FBE- Yapı Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/103
İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.Yüksek lisans ve doktora programları İngilizce olarak eğitim vermektedir.

Gözat

Yazar "10005401" ile FBE- Yapı Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Yapma Enkesitli Çift I Elemandan Oluşan Çok Parçalı Kirişlerin Yanal Burulmalı Burkulması Üzerine Analitik Bir Çalışma
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-07-19) Kaban, Mehmet Fatih ; Vatansever, Cüneyt ; 10005401 ; Yapı Mühendisliği ; Structural Engineering
    Günümüz dünyasında mimari sebeplerden ötürü mühendisliğin sınırlarını zorlayan bir çok istek gün yüzüne çıkmıştır. İnşaat mühendisliği için, büyük açıklıkların daha narin kesitlerle geçilmek istenmesi de bu isteklerden biridir. Özellikle çelik yapılarda gördüğümüz bu büyük açıklıklar genelde makas sistemleri kullanılarak geçilmektedir. Büyük açıklıkların dolu gövdeli kesitlerle geçilmek istenmesi durumunda ise hesap sonucunda çok yüksek kiriş boyları çıkmaktadır. Büyük açıklıkların dolu gövdeli kesitlerle geçilmek istenmesi durumunda karşılaşılacak tek sorun kiriş yüksekliği değildir. Kirişin yanal burulmalı burkulması da önemli bir stabilite sorunudur. Yanal burulmalı burkulma, kritik bir moment değerinden sonra elemanın hem yatay ve düşey doğrultuda ötelenmesi, hem de enkesitin dönmesi olaylarının birlikte gerçekleşmesi ile meydana gelir. Ani ve habersiz gerçekleşen bir olaydır. Eğilme etkisine maruz tüm çelik elemanlarda görülmesi muhtemel olan bu göçme durumu, yapılan deneyler ve elde edilen teorik ifadeler sonucu sadece I, H vb. gibi açık kesitlerde göz önüne alınır. Örneğin bir kutu kesitin yanal burulmalı burkulma tahkiki ihmal edilir. Büyük açıklıkların geçilmek zorunda kalınması durumu şu anda proje aşaması devam etmekte olan ASF – Antakya Müze Otel projesinde karşımıza çıkmaktadır. Otelin alt kısmında tarihi eserlerin olması, kalan insanların yürüme yollarından ya da odalarından tarihi eserleri direkt görmesinin istenmesi, bir döşeme sisteminin olmaması, narin kesitlerin kullanılmak istenmesi ve benzeri mimari sebeplerden ötürü büyük açıklıkların dolu gövdeli kesitlerle geçilmesi durumu ortaya çıkmıştır. Yapılan çalışmanın başlangıç aşaması, tek bir I profil için AISC 360-10 yönetmeliğinde var olan Mcr değerini teorik olarak hesap etmek ve bunu ABAQUS bilgisayar programı yardımıyla doğrulamaktır. Model doğrulanırken mesnet şartlarının tanımı büyük bir önem arz etmektedir. Tanımlanan mesnet koşulları hem deplasman hem de yanal burulmalı burkulmaya ait teorik değerlerle doğrulanmıştır. Çalışmanın devamı ise, doğrulanmış modele ait mesnet şartlarını çift I profil için uygulamak ve bu elemana ait yanal burulmalı burkulma davranışını incelemek olmuştur. Yapılan literatür araştırmasında da böyle bir çalışmanın daha önce yapılmadığı tespit edilmiştir. Dolayısıyla böyle bir araştırma çalışması içine girilmiştir. Sonlu elemanların kullanıldığı analitik modellerde eleman sıklığı ve düzeni analiz sonuçlarını etkileyen temel faktörlerden biridir. Bu nedenle, kirişlerin analitik modellerinin geliştirilmesinde sonlu eleman ağının sıklığı ve düzeni en uygun sonucu verecek şekilde seçilmiştir. Değerlendirmeler sonunda, kirişler için 30mm x 30mm boyutlarında sonlu eleman ağı oluşturulması ön görülmüştür Araştırmaya ait modeller oluşturulurken iki adet I profil, aralarındaki mesafe kesit yüksekliğinin yarısı