Browsing by Author "Başaran, Boğaçhan"

Now showing 1 - 9 of 9

Citation - WoS: 21
Citation - Scopus: 23
Application of Waste Ceramic Powder as a Cement Replacement in Reinforced Concrete Beams Toward Sustainable Usage in Construction
(ELSEVIER, 2023) Aksoylu, Ceyhun; Öztiliç, Yasin Onuralp; Bahrami, Alireza; Yıldızel, Sadık Alper; Hakem, İbrahim Y.; Özdöner, Nebi; Başaran, Boğaçhan
The main purpose of this study was to investigate the flexural behavior of reinforced concrete beams (RCBs) containing waste ceramic powder (CP) as partial replacement of cement. For this purpose, flexural tests were carried out using various amounts of mixing ratios. By determining the amount of CP utilized in the optimum ratios, it was aimed both to make predictions for design engineers and to show its beneficial effect on the environment by recycling the waste material. For this purpose, twelve specimens were produced and verified to monitor the flexural behavior. The longitudinal reinforcements percentage (0.77%, 1.21%, and 1.74%) and CP percentage (0%, 10%, 20%, and 30%) were chosen as the parameters. CP could be effectively used up to 10% of cement as a replacement material. Increasing the CP percentage by more than 10% could considerably reduce the load-carrying capacity, ductility, and stiffness of RCBs, specifically when the longitudinal reinforcements percentage was high. In other words, as CP increased from 0% to 30%, the load-carrying capacity decreased between 0.4% and 27.5% compared with RCBs with the longitudinal tension reinforcements of 2 phi 8 without CP. However, reductions of 5.5-39.8% and 2.15-39.5% in the load-carrying capacity occurred respectively compared with RCBs with the longitudinal tension reinforcements of 2 phi 10 and 2 phi 12 without CP. The achieved longitudinal reinforcements percentage was close to the balanced ratio, while more than 10% CP cannot be used without any precautions for mixtures.
Behavior of Reinforced Concrete Members with Insufficient Shear Capacity Strengthened with Mechanical Steel Stitches, an Innovative Technique, Under Earthquake Simulated Cyclic Loads
(2025) Sıdıbe, Youssoufa Mahamadou; Aksoylu, Ceyhun; Başaran, Boğaçhan
Bu çalışmada, yetersiz kesme kapasitesine sahip betonarme konsol kirişler, mekanik çelik dikişlerle (MÇD/MSS) güçlendirilmiştir. Çalışma, esas olarak MÇD ile güçlendirilmiş yetersiz kesme kapasitesine sahip betonarme konsol kirişlerin tersinir-tekrarlanır çevrimsel yüklerin etkisi altındaki davranışının incelenmesine odaklanmıştır. Her bir numuneye 45° X şeklinde MÇD'ler uygulanarak güçlendirmenin etkinliğini araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, 8 gruba ayrılan toplam 26 adet betonarme konsol kiriş numunesi, depremi simüle eden tersinir ve tekrarlanır yüklere maruz bırakılmıştır. Deney gruplarında sırasıyla MÇD çapı, etriye aralığı, kiriş boyuna donatı çapı, hedef betonun basınç dayanımı, kesme açıklığı/ faydalı yükseklik oranı ve betonarme kiriş geometrisinin yükseklik parametreleri analiz edilmiştir. 1/2 geometrik ölçekli konsol kirişler yatay yükleme noktasından temel üst kotuna kadar olan mesafesi sırasıyla 540 mm, 701 mm ve 1049 mm'dir. Çalışma, özellikle birçok betonarme binanın yetersiz kesme kapasitesine sahip olduğu Türkiye gibi deprem açısından aktif bölgeler için yenilikçi, pratik ve uygun maliyetli çözümler geliştirme vizyonunun bir parçası olabilir. MÇD yöntemi ile mevcut yapıların hızlı ve daha az maliyetli bir çözüm sunması sağlanabilir. Deneysel sonuçlar, farklı numunelerin yapısal performansının karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesini sağlamak için yük-deplasman eğrilerini, rijitlik değerlerini, kümülatif enerji tüketimi ve süneklik değerlerini içermektedir. Deneylerin ayrı ayrı sonuçları analiz edildikten sonra, her gruptaki farklı sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmış ve deneysel sonuçlar buna göre yorumlanmıştır. Sonuç olarak 45°açılı X şeklinde MÇD ile güçlendirme yöntemi, yetersiz kesme kapasitesine sahip betonarme konsol kirişlerin tersinir-tekrarlanır çevrimsel yüklerin etkisi altında etkili bir yöntemi olduğu anlaşılmıştır. Bu yöntem özelikle düşük a/d oranına sahip kirişlerin kesme kapasitesini ve enerji tüketim performansını artırmak amacıyla oldukça etkili bir çözüm sunmaktadır. Ancak, bu yöntemi uygulanması sırasında kiriş yüksekliği ve MÇD çapı gibi parametrelerin dikkatlice değerlendirilmesi önem taşımaktadır.
