KARBON LiFLERİ İLE TAKViYE EDiLMiŞ KOMPOZiT KİRİŞLERİN NEGATiF MOMENT BÖLGESiNDEKi DAVRANIŞLARININ DENEYSEL VE TEORİK OLARAK İNCELENMESİ



Benzer belgeler
YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

İnşaat Müh. Giriş. Konu: ÇELİK YAPILAR. İnşaat Müh. Giriş Dersi Konu: Çelik Yapılar 1

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

= ε s = 0,003*( ,3979)/185,3979 = 6,2234*10-3

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

BETONARME KİRİŞLERİN KOMPOZİT MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Zeki ÖZCAN 1 ozcan@sakarya.edu.tr

Kitabın satışı yapılmamaktadır. Betonarme Çözümlü Örnekler adlı kitaba üniversite kütüphanesinden erişebilirsiniz.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BETONARME-I 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

Mukavemet. Betonarme Yapılar. Giriş, Malzeme Mekanik Özellikleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİMLER

Betonarme Bina Tasarımı Dersi Yapı Özellikleri

Betonarme Plağın Konumuna Göre Karma Kiriş Davranışlarının Deneysel Olarak İncelenmesi

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

Temel sistemi seçimi;

Döşeme ve Temellerde Zımbalamaya Dayanıklı Tasarım Üzerine Güncel Yaklaşımlar

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

INSA 473 Çelik Tasarım Esasları Basınç Çubukları

SÜRTÜNME ETKİLİ (KAYMA KONTROLLÜ) BİRLEŞİMLER:

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

BETONARME-II (KOLONLAR)

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

AÇI YÖNTEMİ Slope-deflection Method

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

BASİT EĞİLME ETKİSİNDEKİ BETONARME ELEMANLARIN MOMENT-EĞRİLİK VE TASARIM DEĞİŞKENLERİ ÜZERİNE ANALİTİK BİR İNCELEME

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanılarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Kompozit Kirişlerin Tasarımı

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

Taşıyıcı Sistem İlkeleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

Betonarme Kirişlerin Karbon Elyafla Güçlendirilmesi Üzerine Deneysel Bir Araştırma

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

İnşaat Mühendisleri İster yer üstünde olsun, ister yer altında olsun her türlü yapının(betonarme, çelik, ahşap ya da farklı malzemelerden üretilmiş)

MUKAVEMET SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

11/6/2014 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ. MEKANİK ve MUKAVEMET BİLGİSİ MEKANİK VE MUKAVEMET BİLGİSİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

DÜSEY YÜKLERE GÖRE HESAP

İZMİR İLİ BUCA İLÇESİ 8071 ADA 7 PARSEL RİSKLİ BİNA İNCELEME RAPORU

ÖZHENDEKCİ BASINÇ ÇUBUKLARI

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

ÇELİK PREFABRİK YAPILAR

Proje ile ilgili açıklamalar: Döşeme türleri belirlenir. Döşeme kalınlıkları belirlenir. Çatı döşemesi ve 1. kat normal döşemesinde döşeme yükleri

LTESİ. Yrd.Do ÇELİK K YAPILAR-II ÇELİK YAPILAR II (IMD3202) 2. BAÜ. MÜH. MİM. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. Yrd.Doç.Dr.

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

Malzemenin Mekanik Özellikleri

TEMELLER. Farklı oturma sonucu yan yatan yapılar. Pisa kulesi/italya. İnşa süresi:

BETONARME KESİTLERİN EĞİLME MUKAVEMETLERİNİN BELİRLENMESİNDE TEMEL İLKE VE VARSAYIMLAR

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

STRAIN GAGE DENEY FÖYÜ

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

BETONARME-I 6. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

YAPILARDA HASAR TESPĐTĐ-II

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

Betonarme Çatı Çerçeve ve Kemerler

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

ÇELĐK PREFABRĐK YAPILAR

Çelik Yapılar - INS /2016

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

Şekil Çekmeye veya basmaya çalışan kademeli milin teorik çentik faktörü kt

1.7 ) Çelik Yapılarda Yangın (Yüksek Sıcaklık) Etkisi

ÇELİK YAPILAR 7 ÇELİK İSKELETTE DÖŞEMELER DÖŞEMELER DÖŞEMELER DÖŞEMELER. DÖŞEMELER Yerinde Dökme Betonarme Döşemeler

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

Yapı Elemanlarının Davranışı

Birleşim Araçları Prof. Dr. Ayşe Daloğlu Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

2.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER

Çelik Yapılar - INS /2016

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

PROF.DR. MURAT DEMİR AYDIN. ***Bu ders notları bir sonraki slaytta verilen kaynak kitaplardan alıntılar yapılarak hazırlanmıştır.

