ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Comparison of two and three dimensional nonlinear finite element analysis of strengthened reinforced concrete beam by using steel plate
1
Sigma J Eng Nat Sci 2006; 24(1): 67-74
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

An existing reinforced concrete (RC) members and/or structures may be damaged by chemical processes due
to aggressive environment, excessive loading and poor initial design. Nowadays, lots of effective and simple strengthening methods have been available. These methods are bonding with steel plates or fiber reinforced polymer (FRP) sheets, external prestressing and additional concreting. Generally, the shear and bond failure due to the combined action of shear and flexural moment is relatively brittle in strengthened damaged slender reinforced concrete beams by using steel plate. In this study, providing two and three dimensional nonlinear finite element analysis, the whole load-deflection behavior of the beams have been analyzed and the main
results of the numerical analyses are compared with the experimental results of RC beams to demonstrate how
accurately the two and three dimensional solutions for beams predicts the load carrying capacity. In addition, two dimensional finite element nonlinear analysis steel stress and strain are compared with three dimensional analyses along the steel plate.


Çelik plaka ile güçlendirilmiş betonarme kirişin iki ve üç boyutlu sonlu eleman çözümlemelerinin karşılaştırılması
1Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Yıldız-İSTANBUL
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2006; 1(24): 67-74

Betonarme elemanlar ve/veya yapılarda kullanım amacının değişmesi, çevre şartlarının etkisi veya yeterli mühendislik hizmeti almamış olması gibi nedenlerle onarım ve/veya güçlendirme gereği ortaya çıkabilmektedir. Günümüzde oldukça pratik onarım ve güçlendirme yöntemleri bulunmaktadır. Bu yöntemlerden en çok kullanılanlar; kirişlere çelik plakalar veya fiber donatılı polimer plaklar, dıştan öngerme ve betonarme kısım ilave edilmesidir. Çelik plaka ile güçlendirilen betonarme narin kirişlerde; kesme-aderans
sıyrılması ile göçme oluşumu yaygındır. Söz konusu göçme mekanizmaları, küçük şekil değiştirmelerle oluşabilen bir kırılma biçimidir; ânî ve gevrek olarak ortaya çıkar. Bu çalışmada, referans kirişi (K13REF) ile onarılan ve kiriş alt yüzüne çelik plaka yerleştirilerek güçlendirilen (K13S2) betonarme kirişin iki boyutlu [1] ve üç boyutlu [2] sonlu eleman çözümlemeleri karşılaştırılmış ve çözümlemelerin yük-yer değiştirme kapasitesine etkisi olup olmadığı; eğer var ise, hangi eğilimde olduğu incelenmiştir. Ayrıca; her iki çözümleme için çelik plaka uzunluğu boyunca gerilme ve şekil değiştirme dağılımları karşılaştırılmıştır.