FARKLI EĞİLME DONATISINA SAHİP ULTRA YÜKSEK PERFORMANSLI LİFLİ BETONARME KİRİŞLERDE ÇARPMA ETKİSİ

Abstract

Ultra Yüksek Performanslı Lifli Beton (UYPLB) karakteristik basınç dayanımı 150-250 MPa ve çekme dayanımı 10-15 MPa civarlarında olan çelik, sentetik, vb. lifler ile güçlendirilmiş kompozit bir yapı malzemesidir. UYPLB birçok yapı elemanında, geleneksel betonlara göre çeşitli avantajlar sağlama potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada, UYPLB ile üretilen betonarme kirişlerin çarpma yükleri etkisi altındaki davranışları nümerik olarak incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında çarpma yükü altında UYPLB ile üretilen betonarme kirişlerin nümerik olarak analizine imkân sağlayan bir sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen sonlu eleman modelinin doğrulanması literatürden seçilen deneysel çalışma sonuçları ile yapılmış ve modelin UYPLB ile üretilen betonarme kirişlerin çarpma yükleri etkisi altındaki davranışını başarıyla simüle edebildiği gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise doğrulanmış sonlu eleman modeli kullanılarak parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar çarpma hızı ve donatı oranının UYPLB ile üretilen betonarme kirişlerin davranışı üzerinde önemli bir etkisi olduğunu göstermiştir.

Ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) is a composite structural material with fibers such as steel, synthetic, with a characteristic compressive strength 150-250 MPa and tensile strength around 10-15 MPa. UHPFRC has the potential to provide various advantages over conventional concrete in many structural elements. In this study, the response of reinforced concrete beams produced with UHPFRC subjected to impact load was analyzed numerically. In the first stage of the study, a nonlinear finite element model was developed to simulate the behavior of UHPFRC reinforced concrete beams under impact load. The verification of the developed finite element model was made with the experimental results selected from the literature and it was shown that the model is highly successful to capture the behavior of UHPFRC reinforced concrete beams under impact loads. In the second phase of the study, a parametric study performed by using the validated finite element model and the results exposed that the impact velocity and the reinforcement ratio have an important effect on the response of UHPFRC beams.