Çelik Fiber İlaveli Betonarme Kirişlerin Çarpma Yükleri Altındaki Davranışının Doğrusal Olmayan Analizi

Abstract

Çelik lifli beton, normal betona göre; süneklik, enerji yutma kapasitesi, kırılma tokluğu, yorulma direnci gibi parametreler açısından çok daha iyi performans gösteren kompozit bir yapı malzemesidir. Bu yapı malzemesi üzerine yapılan çalışmalar, malzemenin yaygın olarak kullanılmaması ve darbe testi için kullanılacak test ekipmanlarının teminindeki zorluklar sebebiyle sınırlı düzeyde kalmıştır. Çelik lifli beton kullanımıyla ilgili çalışmalar deneysel olarak gerçekleştirileceği gibi gerçek yapı davranışını simüle etmek için sayısal modeler de kullanılabilir. Bu çalışma ile, darbe yüküne maruz kalan çelik lifli beton kullanılarak üretilen kirişin darbe etkisi karşısındaki davranışını temsil edebilen doğrusal olmayan bir sonlu eleman modeli (FEM) geliştirilmiştir. Davranışın simule edildiği modeller ABAQUS paket programı kullanılarak oluşturulmuştur. Oluşturulan sayısal modeller ile çelik lifli betonarme kiriş davranışında vurma başlığının etkisi de incelenmiştir. Sayısal sonuçlar, modelin literatürden seçilen kirişlerin deneysel sonuçlarını yakalamada oldukça başarılı olduğunu göstermiştir. Doğrulama sonrasında, numunelerinin davranışına orta nokta deplasmanı, darbe yükü değeri, donatı oranı ve darbe hızı etkisinin araştırılması için parametrik bir çalışma yapılmıştır. Parametrik çalışma kapsamında 9 farklı sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Sonuç olarak çelik lifli beton kullanılarak üretilen darbe etkisi altındaki kirişlerin davranışında betondaki lif oranının, kirişin donatı oranının ve çarpma hızının önemli etkilerinin olduğu tespit edilmiştir.