olacak şekilde yan yana konulup, açıklığın yarısı, üçte biri, dörtte biri, beşte biri, altıda biri ve yedide biri olmak üzere birbirine bağlanmıştır. Bağlantı detayı; alt, üst ve bu iki ek levhayı birbirine bağlayan kılıcına levha kullanılarak oluşturulmuştur. Profiller birbirlerine bağlanırken kullanılan alt ve üst levhaların kalınlığı başlık kalınlığı kadar olup boyları kiriş yüksekliğinin yarısı kadardır. Kılıcına levhanın kalınlığı da başlık kalınlığı kadardır ve boyu kiriş iç yüksekliği kadardır. Yanal burulmalı burkulma kontrolü yapılırken mesnet koşulları basit kirişte uygulanan koşullarla aynıdır. Yükleme her bir kirişe ait mesnete 0.5 birim olacak şekilde toplamda 1 birim moment uygulanarak yapılır. Burkulma analizi sonucu elde edilecek olan özdeğerlerden en küçüğü Mcr değerini verecektir. Bu yükleme ve mesnet koşulları durumu yanal burulmalı burkulmaya ait en olumsuz yükleme ve mesnet koşulu durumudur. Eğer alt ve üst başlıklar kiriş boyunca baştan sonra kadar bağlanırsa, kesit kutu profile döner ve iki kesit yüzde yüz kapasite ile birlikte çalışır. Eğer alt ve üst başlıklar kiriş boyunca hiç bağlanmazsa, iki kirişin birlikte çalışmasından söz edilemez. Dolayısıyla araştırılan şey, optimum aralıklarla alt ve üst başlıkların birbirine bağlanması ile meydana gelen iki I profilin birlikte çalışması durumu ve Mcr değerindeki artıştır. Yapılan analizler sonucu, Mcr değerinde önemli bir artış elde edilmiştir. İki profilin birbirine yarılarından bağlanması ve üçte birlerinden bağlanması arasında ciddi bir dayanım artışı söz konusudur. Bu artış, iki profilin birbirine bağlanma sıklığı arttıkça gözlemlenir ve birbirine açıklığın altıda birinden bağlı modelde Mp’ye % 99.4 yakınsaklık elde edilir. Çift I profil için teoride yönetmeliklerde yazan bir Mcr değeri yoktur. Analitik modellerin yanal burulmalı burkulma modları incelendiğinde, iki uçta yer alan eğilme elemanı parçalarının yanal burulmalı burkulma davranışı konsol kirişlerin sergilediği davranışa benzetilebilir. Dolayısıyla, çift I enkesitli eğilme elemanlarına ait kuramsal yanal burulmalı burkulma sınır durumunda kritik eğilme momenti ifadesi için, I enkesitli konsol kirişler için verilen ifadeler kullanılabilir. Bu yaklaşımın yakınsaklığının doğrulanması bakımından, farklı açıklıklara (35m, 30m ve 25m) sahip çok parçalı eğilme elemanları için uygulamalar yapılmıştır ve %86 ile %99 arasında değişen yakınsaklıklar elde edilmiştir. Tüm bu bilgiler ışığında, çalışma kapsamına göre, konsol kirişler için verilen yanal burulmalı burkulma ifadesinin, 35m, 30m ve 25m açıklıklı çok parçalı eğilme elemanlarında, ara bağlantı elemanı aralıklarının plastik eğilme momenti kapasitesine ulaşmasını sağlayacak şekilde tahmin edilmesi için kullanılabileceği söylenebilir. Ancak tasarım sırasında çok parçalı elemanların eğilme momenti kapasitelerini doğrudan kullanabilmek, eğilme elemanlarının plastik moment kapasitesine ulaşmasıyla birlikte yeterli dönme kapasitesine de sahip olmasını gerektirmektedir. Bu nedenle, sadece doğrusal analiz sonuçlarını kapsayan mevcut çalışmanın bu esaslar çerçevesinde, doğrusal olmayan analizler ve deneysel yöntemler kullanılarak geliştirilmesi ve genişletilmesi planlanmaktadır. Sonuç olarak, I profillerin birlikte çalışması ve Mcr değerinde hatırı sayılır bir artışın olması durumu profillerin birbirlerine bağlanma sıklıkları, bağlama levhalarının kalınlıkları ve boyutlarının bir fonksiyonudur.