Ultra yüksek performanslı lifli beton ile üretilen betonarme kirişlerin eğilme davranışının incelenmesi

Abstract

Ultra Yüksek Performanslı Lifli Beton (UYPLB) son yıllarda beton teknolojisindeki gelismeler sonucu ortaya çıkan yeni nesil bir beton türüdür. Bu beton türü çok yüksek basınç dayanımı yanında içerigindeki lifler sayesinde çekme dayanımı, süneklik ve durabilite açısından üstün özelliklere sahiptir. Betonun bu özellikleri, yapı elemanlarında egilme ve kesme kapasitesi, süneklik ve rijitlik bakımından önemli katkılar saglamaktadır. UYPLB’un bu üstün özelliklerine ragmen pratikte yapısal elemanlardaki kullanımı çok kısıtlıdır. Ülkemizde ise yapısal olarak kullanım alanı oldukça sınırlıdır. UYPLB’un yaygınlasabilmesi için uygulamasının daha pratik hale getirilmesi ve tasarım standartlarının gelistirilmesi gerekmektedir. Bu çalısmada, kolay uygulanabilir UYPLB’un üretimi gerçeklestirilmis, daha sonra bu betonu içeren betonarme kirislerin egilme davranısı deneysel olarak incelenmistir. Ayrıca, UYPLB’lu kirislerin egilme kapasitelerinin belirlenmesi için sayısal bir yöntem önerilmis ve bu yöntemin sonuçları deneysel sonuçlar ve literatürdeki mevcut yaklasımlar kullanılarak degerlendirilmistir. Kirislerde UYPLB kullanımının, egilme kapasitesi, çatlamıs kesit egilme rijitligi ve elastik bölgedeki çatlak dagılımları bakımından lifsiz duruma göre önemli avantajlar sagladıgı belirlenmistir. UYPLB ile üretilen kirislerde maksimum donatı oranının üzerine çıkılmasına ragmen yeterli sünekligin saglanabildigi görülmüstür. Ayrıca, önerilen sayısal yöntem incelenen kirislerin egilme kapasitelerini deneysel sonuçlarla oldukça uyumlu olarak belirleyebilmektedir.

In recent years, the Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) has been a new generation concrete as a product of new developments in concrete technology. Besides having a very high compressive strength, the UHPFRC has superior features in terms of tension strength, ductility as well as durability by adding fibers to mixture. These characteristics of the concrete provide significant contributions to structural members in terms of flexure and shear capacity, ductility and stiffness. Despite these outstanding features, the use of UHPFRC in reinforced concrete (RC) structures is very limited. In our country, structural applications are very rare as well. More practical production techniques and design standards should be improved in order to make the use of UHPFRC widespread. In this study, an easy applicable UHPFRC was produced and the flexural behavior of UHPFRC beams was experimentally investigated. A numerical method was also proposed to determine the flexural capacities of the UHPFRC beams and the results of this method were evaluated by the use of experimental results and present approaches in literature. The use of UHPFRC in the RC beams provides significant advantages to non-fiber concrete in terms of the flexural capacity, effective flexural stiffness and cracking pattern in elastic region. It is also observed that an adequate ductility for the beams with UHPFRC can be obtained despite exceeding the maximum reinforcement ratio. In addition, the proposed numerical method can determine the flexural capacities of investigated beams compatible with the experimental results.