Betonarme kirişlerde kesme kapasitesini etkileyen parametrelerin sayısal modelleme yöntemlerinde irdelenmesi

Betonarme elemanlarda kesme çatlaması ve bu çatlamanın kontrolü onlarca yıldır hesaplanmaya çalışılmaktadır. Bu hasarın doğru hesaplanması ve önlenmesi çok önemlidir. Çünkü inşaat mühendisleri olarak betonarme elemanlardan beklentimiz, hasar türünün bir anda gerçekleşmesi, deprem gibi afetlerde insanlara kaçacak zaman tanınmasıdır. Bu çalışmada, literatürden bir kesme hasarlı göçme deneyi seçilmiştir. Betonarme kirişler sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellenmiş ve kirişlerin davranışı sayısal bir model kullanılarak incelenmiştir. Analizler ABAQUS sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak beton için beton hasar plastisite (BHP) modeli ve donatı çeliği için klasik metal plastisite modeli ile gerçekleştirilmiştir. Malzeme modelini oluşturmak için literatürden seçilen deneyde beton için basınç ve çekme değerleri, donatı için akma dayanımı ve nihai çekme dayanımı kullanılmıştır. Sayısal modellerden elde edilen sonuçlar, beton hasar plastisite modelinin statik yükleme altında kesme göçmesi hasarlı betonarme kirişlerin davranışını doğru bir şekilde temsil edebildiğini göstermektedir. Bu tez çalışması kapsamında test edilen 2 kiriş ele alınmıştır. Deneysel çalışmada kullanılan numuneler ile benzer boyutta kirişler tasarlanmıştır. İlk olarak etriyelerin 80 mm aralıklarla yerleştirildiği kiriş için modelleme yapılmıştır. Etriye akma dayanımı sabit tutularak farklı etriye kalınlıkları için 6 adet kiriş modeli yapılmıştır. Bu şekilde farklı etriye akma dayanımları için toplam 36 kiriş modellenmiştir. Bu modellerin 18 tanesi 80 mm etriye aralığı için, 18 tanesi ise 120 mm etriye aralığı içindir. Doğrulanan sayısal modellerden ikisi kullanılarak iki farklı etriye aralığı için parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışmalarda etriye aralığı, malzeme özellikleri ve boyutu sabit tutulmuştur. Etriye kalınlığı arttıkça betonarme kirişlerin kesme yükündeki değişim gözlemlenmiştir. Daha sonra, etriye kalınlığı sabit tutularak S220 çeliği ve S420 çeliği için parametrik çalışmalar gerçekleştirilmiştir.