Betonarme kirişlerde etriyeye alternatif çelik tel uygulanması ve değerlendirilmesi

Abstract

Kesme dayanımlarını karşılayabilmek için betonarme kolon, perde ve kiriş elemanlarda enine donatı kullanılması gerekmektedir. Enine donatı olarak yaygın bir şekilde etriye kullanılmaktadır. Etriyeler, betonarme elemanların sünek davranışa katkılarının yanı sıra, kesme etkisiyle oluşan asal çekme gerilmelerine bağlı çatlakların büyümesini ve genişlemesini önlemektedir. Etriye etkileri, deneysel çalışmalarda genellikle kirişler üzerinde kontrol edilmektedir. Bu çalışmada, etriye yerine aynı işlevleri görebilecek çelik tel uygulanmasının alternatif olup olamayacağı deneysel olarak kirişler üzerinde incelenmiştir. Bu amaçla, 200x320mm enkesitinde ve 1800 mm uzunluğunda aynı özelliklerde 3 adet deney kiriş numunesi üretilmiştir. Şahit deney kiriş numunesi olarak Ø8 çaplı etriye donatısı yerleştirilmiştir. Diğer iki deney numunesinde, enine donatı olarak Ø4 ve Ø6 çaplı çelik donatı kullanılmıştır. Tüm betonarme numunelerde uygulanan enine donatı miktarının, hacimsel olarak aynı tutulmasına özen gösterilmiştir. Enine donatı çapının azalmasına bağlı olarak enine donatı aralıkları da azalmıştır. Böylece, enine donatı çapı azaldıkça, birim mesafedeki etriye sayısı, şahit deney kiriş numunesine göre artmıştır. Bu şekilde üretilen 3 adet deney kiriş numunesi üzerinde dört noktalı eğilme deneyine tabi tutulmuş ve enine donatı olarak çelik tel uygulanma alternatifinin, süneklilik ve yük taşıma kapasitesine etkileri incelenmiştir. Ayrıca, çelik tel uygulanmasının işçilik ve üretim bakımından getirdiği avantaj ve dezavantajlar sıralanmıştır.

Stirrups are widely used as transverse reinforcement to meet the shear stresses in reinforced concrete columns, shear walls and beams. They ensure the ductile behavior of reinforced concrete members and also they prevent the growth and expansion of cracks due to the principle tensile stresses caused by the shear effect. In this study, it was experimentally investigated whether steel wire can be used as an alternative to stirrups in reinforced concrete beams. For this purpose, 3 test beam specimens with a cross section of 200x320 mm, a length of 1800 mm and with the same properties were produced. For comparison, a control specimen designed in accordance with standard, with Ø8 diameter stirrup. Steel reinforcement of Ø4 and Ø6 diameter was used as transverse reinforcement in the other two specimens. The volumetric ratio of transverse reinforcement was kept the same in all specimens. Due to the reduction in the diameter of the transverse reinforcement, the spacing of the transverse reinforcement has also decreased. Thus, as the transverse reinforcement diameter decreased, the number of stirrups per unit length increased compared to the control specimen. Three beam specimens produced in this way were subjected to the four-point bending test and the effects of steel wire application alternative as transverse reinforcement on ductility and load carrying capacity have been investigated. The beam specimen using Ø4 diameter steel wire as a stirrup has shown the best performance and It was observed that it behaved 28% more ductile than the control beam sample.