Demir Tozu Katkılı Betonların ve Etriye Tasarımının Konsol Kirişlerin Yapısal Davranışına Etkisi

Abstract

Endüstriyel atıklar günümüzde büyük bir sorun oluşturmaktadırlar. Bu çalışmada fabrikalarda ortaya çıkan atık demir tozunun geri dönüşümü olmaması nedeniyle betonarme konsol kirişin eğilme altında davranışında, etriyenin kanca açısı ve adım mesafesinde değişiklik yapılarak ne tür sonuçlar vereceği araştırılmıştır. Deneysel olarak gerçekleştirilen bu tez kapsamında, denge altı ve denge üstü donatılı betonarme konsol kirişlerde demir tozu katkı maddesi kullanılması halinde basit eğilme halinde davranışı incelenmek istenmiştir. Çalışmada ayrıca etriye kanca açısı ve etriye adım mesafesi değiştirilerek farklı tiplemeler oluşturulmak istenmiştir. Çalışmada toplam 48 adet betonarme konsol kiriş üretilip deneysel olarak test edilmiştir. Bu numunelerde 48 adet numuneyi 24'ü katkısız referans numune diğer 24'ü ise %20 demir tozu katkılı numuneler oluşturmaktadır. Katkılı ve katkısız numunelerin boyuna donatılarındaki donatı çapı değiştirilerek yarısı denge altı donatılı diğer yarısı denge üstü donatılı olacak şekilde tasarlanmıştır. Etriye ile ilgili olarakta adım mesafesi 50 mm, 100 mm ve 150 mm olacak şekilde 3 tipte seçilip etriye kanca açısında ise 90 derece ve 135 derece olacak şekilde 2 tip kanca açısı kullanılmıştır. Tüm betonarme konsol kiriş numunelerde en kesit boyutu olarak 150*200 mm uzunluğu ise 400 mm seçilmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen bulgulara göre, etriye adım mesafesi 50 mm olması halinde tüm numunelerde etriye adım mesafesinin 150 mm olması haline kıyasla süneklik açısından yaklaşık %10 civarı daha sünek davranış görülmüş olup taşınan maksimum yük miktarında %15 civarı artış görülmüştür. Etriye kanca açısının 135 derece olduğu durumda ise 90 dereceye kıyasla süneklik açısından %5 daha sünek davranış görülmüş olup taşınan maksimum yük miktarında ise %4 civarı artış görülmüştür. Tüm numunelerde denge altı donatılı numuneler denge üstü donatılı numunelere oranla %14 daha sünek davranıp taşınan maksimum yük miktarında ise %13'lük bir azalma görülmüştür. Demir tozu katkı maddesinin etkisine bakıldığında ise tüm numunelerde ortalama olarak %15 civarı daha sünek davranış gösterip taşınan maksimum yük miktarında ise %14 civarı bir azalma görülmüştür.

Industrial wastes are causing non-negligible problems today. In this study, the behavior of the reinforced concrete cantilever beam under bending due to the non-recyclability of the waste iron dust generated in the factories was analysed by making changes in the hook angle and pitch distance of the stirrup. Within the scope of the thesis, which was carried out experimentally, the research has aimed to test the behavior of simple bending when using iron powder additives in reinforced concrete cantilever beams on sub-balance and above-balance reinforcement. In the study, it was also be aimed to create different types by changing the stirrup hook angle and stirrup step distance. Also, the total of 48 reinforced concrete cantilever beams were produced and tested. According to the information above, 48 samples are composed of 24 pure reference samples and 24 samples containing 20% iron powder. The diameter of the reinforcement in the longitudinal reinforcement of the specimens with and without additives was changed, and half of them were designed to be under-equilibrium reinforced and the other half to be overbalanced. Regarding stirrups, 3 types of step distance were chosen as 50 mm, 100 mm and 150 mm, and 2 types of hook angles were used at 90 degrees and 135 degrees for stirrup hook angles. In all reinforced concrete cantilever beam specimens, 150 * 200 mm has been chosen as the cross-section dimension and 400 mm in length. In accordance to the results obtained from The study; if the stirrup step distance is 50 mm, compared to the stirrup step distance of 150 mm in all samples, approximately 10% more ductile behavior was observed in terms of ductility and an increase of 10 % was observed in the maximum load amount carried. When the stirrup hook angle is 135 degrees, 5% more ductile behavior was observed in terms of ductility compared to 90 degrees, and an increase of around 4% was observed in the maximum amount of load carried. Additionally, in all samples the sub-equilibrium reinforced behave 14% more ductile than samples with above equilibrium reinforcement, and a 13% decrease in the maximum load amount transported was observed. When the effect of the iron powder additive was examined, it was observed that all samples showed an average ductile behavior of about 15% and a decrease of about 14% in the maximum amount of load carried.