Citation - WoS: 73
Citation - Scopus: 78
Effects of Waste Powder, Fine and Coarse Marble Aggregates on Concrete Compressive Strength
(MDPI, 2022) Başaran, Boğaçhan; Kalkan, İlker; Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Sabri, Mohanad Muayad Sabri
The use of marble wastes in concrete mixtures, causing air and water pollution, has been promoted in the academic and practical spheres of the construction industry. Although the effects of various forms (powder, fine, coarse and mixed) of this waste on the concrete compressive strength has been subject to a decent number of studies in the literature, the difficulties in reaching specific conclusions on the effect of each test parameter constitute a major restraint for the proliferation of the use of marble wastes in the concrete industry. Most of these studies are far from underscoring all of the parameters affecting the concrete compressive strength. Due to the urgent need in the literature for comprehensive studies on concrete mixtures with marble wastes, the results of the axial compression tests on a total of 429 concrete mixtures with marble aggregates were compiled by paying special attention to reporting all test variables (form and content of marble wastes, water-cement ratio, cement content, proportion of coarse and fine aggregates in all aggregates) affecting the concrete strength. In this context, multivariate regression analyses were carried out on the existing test results. These regression analyses yielded to relationships between the change in concrete compressive strength and the test parameters for each and every form of marble waste (powder, fine and coarse aggregate). The study indicated that independent from the form of marble wastes (as powder, fine aggregate or coarse aggregate), aggregate replacements of up to 50% can yield to significant changes in the concrete compressive strength. In addition, the analytical estimates from the developed equations exhibited a high correlation (a least r value of 0.91) with the experimental results from the previous studies, yielding to rather low error values (RMSE value is 5.06 MPa at max). For this reason, the developed equations can consistently predict the changes in concrete compressive strength with varying amounts and forms of the marble aggregates as well as the other test variables.
Citation - WoS: 4
Citation - Scopus: 4
Experimental and Numerical Investigation of Bending Performance of Prestressed Purlins Having Different Longitudinal Web Opening
(Elsevier Science Inc, 2024) Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Çeledir, Emrullah; Başaran, Boğaçhan; Arslan, Musa Hakan
Variable cross-section pre-stressed precast concrete purlin (PPCP) members are frequently used in industrial buildings. Lightening these elements, which create a significant weight on the roof plane, is extremely important to reduce both concrete consumption and the weight that will affect the earthquake force. The voids left in the purlin bodies can make them even more economical. A series of experimental and numeric studies were carried out to find an answer to this research question. In the study, 8 PPCP beams with different 1/1 geometric scale web opening ratios (ranging between 7.5%similar to 35% depending on the beam length) were tested. At the end of the experimental study, the openings created in the beams did not significantly reduce the load carrying capacity. In addition, bearing capacity of the reference beam was obtained approximately 17% greater than the calculated analytical value. The results of the tests were validated utilizing ABAQUS FEM. Then, a parametric study was performed on 48 models according to three different pre-stressing levels (0.3 P, 0.6 P and 0.9 P) and three different concrete strengths (30 MPa, 40 MPa and 50 MPa). According to results, especially in PPCP with web opening ratios of 27.5% and 32.5%, both initial stiffness and ductility values increased compared to the reference beam. From the numerical models, it was revelead that the decrease in concrete strength caused a capacity loss of up to 17%, especially in beams with the highest opening ratio. It was discovered that the increase in the pre-stress level increased the stiffness and capacity, but the least increase was in the beam with the highest opening ratio.