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ (Bölüm-3) KÖPRÜLER

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BÜYÜK BOŞLUKLU BETONARME KİRİŞLERİN STATİK-BETONARME ANALİZİ

Transkript:

ı. SAV Fen Bllimleri Enstitüsü Dergisi g Karbon Lifleri İle Takviye Edilmiş Kompozit Kirişlerin Negatif Moment Bölgesindeki Davranışlannın Deneysel Ve Teorik Olarak incelenmesi Ö.Çetin, A.N.Yelgin KARBON LiFLERİ İLE TAKViYE EDiLMiŞ KOMPOZiT KİRİŞLERİN NEGATiF MOMENT BÖLGESiNDEKi DAVRANIŞLARININ DENEYSEL VE TEORİK OLARAK İNCELENMESİ Özgür ÇETİN, A.N ecati YELGİN Özet-Kompozit kirişlerin negatif moment bölgesinde karbodur elemanlarla takviye edilmesi durumunda kompozit kirişin davranışı incelenmekte ve deney sonuçlarıyla SAP2000 bilgisayar programı kullanarak yapılan çözüm karşılaştırılmaktadır. Karbodur elemanların boyut ve aralıklarının değişiminin kompozit kirişin negatif moment bölgesinde taşıma davranışını nasıl etkilediği araştırılmakta ve öneriler yapılmaktadır. Anahtar Kelinıeler - Kompozit Kiriş, Karbon Lifleri I. GİRİŞ Günümüzde çelik iskeletli yapılar daha çok karma olarak projelendirilmektedir. Bunun başlıca sebebi, çe liğin taşıyıcı sistem malzemesi olarak yalnız başına kullanılması durumunda, maliyetin çoğu zaman diğer malzemeden üretilmiş taşıyıcı sistemlere göre daha yüksek çıkmasıdır. Öte yandan çok katlı çelik iskeletli yapılarda döşeme plaklarının çoğu zaman betonanne olması ve sistemin yangın mukavemetinin arttırılması için tüm çelik elemanların betonla örtülmeleri, çelik yapıda beton u da mevcut kılmaktadır. Sayılan nedenlerle çe liğin yanında zaten bulunan beton ya da betonaı ıne elemanların basınç mukavemetinden yararlanma fikri karma sistemlere götünnektedir. Betonanne döşeme plakları ile çelik kirişlerin ortak çalıştınlmasıyla ortaya çıkan kaıına kirişler, üzerine serbestçe oturan bir b etonarme p la ğı yalnız başına taşımaya çalışan çelik kirişlere göre daha ekonomiktirler. Çünkü karma bir kirişte eğilmeden ileri gelen kuvvet çiftinin çekme bileşeni çelik profil tarafından, basınç bileşeni ise yalnızca betonarnıe plak, ve çelik profilin bir bölümü tarafından ortak olarak taşınmaktadır. Dolayısıyla çelik profilin eğitmenin basınç bileşenini taşımaktan ya bütünüyle ya da büyük ölçüde kurtulmaktadır. Betonanne plağın bir ölü yük taşın1aktan çıkıp basınç bileşenini taşıyan yararlı bir elemana dönüşmesinin yanı sıra, böyle bir ortak çalışmada kuvvet çiftinin manivela kolunun da büyümesi iyi bir etken oluştuıınaktadır. Yani betonaınıe tablah kirişlere benzetilmesi de mümkün olan KARMA kirişler aynı taşıma gücüne sahip çelik kirişlerle mukayese edilirse çelik kirişin aynı konstrüksüyon yüksekliği şartı altında çok ağır, bu şart yok ise çok yüksek çıkacağı açıktır. Karma sistemler, sırf çelikten üretilmiş taşıyıcı sistemlere göre çok daha az çelik tükettilderinden önemli bir ekononıi sağlamaktadırlar. Kompozit kirişlerin negatif momentler bölgesinde hesabı için iki görüş mevcuttur. B irinci yaklaşım bileşik harekete meydan veıınez ve momentin tamamı çelik enkesite taşıtılır. Bileşik hareketten tamamen kaçınmak için, çelik profilin üst başlığı üst başlığımn üzeri beton dökülürken bitüro ile kapatılır. Bileşik hareketin gözönünde tutulduğu ikinci yaklaşımda, betonanne plak içerisine kirişin boyuna doğrultusunda devam eden mesnet donatıları konur ve betonaınıe plağın yalruz bu donatıtarla çalışmaya katıldığı kabul edilir. Bu şekildeki ele alışta karına çalışma etkisi yine önemli bir ekonomi sağlayabilmektedir ancak betonun basınç dayanımı dikkate alınmamaktadır. Bu yaklaşım köprü yapınn hariç olmak üzere günümüzde daha fazla kabul göınıektedir. Özgür Çetin, SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Öğrencisi N. Yelgin, Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Inşaat Müh. Bölümü, Esentepe, Sakarya Bu çalışmada ele alınan kirişler. 3000x800xl 00 mm boyutlarındaki hazır bir betonaııne plak üzerinde çelik profilden ( I 120 profıli ) oluşmaktadır( Şekil I). Karına kiriş hazırlanırken betonaınıe hazır plağın çelik profil ile bağlantısım sağlamak üzere epoksi reçinesi kullanılmaktadır.hazır betonarme plak içerisine betonun karşılayamadığı çekme kuvvetlerini karşılamak üzere hesaplanmış çekme donatıları konulmaktadır. Ayrıca negatif moment bölgesinde katına kirişin taşıma gücünü 129

