Yapı Sistemlerinin Hesap Yöntemlerinin Karşılaştırılması Ve Bir İç Kuvvet Ölçerin Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, yapı sistemlerinin hesap yöntemleri örnek olarak seçilen üç açıklıklı bir düzlem çerçeve üzerinde çeşitli yükleme durumları için farklı hesap yöntemleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Sistemin çözümünde Açı Yöntemi, Matris Deplasman ve Matris Kuvvet Yöntemleri kullanılmıştır. Daha sonra, laboratuvar ortamında hiperstatik bir sisteme yükleme yapılması halinde kolonlarda oluşan iç kuvvetleri doğrusal ve doğrusal olmayan bölgede ölçebilmek amacı ile bir iç kuvvet ölçerin tasarımı yapılmıştır. İç kuvvet ölçer için iki tip düşünülmüştür; çubuk elemanlardan oluşan ve silindirik gövdeden oluşan iç kuvvet ölçer. Üretimin basit olması ve dönel simetrisinin olması nedeniyle silindirik gövdeden oluşan iç kuvvet ölçerin tasarımına ağırlık verilmiş ve üretimi yapılmıştır. İç kuvvet ölçerin kullanım yeri için iki seçenek vardır; kolon taban kesidi ve kolon orta yüksekliğidir. Kolon orta yüksekliği seçilmiştir. Bu keside koyulması durumunda boyutlandırma yapılmıştır. Kuramsal olarak yapı davranışında bir süreksizlik meydana gelmemektedir. Laboratuvar ortamında yüklemeler yapılarak Eksenel Kuvvet-Şekil değiştirme ve Moment-Dönme grafikleri elde edilerek iç kuvvet ölçerin uyarlaması yapılmıştır. Deney sonuçları ile matematik modelden elde edilen grafiklerin yeter yaklaşıkla örtüştüğü görülmüştür.

In this study, the methods of used for structural analysis are compared by means of several applications on a 3-bay plane frame. The methods of Slope-Deflection, Matrix displacement and Matrix force are applied for the solution of the system. Then the design of a force transducer is made. The force transducer is used to determine column’s internal forces of a hiperstatic system under the loadings for lineer or non-lineer region. There are two types for a force transducer; a type composes of strut elements and another formed by a cylindirical part. Since the second type is easy to produce and has radial symmetry, it is decided to examined. There are two alternatives where to use the force transducer; column base section and column mid-height. Column mid-height is decided. In the laboratory, the force transducer is loaded. After the loadings Axial force-Strain and Moment-Rotation diagrams are obtained. These diagrams are used for the calibration of the force transducer. The comparison of the load-strain diagrams obtained in the laboratory and by the computer is made. It is observed that the diagrams are nearly same.