Karbon Fiber İplikler Kullanarak Kesme Kapasitesi Yetersiz Betonarme Kirişlerin Yenilikçi Yöntemle Güçlendirilmesinin Araştırılması
(2025) Salimi, Abdul Basir; Aksoylu, Ceyhun; Başaran, Boğaçhan
Bu tez çalışmasıyla kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişlerin karbon fiber demet/iplik ile farklı konfigürasyonlarda güçlendirilmesinin kiriş davranışına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışma kapsamında toplam on iki adet betonarme kiriş düşey yük altında test edilmiştir. Bunlardan iki tanesi referans niteliğinde olup, gerisi farklı ip türleri, ip aralıkları ve epoksi kullanımı gibi değişken parametrelerin dikkate alınmasıyla güçlendirilmiştir. Yapılan testler sonucunda referans numuneler eğik çekme kırılmaları sonucu göçmüştür. Özel üretimli karbon fiber ip ve epoksi kullanılarak güçlendirilen kirişlerde %92'ye varan yük taşıma kapasitesi artışı gözlemlenmiştir. Ayrıca, kesme çatlaklarının sınırlandığı ve daha sünek davranışın sergilendiği tespit edilmiştir. İp aralığının etkisi incelendiğinde, d/4 aralığa sahip güçlendirmeler d/3 ve d/2'ye göre daha yüksek yük taşıma kapasitesine ve sünekliğe sahiptir. Ayrıca özel üretimli ip ile güçlendirilen numunelerin, karbon fiber demetiyle/ipiyle güçlendirilen numunelere göre daha rijit bir davranış ortaya koyduğu belirlenmiştir. Özel üretimli ip ile yapılan güçlendirmelerde deney sırasında herhangi bir kopma gözlenmemiştir. Bu durum deneylerde tercih edilen 6mm çaplı özel üretim ipin yeterli olduğunu ortaya koymuştur. Karbon fiber demet/ip kullanılan numunelerde ise kopmayı önlemek adına ip çapının uygun şekilde artırılması gerektiği anlaşılmıştır. Numunelerin tüm enerji tüketim kapasiteleri açısından epoksi kullanımının oldukça etkili olduğu belirlenmiştir. Özellikle epoksili numunelerde plastik enerji tüketim kapasitesinin 128 kata kadar artış göstermesi önemlidir. Sonuç olarak, yenilikçi bir teknikle yapılan bu güçlendirme uygulamasının, kesme kapasitesi zayıf betonarme kirişlerin taşıma gücü ve sünekliğinin artırılması için etkili, uygulanabilir olduğunu ortaya koyarken gelecek araştırmalar için değerli katkılar sağlayacağını göstermektedir.
Kesme Kapasitesi Yetersiz Betonarme Kirişlerin Mekanik Çelik Dikişlerle Güçlendirilmesinde Kesme Açıklığı
(Konya Teknik Üniversitesi, 2024) Baş, Fadimana; Aksoylu, Ceyhun; Başaran, Boğaçhan
Bu çalışmada, kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişleri güçlendirmek için yenilikçi bir yöntem olan mekanik çelik dikişlerin (MÇD), kirişlerde kesme açıklığı/faydalı yükseklik (av/d= 2.5, 3.3 ve 4.9) oranı ile kiriş yüksekliği (h=250 ve 360mm) değişimlerindeki performansları deneysel ve karşılaştırmalı olarak iki bölümde incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda kesme kapasitesi yetersiz kirişlerde yaklaşık 17MPa beton basınç dayanımına sahip beton ile sabit boyuna (3Ø16 çekme ve 2Ø12 basınç) ve enine (Ø6/1.5d) donatılar kullanılmıştır. Referans kirişler haricinde kirişler 10Ø ankraj derinliğine sahip, 6 mm çapındaki MÇD'ler ile çeşitli aralıklarda (~d/1.7, d/2, d/2.5, d/3, d/5) güçlendirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, av/d oranın incelenmesi için 11 adet 125x250x2500mm ölçülerinde deney kirişi hazırlanmıştır. av/d =2.5 deney grubu için 1 referans 5 adet farklı aralıklarla güçlendirilmiş kiriş ve av/d=4.9 deney grubu için 1 referans 4 adet güçlendirilmiş kiriş deneyi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatürden temin edilen av/d=3.3 olan MÇD ile güçlendirilmiş betonarme kirişler ile kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda av/d=2.5 olan deney kirişlerinde MÇD uygulaması, referans kirişlere kıyasla kesme kapasitesinde %40 ile %86 arasında artış sağlamıştır. Buna karşın, av/d=3.3 olan deney kirişlerinde kesme kapasitesi artış oranı %29 ile %54 arasında gözlemlenmiştir. En yüksek av/d oranına sahip olan deney kirişlerinde ise (av/d=4.9), MÇD uygulamasının kesme kapasitesine etkisi daha sınırlı kalmış, bu oran %-1.8 ile %15 arasında değişmiştir. MÇD'ler düşük av/d oranlarında daha iyi performans göstermişlerdir. Ancak av/d oranı 2.5'ten 4.9'a doğru arttıkça kirişlerde kesme kuvveti talebi azalmakta ve kirişlerin gitgide eğilme kirişi olarak davranmaları sonucunda oluşan eğilme çatlakları dikleşmekte ve MÇD'ler daha etkisiz kalmaktadır. Çalışmanın