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Karbon Lifleri İle Takviye Edilmiş Kompozit KirişlerinNegatif Moi Bölgesindeki Davranışlarının Deneysel Ve Teorik Olarak incelenı Ö.Çetin, A.l'J Yt arttıracak boyut ve aralıkları değişen karbodür elemanlar kullamlmaktadır. Kaı ına kiriş hazır lanırken kullamlan beton, çelik profil, epoksi reçinesi ve karbodür elemanların karakteristik değerleri hakkında detaylı bilgiler verilmektedir. Gilbert ve M.A.Bradfort [ 1 ] tarafından yapılan çalışmada, servis yükleri altındaki sürekli kompozit kirişlerin davranışlarını inceleyen analitik bir model tammlanrruştır. Her kiriş kompozit davranış gösteren I profili ve üzerinde betonaııne plak bulunan kesitlerden oluşmaktadır. Bu yayında negatif moment bölgesindeki betonaın1e plakta meydana gelen çatlamalar analitik olarak tarif edilmiştir. Yük altmda kompozit kirişin zamana bağlı davranışları incelenmiş ve yapılan bu deneylerde analitik ve deney sonuçlarının birbirine çok yakın çıktığı gösterilmiştir. R.P. J alınson kompozit kirişler üzerinde yaptığı incelemede [2], testlerde moment-eğrilik bağıntılarının negatif eğilmede, bazı sekonder göçme şekillerinin genelde oluştuğu büyük eğriliklere varıncaya kadar, hesaplanmış eğriliklere çok yakın olduğunu saptamıştır. Pekleşme dolayısıyla bazı kayma bağlantılan aşırı yüklenmişlerdir ve kaymalar önceki deneylerden daha fazla meydana gelmiştir. Bu durum sehimleri artınmş, fakat moment taşıma gücüne etkisi az olmuştur. Sonuç olarak testler, negatif moment bölgesinde ve sekonder göçmelerde, özellikle döşemelerin boyuna kayma göçmesi ve mesnete yakın çelik kirişin plastik burkulması konulannda, daha fazla araştırmaya gerek olduğunu gösternilştir. S. Hamada ve J.Longworth incelemelerinde [3], kompozit bir kirişte, akma (göç me) şartlannın, pozitif moment altında çeliğin akınası ve betonun çatlamasıyla, negatif moment altında ise burkulmayla oluştuğunu, Alberta üniversitesinde basit kirişlerde negatif moment bölgesinde yapılan deneylerde kirişlerin büyük bir çoğunluğunun yerel burkulına sonucu göçtüğünü, çelik enkesitin başlığı için genişliğin kalınlığa oranının ve döşeme boyuna donatı miktannın başlık yerel burkulmasım etkileyen önemli faktörlerden olduğunu beliı tınektedir. T. Seno Arda ve N. Mengene tarafından gerçekleştirilen deneysel çalışmada [ 4 ] 3mt. ve 5mt. açıklıklı betonanne plaklı ve çelik profilden oluşan kompozit kirişlerin taşıyabileceği maksimum yük kapasiteleri, yapısal deformasyonlar ve taşıma davranışları konusunda geniş test verileri sunulmuştur. Ayrıca kullamlan betonun ve çelik profilin karakteristik değerleri hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. F.Leonhardt, W.Andrae, R.Saul ve W.Harre (5 ], iki sürekli titreşim deneyi ve bir kayma deneyini negatif oment bölgesinde gerçekleştirmişler ve deneyierin, ışletme yükleri için, verilen aşırı yük altında beton plak ve çelik kiriş arasında kaymanın çok küçük kalması Konu ile ilgili olarak çeşitli araştırınalar yapılmaktad, Genelde yapılan çalışmalar teorik ağırlıklı olmaktad1r. gerektiği sonucunu belirtnıişlerdir. verdiğini II. AMAÇ makaleleıinc Bu çalışmada, Türkiye açısından önemi vurgulam karma yapı elemanlarından, karına kirişin, negaı moment bölgesinde hazu betonaııne plak ve çelı profilin birlikte çalışınası konusunda ve karbodi elemanlar ile yapılan bindirıne eklerinin boyut ' aralıklannın değişiminin taşıma davramşını na etkilediği ve karma kirişin yük altında şekil değiştirme sonucu beton plağın çelik profilden ayrılıp kalkmasınır ölçüde önleyip önlen1ediğinin araştıniması yapılmıştır. Bu amaçla Şekil 1 ' deki hazır betonarme plak ( 80 x 1 x 300 cm. ) ve I profilden ( I 120 ) oluşan karına kir. deneye tabi tutulmaktadır. Deney sonucu elde edık verilerle SAP2000 bilgisayar programında modellenere: yapılan teorik çözüm karşılaştırılıp u ygunlug incelenmiştir. Ayrıca bu deneysel çalışmanın diğer bir amacı ise karını kirişin negatif moment bölgesindeki taşıma gücüni arttırıcı karbodür elemanları ve çelik profil ile betonanm plak arasında bağlantıyı sağlayacak olan epoks reçinelerinin karakteristik değerlerinin saptanması Yı inşaat sektöründe yeni birer güçlendirıne malzemesi o laı karbodür elemanları ve epoksi reçineleri hakkın detaylı bilgilere sahip olabilmektir. Karbodür elemanlar ve epoksi reçinelerinin karma kirişlı negatif moment bölgesindeki taşıma gücünün ve taşı:nı davranışının nasıl etkilendiğinin araştınlmasıdır. /1 -- 800mm Karbon Lifleri lt 71 loomm 120mm Şekil 1. Karbon Lifleriyle Takviye Edilmiş Kompozit Kiriş Enkesi: 130

