Çelik Kirişlerde Yanal Burulmalı Burkulma Analizi

Abstract

Bu çalışmada, I-kesitli çelik kirişlerin düzgün yayılı yük altındaki stabilite problemi incelenmiştir. Yanal burulmalı burkulma ifadesi diferansiyel denklem tekniğiyle türetilip söz konusu yükleme altında kirişin yanal burulmalı burkulma davranışını etkileyen parametreler belirlenerek, FEMAP sonlu eleman analiz programı yardımıyla kirişin bilgisayar modelleri hazırlanmıştır. Bu yükleme durumu esas alınarak yapılan analizler için basit mesnetli olarak modellenen kirişlerin enkesitleri başlık genişliğinin başlık kalınlığına, gövde yüksekliğinin gövde kalınlığına oranlarına göre seçilmiştir. Modellenen kompakt ve kompakt olmayan enkesitli kirişlerin, yanal harekete serbest açıklığının farklı değerlerinde yapılan lineer olmayan sonlu eleman analizleri sonucunda elde edilen en büyük gerilme değerleri, TS 648 ve DIN 4114’de tanımlanan yanal burkulma ifadeleriyle hesaplanan emniyet gerilmeleri ile karşılaştırılmıştır. Buna göre, kiriş enkesitinin farklı narinlik değerleri için yönetmeliklere göre bulunan yanal burkulma emniyet gerilmelerinin konservatif sonuçlar verdiği görülmüştür.

In this study, stability problem of I-section steel beams subjected to uniformly distributed load was investigated. Differential equations were derived for lateral torsional buckling case to determine the governing parameters and computer models were created using the general purpose analysis software FEMAP. The parameters were chosen as flange width to thickness ratio and web depth to thickness ratio to model the simply supported beam. Nonlinear finite element analyses were performed for compact and noncompact beams having different laterally unbraced lengths and maximum stress values were obtained. These results were compared with the values obtained using the lateral buckling expressions given by the TS 648 and DIN 4114 standards. It was concluded that, allowable lateral buckling stresses according to aforementioned standards give conservative results.