ikinci bölümünde kiriş yüksekliğindeki değişimin etkisini araştırmak için 125x360x2500mm boyutlarında 1 referans 5 adet olmak üzere toplam 6 deney kirişi (av/d=3.3) hazırlanmıştır. Hazırlanan kirişler 125x250x2500mm boyutlarına sahip kirişler (av/d=3.3) ile kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda 360 mm yüksekliğe sahip kiriş numunelerinde, 250 mm yüksekliğe sahip kiriş numunelerine kıyasla, değişen MÇD aralıkların %5 ile %27 oranları arasında kesme kapasitesinde daha az artış gözlenmiştir. Ancak bu durum her iki deney grubunda aynı MÇD oranına sahip olmasından kaynaklanmıştır. Daha yüksek kirişlerde betonun kesme kapasitesine katkısının daha fazla olmasından dolayı toplam kesme kapasitesi artmaktadır. Bu nedenle esasen MÇD'lerin kesme kapasitesine etkisi neredeyse aynı olmasına karşın, toplam kesme kuvveti içindeki MÇD'nin payı azaldığından MÇD'nin kesme kapasitesine daha az oranda katkıda bulunuyor gibi algılanmasına yol açmaktadır.
A Novel Easy Apply Method on Strengthening Rc Shear Deficient Members: 45º Angled Mechanical Steel Stitches
(2023) Uysal, Yusuf; Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Başaran, Boğaçhan; Arslan, Musa Hakan
Purpose: It is known in the literature that beams with low shear capacity are strengthened by different techniques. This study investigated the strengthening of beams with low shear capacity with a new Mechanical Steel Stitches (MSS) technique. It is seen in a limited number of studies in the literature that the shearing capacity of beams is improved by using MSSs, which stand out as being fast, applicable, and economical. However, the effective MSS application spacing should be determined before using the MSS strengthening method in real practice. To solve this problem, in the beams with insufficient shear capacity produced within the scope of this study, the change of the MSS spacing was investigated by keeping constant that the MSS application angle 45º, the MSS diameter (Ø6) and the MSS anchorage depth (10 Ø). Thus, its effect on beam shearing capacity could be observed depending on the changing MSS spacing and suggestions were made about the optimum MSS application spacing that should be in practice. Study design/methodology/approach: In this study, a total of 5 test beams with geometric dimensions of 125x250x2500 mm were produced, one of which was for reference and 4 of which was strengthened with MSS, and tested in a four-point bending setup. In the test beams, 3Ø16 in the tension zone and 2Ø12 in the compression zone are used as longitudinal reinforcements. Stirrups of Ø6mm diameter with 90º hooks at 350mm spacing were used as transverse reinforcement. In order to represent the existing building stock, beams with a concrete compressive strength of 16.65 MPa were produced. After observing shear damage on the reference beams, based on the effective height (d=215mm), experiments were carried out for the MSS spacings approximately d/5 (45mm), d/2.5 (90mm), d/1.7 (130mm) and d (220mm), respectively. Findings: In the test beams with different MSS spacings, up to 53.74% increase in shear capacity was observed compared to the reference beam. When compared with the results obtained in previous studies in the literature, it has been confirmed that the optimum MSS angle should be 45º. The highest capacity increase (53.74%) was seen in the beam with d/5 (45mm) spacing. In addition, it has been determined that for the strengthening with MSS to be effective, the MSS spacing should be equal to or smaller than d/2 in order to be able to cover the inclined cracks formed on the beam by at least one MSS. Originality/value: In this study, it was observed that MSS application, which is a patented strengthening method, significantly increased the load carrying capacity of beams with insufficient shear capacity (53.74% increase in shear strength). In addition, an innovative method has been presented as an alternative to traditional strengthening methods with its fast, practical, economical and easy application. As a result, it has been seen that reinforced concrete beams with insufficient shear capacity in practice can be strengthened by taking into account the optimum MSS spacing and other parameters (anchorage depth, MSS angle, MSS diameter, etc.) obtained in this experimental study.