.. SAU Fen Bihmleri Enstitüsü Dergisi Karbon Lifleri İle Takviye Edilmiş Kompoz1t Kirişlerin Negatif Moment Bölgesindeki Davranışlannın Deneysel Ve Teorik Olarak incelenmesi Ö.Çetin, A.N.Yelgin III. KARMA KİRiŞİN NEGA TİF MOMENTLER BÖLGESİNDE DA VRANIŞI W pa çelik profilin kendisini iki eş alanh parçaya ayıran eksene göre belirlenmiş plastik mukavemet momenti olmak üzere : Karma kirişlerin sürekli kiriş düzeninde kullanılmalan durumunda, iç mesnetler yöresinde negatif moment bölgesiyle karşılaşılır. Bu durumda, kesitin çekme bölgesinde kalan betonun çatlayıp, kiriş boyuna doğrultusunda yük taşıyamayacağı açıktır. Karma kirişlerin negatif momentler bölgesinde hesabı için iki görüş mevcuttur. 'W pa= Sxüst + Sxalt Olarakhesaplanır. Y ainız çelik en kesitin taşıyabileceği Mpa plastildeşme momenti Mpa = Oa af w pa foımiilü ile belirlenir. Karma kirişlerde negatif moment bölgesinde esas olarak karma kesit dizaynına göre taşıma gücilirün tamamının güçlendione işlemi için yerleştirilen çelik plakalarla karşılanması temel alınmıştır. Genel olarak negatif moment bölgesinde eğilme momentleri açısından bu prensip esas alınmaktadır.bu çalışmada çelik plakalar yerine karbon lifleri kullamlrnıştır. Bu durumda beton plağa yapıştırılan çelik levhaların taşıyabileceği negatif bölge çekme kuvveti şeklinde bulınıur. Bununla birlikte diğer bir bakış açısıyla, kam1a en kesit hesabı negatif momentler bölgesinde de sürdürülür. Nega6f n1oment etkiyen kesitte yapılan hesaplamalarda beton plağımn bu etkilere karşı dayarnını plak yüzeyine yarleştirilen karbon lifleriyle karşılanmaktadır. y' = ht-(hau+h' ) güçlendiııne çelik Mı katıası Z' ' y Mı = olmak üzere negatif moment bölgesi plakalannın yüzey ortalayıcısına göre Bu durumda düzenlenen negatif moment bölgesi gerilme di ya gramlarında şeklinde negatif moment bölgesindeki çekme kuvveti ve kuvvetin uygulama koluna bağlı olarak belirlenir. I. Negatif moment taşıma gücü, Güçlendirilmiş karma kirişin negatif moment bölgesindeki AM? dengeleme momenti diyagramında y" değeri, II. Yalnız çelik en kesitin taşıyabileceği Mpa plastikleşme momentine ilişkin gerilmelerin yüzey ortalayıcısında işaret değiştirdikleri diyagram, y"-z'/(2tgaa af) olduğuna göre eksen farkı M2 dengeleme momenti, değerinin alır. III. Mesnet donatısının yüzey ortalayıcısına göre AMı katkısı, B,una göre güçlendirilmiş karma kirişin -Mu negatif moment taşıma gücü değeri, N. Eksen farkı LlM2 dengeleme momenti diyagramlarını ifade etmektedir. I-Mui +l\m 1- b.m2 olarak hesaplanır. fasarianan karma kiriş davramş sistemine bağlı olarak bu jiyagramlardan faydalanarak taşıma kapasiteleri belirlenebilir. 131

