Tension Stiffening Effect on Load-Deflection Behavior of Concrete Beams Reinforced with FRP and Steel Bars

Çekme Rijitleşmesinin FRP ve Çelik Donatılı Betonarme Kirişlerin Yük-Deplasman Davranışı Üzerindeki Etkisi

Abstract

In this study, tension stiffening effect on load-deflection behavior of concrete beams reinforced with FRP and steel bars is investigated. A total of 12 FRP reinforced concrete beam specimens, available in the literature, were considered in the analysis. In order to investigate tension stiffening effect on flexural behavior, bilinear tensile stress-strain model was considered for concrete material. In this model the parameter ?ts controls the tension stiffening effect on the load-deflection behavior of the beam. Loaddeflection curves for the specimens were obtained with varying ?ts between 2 to 25, and then were compared with the experimental results. In conclusion it is observed that the value of ?ts to be taken into account for calculations in order to predict load-deflection behavior of reinforced concrete beams significantly depend on the reinforcement ratio and the mechanical properties of reinforcement.

Özet

Bu çalışmada çekme rijitleşmesinin, FRP ve çelik donatılı betonarme kirişlerin yük-deplasman davranışı üzerindeki etkisi teorik olarak incelenmiştir. Bu amaçla yapılan analizlerde, literatürde mevcut çeşitli deneysel çalışmalarda test edilmiş olan 12 adet FRP ve çelik donatılı kiriş numunesi esas alınmıştır. Çekme rijitleşmesinin eğilme davranışı üzerindeki etkisini incelemek üzere hesaplarda iki bölgeli doğrusal çekme rijitleşmesi modeli kullanılmıştır. Bu modelde çekme rijitleşmesini ?ts parametresi kontrol etmektedir. Yapılan analizlerle, her bir kiriş için ?ts parametresinin 2 ile 25 arasında değişen değerlerine bağlı olarak yük-deplasman eğrisi elde edilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlar, mevcut deneysel çalışmalarda verilen kiriş numunelerine ait yük-deplasman ilişkileriyle karşılaştırılmıştır. Deney sonuçları ile en uyumlu yük-deplasman ilişkisini sağlayan ?ts değerleri kaydedilmiştir. Sonuç olarak yükdeplasman davranışı belirlenmek istenen FRP ve çelik donatılı betonarme kirişlerin analizi için hesaplarda esas alınması gereken ?ts değerinin, donatı oranı ve donatı elastisite modülü gibi faktörlere bağlı olarak önemli oranda değişkenlik gösterdiği belirlenmiştir