Yüksek Çekme Donatısı Oranına Sahip T En-Kesitli Betonarme Kirişlerin Moment-Eğrilik İlişkisi

Abstract

Bu çalışmada yüksek çekme donatısı oranına sahip T en-kesitli betonarme kirişlerin moment eğrilik ilişkisi araştırılmıştır. T en-kesitli betonarme kirişlerin çekme donatısı oranı yüksek olacak şekilde sabit alınmış, beton sınıfı ve basınç donatısı oranları değiştirilerek parametrik çalışma yapılmıştır. Altı tip toplam 66 adet farklı parametrelere sahip T en-kesitli betonarme kiriş tasarlanmıştır. Kiriş malzemelerinin doğrusal olmayan davranışları göz önüne alınarak T en-kesitli betonarme kirişlerin moment-eğrilik ilişkilileri elde edilmiştir. Akma ve kırılma durumunda moment-eğrilik değerleri, eğrilik süneklik değerleri, süneklik oranları ve efektif rijitlik değerleri hesaplanmıştır. Analiz sonuçlarından farklı parametrelerden elde edilen sonuçlar çizelgeler halinde sunulmuş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. T en-kesitli betonarme kirişlerin davranışı, eğrilik sünekliği, efektif süneklik oranı, efektif rijitliği, kirişlerin akma ve maksimum moment taşıma kapasitelerinin değerlerinden yararlanarak yorumlanmıştır. T en-kesitli betonarme kirişlerin basınç donatısı oranının artması ile akma momenti ve maksimum moment taşıma kapasitesi değerleri artmakta fakat akma eğrilik değerleri azalmaktadır. Basınç donatısı olmayan (ρ'=0) kirişlerde maksimum eğrilik değerleri basınç donatısı bulunan T en-kesitli kirişlerden daha düşük elde edilmiştir. Basınç donatısı ρ'=0.1ρ ile ρ'=ρ arasında olan T en-kesitli kirişlerde maksimum eğrilik değerleri yaklaşık olarak sabit kalmaktadır. T kesitli betonarme kirişlerde basınç donatısının elemanların eğrilik sünekliğine, efektif rijitliklerine, maksimum eğriliklerine, akma momentine ve maksimum moment taşıma kapasitesine olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

• Moment-eğrilik
• Akma momenti
• Kırılma momenti
• Doğrusal olmayan davranış
• Eğrilik sünekliği

Moment-Curvature Relationship of T Cross Section Reinforced Concrete Beams with High Tensile Reinforcement Ratio

Abstract

In this study, moment curvature the relation of T cross-section reinforced concrete beams with high tensile reinforcement ratio was investigated. The parametric study was performed for T cross-section reinforced concrete beams by taking the tensile reinforcement ratios as high and constant and changing the concrete grade and compression reinforcement ratios. Six types total 66 different T cross-section reinforced concrete beams having different parameters were designed. Moment-curvature relations of T cross section reinforced concrete beams were obtained by considering the nonlinear behaviors of beam materials. Moment-curvature values, curvature ductility values, ductility ratios and effective stiffness values were calculated for the case of yield and failure stages. The results obtained from different parameters from the analysis results are presented in tables and the results were evaluated. The behavior of T cross-section reinforced concrete beams has been interpreted using the values of curvature ductility, effective ductility ratio, effective rigidity, yield and maximum moment capacities of beams. As the compression reinforcement ratio of T cross-section reinforced concrete beams increase, yield moment and maximum moment bearing capacity values increase, but the yield curvature values decrease. Maximum curvature values of the T cross-section beam without compression reinforcement (ρ '= 0) were obtained lower than the beams with compression reinforcements. For the T cross-section beams with compression reinforcement between ρ '= 0.1ρ and ρ'=ρ, the maximum curvature values are stayed constant. It has been observed that the compression reinforcement has a positive effect on the curvature ductility, effective rigidity, maximum curvature, yield moment and maximum moment bearing capacity of the reinforced concrete beams with T section.

Keywords

• Moment curvature
• Yield moment
• Ultimate moment
• Nonlinear behavior
• Curvature ductility

References

1. [1] U. Ersoy, “Betonarme Kiriş ve Kolonların Moment Kapasitelerinin Saptanması,” Teknik Dergi, 9 (4), ss. 1781-1997, 1998.
2. [2] S. B. Yüksel, R. Jamal ve S. Foroughi, “Kirişlerde Basınç Donatısı Oranının Moment-Eğrilik İlişkisine Etkisi,” Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi, c.8, s.1, 1-17, 2020.
3. [3] SAP2000, “Structural Software for Analysis and Design, Computers and Structures”, Inc, Version 20.2.0.0 USA.
4. [4] TTDY, 2018, “Türkiye Tina Deprem Yönetmeliği” T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, 18 Mart 2018.
5. [5] TS500, 2000, “Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları”, Türk Standardları Enstitüsü, TSE, Ankara, Şubat 2000.
6. [6] J. Mander, T. Priestley M. J. N. and R Park, “Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete“, Journal of Structural Engineering, vol. 114, no. 8, pp.1804-1826, 1988.
7. [7] N. Çağlar, A. Akkaya, A. Demir ve H. Öztürk, “Farklı Kesit Geometrilerine Sahip Betonarme Kolonların Davranışının İncelenmesi,” ISITES2014, ss. 2095-2105, Karabük/Türkiye, 2004.
8. [8] E. Canbay, U. Ersoy, G. Özcebe, H. Sucuoğlu ve S.T. Wasti, “Binalar İçin Deprem Mühendisliği Temel İlkeler,” Akademik Kitaplar Yayınevi, ISTN: 9799789944070, ODTÜ Ankara, 2010.

9. [9] U. Ersoy ve G. Özcebe, “Betonarme 1,” Evrim Yayınevi ve Bilgisayar San. Tic. Ltd. Şti, İSTN: 978-975-503-215-31, İstanbul, 2012.