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Karbon Lifleri İle Takviye Edilmiş Kompozit Kirişlerin Neg '7 tif M4 Bölgesindeki Davranışlarının Deneysel Ve Teorik Olarak Ineele Ö.Çetin, A.N.) IV. KAYMA BAGLANTI ELEMANLARI Bir karma kirişte, kayma bağlantılarının amacı, çelik en kesitle betonarme plağı birbirlerine, bir bütün olarak çalışabilecekleri şekilde bağlamaktır. Bu amaçla, yük altında, beton ve çelik bölümler arasmda oluşmak isteyen kaymayı önlemek, dolayısıyla kayma kuvvetini aktarabilmek. Şekil değiştirmeler sonucu beton plağın çelik parçadan ayrılıp kalkmasını önlemek görevlerini yüklenirler. Kayma kuvvetinin aktarılmasını sağlayacak uygun kayma bağlantısının boyutlannı ve sayısını hesapla bulmak mümkündür. Buna karşın, plağın kalkmasıyla ilgili bir hesap şekli gelişmemiş o 1 up önlemler deneyimlere dayanır. d 2 >== 1.5 d1 büyüklükleri sağlanmalıdır. durumda başlıklı kamanın H ıu taşıma gücü Hıu = 0.32 a d/ (f3wn Eb ) Yı <= 0,55 d12 crfh bağıntısıyla verilir Bu bağıntıda: ( crbr : küp beton anma mukavemeti Eb : beton e] astiklik modülü O'Fl-J : kayma bağlantısının alana sının rmx GFH = 3500 kglcın Karına kirişlerde, günümüze değin birçok değişik kayma bağlantıları kullanılmıştır. İlk bağlantı türlerinden birisi sürekli helezondur. Genel olarak kayma bağlantılarını rijit ve eğilebitir şeklinde ikiye ayınnak mümkündür. Rijit türlerde kayma ve kalkmayı önleme iki ayrı elemana pay edilmiştir: Kayma kuvveti dik yüzeylerdeki beton basınç gerilmesi ve kaynaklardaki zorlamalar ile alınır, kalkma ise halka donatı ile önlenir. Eğilebilir türlerde her iki görev aynı elemanca yerine getirilir. Günümüzde en çok kullamlan kayma bağlantısı türü. otomatikleşmiş imalatı dolayısıyla, kaynaklanmış başlıklı sap lamalardır. a değeri için ; h/d,== 3,0 için 0,85 h/d,>=4,2 için 1,00 değerinde alınan bir katsayıdır. Dinamik yüklere maruz köprü ve benzeri yapılart hesaplanan H 1 u taşıma gücü, 2/3 oranında azaltı lı Saplamalar çevresinde spiral yay kullanılması durumun< HJu o/o 15 arttınlah ilir. Başlıklı saplanıalann birbirlerinden uzaklıklan enii doğrultuda e >= 4 di (istisnai : 2,5 d i) boyuna doğrultuda ise e > = 5 dı ( istisnai :2, 5 dr) Genelde bir kayma bağlantısının taşıma gücü, deneysel olarak istatistiksel yöntemle saptanır. Deney genellikle bir itip çıkarma testi bazen de bir kiriş deneyidir. Deneylerden çıkarılmış ampirik, ya da deneylerle sınanmış kurarnsal bağıntıların kullanıldığı da olur. Bir kayma bağlantısının bireysel taşıma gücü beton basınç düzeyi şekline, elemanın makasiama ve eğilme dayanınuna ve elemanı saran betonun makasiama dayammına bağlıdır. Betonun ls ile gösterilen makasiama çevre uzunluğu plak kalınlığının iki katı olan 2d yi aşarsa makaslanma çevresi olarak 2d alınmalıdır Kayma bağlantılarının bireysel taşıma güçlerini bağıntılar yardımıyla hesaplamaya örnek olarak, başlıklı saplama türü bağıntılar aşağıda belirtilrnişlerdir. Kayma bağlantı elemanı olarak başlıklı saplamalar kullamldığında boyımadoğrultusunda ise e<== (3-4 ) d<= 600 mm bağıntılarıyla sınırlandınlmıştır. Ayrıca tb saplarnam kaynaklandığı profilin baslık kalınlığı olmak üzere c değerinin uyması gerekli sınırlar da vardır. Eğik etıi ye tüıündeki kayma elemanları için de, her kol için Hıu == Oa crfh FıH bağıntısı verilebilir. Burada FıH etriyenin bir kolunun e kesit alanını, ota ve FH ise daha önce açıklan2 büyüklükleri gösternıektedir. IV.l.Karma Kirişte Kayma Bağlantıları İçin Yapdaı Hesaplamalar: Bir moment ekstremimi noktası ile bir moment sıi noktası arası olarak sınırlandınlacak bir kayma bölgesir konulması gerekli kayma bağlantı elemanının sayısı, plast hesap ta.f hs >- 50 mm di <= 23 mm ve 12 ta 132

