3D printed concrete: Multiscale mechanical characterization and computational modeling
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ALPER TUNGA BAYRAK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Afşin Sarıtaş
Eş Danışman: Çağla Akgül
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu yüksek lisans tezi, mikro, mezo ve makro yapısal ölçeklerde 3B Baskılı Beton (3BBB) yapıların fiziksel, mekanik ve termal özelliklerinin kapsamlı bir araştırmasını sunmaktadır. Tezin ana odağı, özenli mekanik testler altında tam ölçekli duvarların analizleri olup dikkate değer ve yeni bir keşfi ortaya çıkarmaktadır: 3BBB duvarlarının alt kısmının mekanik özellikleri (basınç dayanımı, elastik modül ve çekme dayanımı) üst kısımlara kıyasla sırasıyla %108, %53 ve %100'e kadar artmıştır. Bu yeni ve baskın yükseklik etkisinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi, 3BBB malzemesinde daha önce bilinen anizotropik davranışı domine etmektedir. Araştırma, çevrimsel beton yüklemesi için Sürekli Hasar Plastiklik Modelini (CDPM) sunarak malzeme modellemeye de uzanmaktadır. Geriye doğru Euler yöntemi kullanılarak yapılan sayısal uygulama titizlikle incelenmiştir. Mikro ve mezo ölçekler, bilgisayarlı tomografiler (BT) kullanılarak incelenmekte, CDPM ve çekme-ayırma yasaları kullanılarak sonlu eleman yöntemleri aracılığıyla gözeneklilik ve ara katman etkilerinden kaynaklanan anizotropik davranışa ışık tutulmaktadır. Makro yapısal değerlendirme, 3BBB duvarların deprem performansı için kırılmaya kadar yanal yüklere maruz bırakılmasını içerir. Bu duvarların yer değiştirme ölçümlerini ve kırılma davranışını değerlendirmek için dijital görüntü korelasyonu yöntemi kullanılmaktadır. Kafes ve gövde elemanları dahil olmak üzere münferit bileşenlerin katkıları, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bu tez, sadece 3BBB malzemesinin anizotropik davranışı hakkındaki anlayışı genişletmekle kalmaz, daha da önemlisi mekanik özellikler üzerinde yeni ve daha baskın bir yükseklik etkisini ortaya çıkarır. Bulgular, mevcut bilgiye önemli ölçüde katkıda bulunmakta olup, 3BBB alanında gelecekteki araştırmalar ve pratik uygulamalar için sonuçlar doğurmaktadır.