Citation - WoS: 24
Citation - Scopus: 24
Shear Behaviour of Reinforced Concrete Beams Utilizing Waste Marble Powder
(Elsevier Science Inc, 2023) Başaran, Boğaçhan; Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Karalar, Memduh; Hakamy, Ahmad
Today, it has been determined that waste marble dust (WMD) is not evaluated and therefore creates environmental problems. For this reason, in this study, the usability of WMD in different proportions, in which waste materials are evaluated, was investigated. Thus, it is aimed to eliminate the existing environmental problems by ensuring the use of WMD in reinforced concrete beams (RCBs). Pursuant to this motivation, an experimental program was carried out on 15 shear deficient RCBs, considering different WMD and stirrup spacing. While the proportion of WMD in the RCBs was chosen as 10%, 20%, 30% and 40% by weight, respectively, the stirrup spacing was considered as 270 mm, 200 m, and 160 mm. Concrete compressive strength (CCS) is generally adversely affected while WMD is used instead of cement at 10% or more rates. In RCB samples with the stirrup spacing of 270 mm, 200 mm, and 160 mm, 10%, 20%, 30%, and 40% WMD additives reduced the bearing capacity of the RCBs compared to the reference sample. It has been observed that ACI 318 (2019) and EC2 (2004) design regulations demonstrate excellent performance (maximum 85% success) in estimating shear strength up to 20% marble dust admixture in RCBs where the stirrup spacing is 200 mm and 160 mm. The results revelaed that using up to 5% of WMD instead of cement has approximately no negative influence on the CCS. Nevertheless, if this percentage is chosen as 10% or more, it has been found that the CCS is commonly destructively affected.
Uzaması Kısıtlanmış Ctp Donatılı Beton Elemanlarda Rötrenin Kalıcı Donatı Gerilmelerine Etkileri
(2022) Başaran, Boğaçhan; Kalkan, İlker; Aksoylu, Ceyhun
Donatı korozyonu problemine karşı etkin bir çözüm sunan CTP (Cam Takviyeli Polimer) donatılar her ne kadar yüksek çekme dayanımlarına sahip olsalar da bu donatıların sünme dayanımları çekme dayanımlarından oldukça düşüktür. Sünme kopması adı verilen bu davranış şekli, sürekli yükler altındaki yapı elemanlarında CTP donatıların dayanımları sınırlandırılmaktadır. Buna ilaveten, boy değişimi kısıtlanmış yapı elemanlarında beton büzülmesi bu donatılarda ilave nihai gerilmeler ortaya çıkarmaktadır. Dış yük etkilerine ek olarak ortaya çıkan bu ilave gerilmelerin, donatıların sünme dayanımlarında ortaya çıkarabileceği azalmaların mertebesi henüz bilinmemektedir. Yapılması planlanan çalışmada, CTP donatı gerilmelerine etki eden faktörlerin ve bu faktörlerin etki düzeylerinin incelenmesi için 72 adet uzaması kısıtlanmış CTP donatılı beton eleman büzülme deneyine tabi tutulacaktır. Bu kapsamda, çeşitli büzülme oranlarına (%40 ve %80 nem altında) ve basınç dayanım (C30 ve C50) değerlerine sahip beton numuneler içinde farklı elastisite modülü (40, 60 ve 75 GPa) değerleri ve yüzey özellklerine sahip (nervürlü ve sargılı) CTP donatılar farklı oranlarda (%0.14, %0.31 ve %0.56) kullanılacaktır. Çalışma sonucunda, beton büzülmesinden kaynaklı donatılarda oluşacak nihai gerilmeler tespit edilerek, bu gerilmeleri donatı sünme kapasitelerine etki düzeyleri incelenecektir.