SAU Fen Billmleri Enstitüsü Dergisi 6.Ci1t, l.sayı (Mart 2002) Karbon Lifleri İle Takviye Ediltniş Kompozit Kirişlerin Negatif Moment Bölgesindeki Davranışlannın Deneysel Ve Teorik Olarak incelenmesi Ö.Çetin, A.N.Yelgin olarak bulunur. H söz konusu bölgede plakla çelik profil arasındaki kayma kuvveti, ah genellikle 0,85 değerinde alınan bir güvenlik katsa)'lsıdır. Hesap taşıma gücü yöntemiyle yapıldığından kayma bağlantısı aralıkları eş tutulur. E1e alınan kayma bölgesindeki H kayma kuvveti : VI.DENEYSEL ÇALIŞMA VE SONUÇLAR Deneyler, Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yapı Laboratuarında gerçekleştirilmiştir. Deneyierin yapımında hidrolik presle donatılmış, 200 kn basınç yükü verebilme kapasitesine sahip " HI-TECH MAGNUS" marka deney makinesi kullanılmıştır. Pozitif momentler bölgesinde, çelik profilin taşıyabileceği Z çekme kuvveti ile beton tablanın taşıyabileceği B basınç kuvvetinden küçük olanına eşittir. Kompozit kirişlerin negatif moment bölgesindeki davranışları inceleneceğinden betonanne plak alta çelik profil üste gelecek şekilde ve mafsallı mesnetli olarak deney çerçevesine oturtulup orta noktasından P tekil yükü ile yüklenınektedir (Şekil 6.1.) değerlerinden küçüğü H değerini ifade eder. Deney esnasında epruvetlerin taşıyacağı yükler yanında, deformasyonlarda ölçülmüştür. Deforınasyonların öjçüln1esinde Strain Gaugeler ve bu ölçme eleınanının bağlı olduğu Data Logger cihazıarı kullanılnuştır. Negatif momentler bölgesinde ise H plaktaki mesnet donatısının taşıyabileceği Z' çekme kuvvetine eşittir. H= Z' = Oa OF ' Fa' Foıınülü kullanılarak kayma kuvveti belirlenir. V. DENEY NUMUNELERININ ILt\ZIRLANMASI Strain Gaugeler kompozit kirişin çelik üst başlığının tam ortasına, betonda ise beton kesitin yüksekliğinin tam ortasına tespit edilmiştir. Böylece hem çelikte hem de betonda basınç bölgesinde kısalma defoımasyonları ölçülmüştür. p Bu çalışmada ele alınan kirişler 800 x 3000 x 100 mm boyutlarındaki hazır betonarıne plak 1120 çelik profil ve karbon liflerinden oluşmaktadır. Karma kiriş oluşturulurken hazır betonarme plak ile çelik profil arasındaki kompozit çalışmayı sağlamak üzere epoksi reçinesi kullanılmaktadır. A Hazır betonarme plak negatif moment bölgesinde çekme elemanı olarak çalışacağından, tablo 5.1. de belirtilen aralıklarda karbon lifleri plaka epoksiyle yapıştınlmış ve plak ıçıne minimum oranda çekme donatıları konulmuştur. V ll A Kompratör 150 mm 15 0 mm EPR NO Beton Çelik Kayma CFRP CFRP Boyutu Profil Bağ. Aralığı Sayısı (cm) Cinsi Sayısı cm) 1 300.80. 10 I 120 6 3 10 2 300.80. 10 I 120 6 3 15 3 300.80. 10 I 120 8 2 20 4 300.80. 10 I 120 8 2 25 A-A Kesiti Tablo 5. 1.Deney Numuneleri Kesit Özellikleri Şekil 6. 1. Kirişlerin Y üklenme ve Mesnetlenmesi 133

