Elastik Zemine Oturan Çelik Tel Donatılı Beton Plakların Tekil Yük Altındaki Davranışının Deneysel Ve Sayısal Analizi

Abstract

Bu deneysel çalışmanın amacı tel içeriği ve yatak katsayısı değişiminin, tekil yük altındaki çelik tel donatılı beton plakların davranışına etkisini incelemektir. Yapılan deney tam ölçekli olarak 3,0 x 3,0 x 0,15 m boyutlarında 4 adet plakla sürdürülmüştür. Kullanılan çelik tel türü iki ucu kancalı dramixtir. Kullanılan dramix tellerin boyu 60 mm, çapı 0,75 mm ve çekme dayanımı minimum 1050 N/mm2 dir. Deney plaklarından ikisi 30 kg/m3 tel içeriği, diğer ikisi ise 20 kg/m3 tel içeriği ile üretilmiştir. Farklı yatak katsayıları elde edebilmek için farklı tipteki ekstrüde polistiren köpük levhalar farklı kalınlıklarda kullanılmıştır. Böylece iki farklı tel içeriği ve iki farklı yatak katsayısı deney parametresi olarak oluşturulmuştur. Kullanılan beton sınıfı ve çelik tel türü tüm plaklar için aynıdır. Plaklar merkezlerinden el ile yükleme yapılan bir kriko ile yüklenmişlerdir. Yük krikodan plağa 150 x 150 mm boyutlarındaki bir çelik levha ile aktarılmıştır. Bu tekil yük plaklar için oldukça elverişsiz olan bir yük durumunu oluşturmaktadır. Tekil yük plağın kullanıldığı alana göre, tekerlek yükünü ya da bir raf ayağının uyguladığı yükü temsil etmektedir. Yükleme 1 ton’luk yük artımı ile plak kırılana kadar yapılmıştır. Oluşan yerdeğiştirmeler, plağın 16 noktasına yerleştirilen, mm’nin binde biri hassasiyetinde ölçüm yapan, transducerlarla her yük adımında okunmuş ve kaydedilmiştir. Ayrıca belirli yük adımlarında, oluşan çatlak genişlikleri ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Deney, sayısal analiz sonuçlarıyla test sonuçlarını karşılaştırmak amacıyla, sonlu elemanlar yöntemi ile çözüm yapan Ansys programında modellenmiş ve lineer olmayan analiz yöntemi kullanılarak çözüm yapılmıştır.

Aim of this MSc thesis study is to investigate the influence of the fibre content and elastic subbase modulus on steel fibre reinforced concrete ground slabs under point loading on an elastic subbase. The full scale investigations were carried out on four slabs with the dimensions of 3.0 x 3.0 x 0.15 m. The Dramix fibres are provided with hooked ends and have a minimum tensile strength of 1050 N/mm2. The fibres used in tests were 60 mm in length and 0.75 mm in diameter. Two of the slabs were produced with 30 kg/m3 fibre content and the rest of the slabs were produced with 20 kg/m3 fibre content. To obtain different elastic subbase moduli, different types of extruded polystyrene foams in different thicknesses were used. Thus two elastic subbase moduli and two fibre contents were obtained as test parameters. The type of concrete and steel fibre used were same for all the slabs. Slabs were loaded via a centrally acting single hydraulic hand pump, acting on a 150 x 150 mm steel plate. This single load leads to a comparatively unfavourable slab loading, and simulates for example a vehicle load or the load exerted by a rack storage system. The load was applied in steps of 10 kN until the failure of the building element. The displacements were recorded for each loading step at 16 points on the surface of the slabs by transducers with a 1/1000 mm precision. Measurements related with crack openings were also performed at different loading steps during the test process. The test was modelled with Ansys which enables nonlinear finite element method analysis to compare the numerical analysis results with the test results.