behaviour of the composite beam were analyzed by purpose of strengthening of reinforced concrete beams. Flexural capacity was evaluated by placing reinforced overlays at the tension side of the beam and plain or reinforced overlays at the compression side of the beam. Effectiveness of the concrete overlays was investigated for different values of interface slip deformations by considering shear strength of different types of bond mechanisms. The effect on flexural capacity were investigated by changing of the reinforcement ratios of tensile or compressive overlays and by changing the depths of overlays. The most effective concrete overlay for strengthening of the composite beam and effective bond mechanisms were investigated for supplying interaction of the interface as closely as possible, in monolithic behaviour of the beam. Computer programs were developed for purposing easily analyzing of flexural strength of the composite beam by reinforced with concrete overlay and the variables that were effected on composite beam's behaviour. The effect of variables for tensile overlays on flexural strength was considered that lightly reinforced, thick tensile overlays were found to be convenient While the thickness of the compressive overlay was increasing, also, moment capacity of the beam increased. Interface failure that could be result of increasing of the thickness of compressive overlays are prevented by ligthly reinforced original beam. The bond mechanism between the beam and the overlay were used including: concrete to concrete with or without epoxy resin and concrete to concrete with or without dowels, the values of the interface slip deformations do not exceed 0,0012 and hence such interfaces could be considered monolithic. Key Words: Strengthening, Concrete Strengthening, Interaction of Interface, Composite Beam, Slip Strength, Bond Mechanism, Slip Deformation, Compressive Overlay, Tensile Overlay.