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Karbon Lifleri İle Takviye Edilmiş Kompozit Kirişlerin Neg tif ı 0 Bölgesindeki Davranışlannın Deneysel Ve Teorik_.Olarak ınce e O.Çetin, A. N 'l KAYNAKLAR [ 1] Gilbert I., Bradford M.A., Time Dependent Behaviour of Continous Composite Beams at Service Loads, Journal of Structural Engineering, Vol.121, pp. 319-327, (1995). [2] Johnson R.P., Research on Steel-Concrete Composite Beams, Journal of Structural Division, Proc., March 1970,pp. 445-459. [3] Hamada S., Longworth J., Ultiınate Strength of Contınous Composite Beams, Journal of Structural Division, July 1976,pp. 445-459. [4] Arda T.S., Yardımcı N., Çelik Yapıda Karma Elemanların Plastik Hesabı, Kurtiş Matbaası, İstanbul 1991. [ 5] Leonhadth F., Andrea W., Saul R., Harre W., Zur Bemessung Durchlaufender V erbundtraegger B ei Dynamischer Belastung, Bauingenieur 62 pp.3 1 1-324, (1987). [6] Arda T.S., Mengene N., Strength Of Composite Bearns With Concrete Under Negative :Bending, Journal of Structural Engineering, Vol 121, pp. 1170-1174. (7] Oehlers J.Deri c, Sved George, Composite Beams With Limited Slip Capacity Shear Connectors, journal of Structural Engineering, Vol 121, pp.932-938, ( 1995 ). [8] Gaetano M., Giovanni F., Edoardo C., Modeling of Steel Concrete Composite Beaıns Under Negative Bending, Journal of Structural Engineering, vol 125 pp. 554-560,( 1999). [9] Yelgin A.N., Yelgin H., Eğilme Çubuklarımn Epoksi ile Yapıştırılmış Bindirnıe Levhalı Eklerinin Yapısal Davranışı, SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 2, Sayı 2, s. 171-180 (1998). [lo] Yelgin A.N., Kasap H., Özyurt M.Z., Negatif Moment Bölgesinde Hazır Betonanne Plaklı kompozit Kirişlerin Yapısal Davramşı, 9.Prefabrikasyon Sempozyumu Bildir Kitabı, s.l37-150 (1998) [ 1 1] Işık E., E po ksi ile Yapıştınlan ve Karbodur Elemanlarıyla takviye Edilmiş Kompozit Kirişlerin Negatif Moment Bölgesindeki Davramşlarının İncelenmesİ, Yüksek Lisans Tezi, (1999). 134