NORMAL DAYANIMLI BETON MOD‐I ELEMANLARINDA BOYUT ETKİSİ

Yıl 2006, Cilt: 21 Sayı: 3, 83 - 96, 01.09.2006

Varol Koç

Öz

Normal dayanımlı betondan hazırlanmış mod‐I elemanlarında boyut etkisini incelemek amacıyla, konsol eksenlerine paralel doğrultuda basınç yükleriyle yüklenmişlerdir. Numunelere, c konsol genişliği olmak üzere, e=c/5 ve e=c/10 dışmerkezliklerine sahip, basınç yüklemesi uygulanmıştır. Deney elemanları, kalınlık sabit, diğer iki boyutta geometrik olarak benzer ve benzerlik oranları 1:2:4 olacak şekilde, t=30, 40 ve 50 mm kalınlıklarında üç ayrı seride üretilmiştir. Her seriden, iki farklı dışmerkerkezlikle yüklenmek üzere ikişer adet, bu serilerdeki her bir elemandan da üçer adet hazırlanmıştır. Her bir seride 9, üç seride 27 olmak üzere, iki farklı dışmerkezlikle yüklenen toplam 54 adet deney elemanı üretilmiş ve denenmiştir. Her deneyde bir düşey ve iki yatay olmak üzere üç yerdeğiştirme ölçülmüş, konsol uçlarındaki yatay yerdeğiştirmelerin toplanmasıyla yatay açılma değerleri elde edilmiştir. Deney sonuçlarının boyut etkisi analizleri yapılarak boyut etkisi parametreleri bulunmuş, logaritmik eksen takımlı boyut etkisi eğrileri çizilmiştir. Yük‐ yatay yerdeğiştirme eğrilerinden yararlanarak her numunenin enerji yutma kapasitesi hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kırılma mekaniği, beton boyut etkisi, mod‐I göçmesi, çift konsol elemanı

Size Effect For Mod‐I Element Of Normal Strength Concrete

Öz

Mod‐I elements which produced from normal strength concrete are tested under eccentric compressive loads parallel to the cantilever axes. Loads are applied having eccentricties of e=c/5 and e=c/10 eccentric where c is cantilever width. Specimens are produced having t=30, 40 and 50 mm in constant thickness, three different series and geometrically similar in other two dimensions with the ratio of 1:2:4. Each series have two different specimens to be loaded with two different load eccentricity and each element in each series are prepared as three units. Each series include 9 elements and three series include 27 elements. Total of 54 units specimens are produced and tested for two different load eccentricity. Two horizontal and one vertical displacements are measured at each experiment and opening displacements are obtained for adding to horizontal displacements for each cantilever ends. Test results are analysed by size effect and the parameters of size effect are found by drawing bi‐logarithmic graphics for each series. Energy absorbed capacities are obtained for each specimen by utilizing from the load‐ horizontal displacement curve.

Anahtar Kelimeler

Fracture mechanic, concrete size effect, mod‐I failure, double cantilever beams

Kaynakça

• ACI Committee 446, 1992, “Fracture Mechanics of Concrete: Concepts, Models and Determination of Material Properties”, In Fracture Mechanics of Concrete Structures, Z.P. Bazant, Elsevier Applied Science, London, 1‐ 140.
• Anderegg, F.O., 1939, “Strength of glass fibre”, Industrial Engineering Chemistry, 31, 290‐ 298.
• Bazant, Z.P., and Cao, Z., 1987, “Size effect in punching shear failure  of   slabs”,  ACI Structural Journal, 84(1), 44‐53.
• Bazant, Z.P. and Pfeiffer, P.A., 1987,    “Determination of fracture    energy    from    size effect    and    brittleness number.”,    ACI    Materials    Journal,   84 (6), 463‐ 480.
• Bazant, Z.P., and Planas, J. 1998, “Fracture and size effect in concrete and other quasibrittle materials”, CRC Press, Boca Raton, Fla.,452.
• Fischer H., Rentzsch W., and Marx R., 2002, “A modified  size   effect   model   for   brittle   nonmetallic materials”, Engineering Fracture Mechanics, 69, 781‐791.
• Hawkins, N.M., 1984, “The role for fracture mechanics in conventional reinforced concrete design”, NATO workshop of Fract. Mech., Northwestern Univ., Evaston, III.
• Koç, V., and  Şener, S., 2003a, “Lifli Beton Çift Konsolun Basınç Göçmesinde Boyut Etkisi”, Yapı Mekaniği   Laboratuarları   Toplantısı II, TÜBİTAK, Konya, 169‐172.
• Koç V., and  Şener S., 2003b,    “Hafif    ve normal betondan yapılmış    çift konsol numunelerin basınç    göçmesinde   boyut    etkisi”,    Türkiye   İnşaat  Mühendisliği  XVII.  Teknik Kongre ve Sergisi, 137‐141, İstanbul.
• Koç V., and Şener S., 2004, “Eksenel doğrultuda basınç yüklü çift konsollarda boyut etkisi”,   Advances    in   Civil   Engineering,   6th   International  Conference,   Boğaziçi Ünv.,İstanbul, 531‐540.
• Landis E.N., and Edwin N. N., 2000, “Three‐dimensional work of fracture for mortar in compression”, Engineering Fracture Mechanics, 65, 223‐234.
• Marti, P., 1989, “Size  effect  in  double‐  punch   tests  on   concrete   cylinders”,  ACI Materials Journal, 86: 597‐601.
• Ozbolt, J., Mestrovic, D., Li, Y.J., and Eligehausen,   R., 2000, “Compression   failure   of    beams made of different   concrete    types    and    sizes”,    ASCE    Journal    of  Structural Enginnering, 126 (2): 200‐208.
• Şener, s., Barr, B.I.G., and Abusiaf, H.F., 1999a, “Size effect tests in unreinforced concrete columns”, Magazine of Concrete Research, 51(1), 3‐11.
• Şener, S., Bazant, Z.,P., and Giraudon, E.B., 1999b, “Size   effect   tests   of   bond   splices”, ASCE, Journal of Structural Engineering, 125 (6), 653‐660.
• Şener, S., Barr, B. I. G. and  Abusiaf,  H. F., 2004, “Size effect   in   axially   loaded    reinforced    concrete    Columns”,   Journal  of Structural Engineering,   130 (4): 662‐ 670.
• Todhunter, I., and Pearson, K., 1986, “History of the theory of elasticity and of the strength of materials from Galileo to the present time”, Cambridge University Press, 103‐104.
• TS500, 2000, “Betonarme   yapıların   tasarım   ve   yapım   kuralları ”,  Türk  Standartları Enstitüsü, Ankara, 67.
• Weibull,W., 1939, “A statistical theory of strength of    materials”    Proc. Royal    Swedish    Academy of Engineering Sciences, 151, 1‐45.