Tımoshenko Çubuk Kuramına Göre, Değişken Kesitli, Silindirik Olmayan, Helisel Çubukların Karışık Sonlu Elemanlar Metodu İle Statik Analizi

Abstract

Bu çalışmada, silindirik olmayan hiperboloid, barel ve konik helisler incelenmiştir. Konik helisler inşaat mühendisliğinde merdivenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Uzay çubuk için kullanılacak fonksiyonel, Timoshenko kiriş kuramına dayalıdır. Silindirik olmayan helis geometrisi iki yöntem ile formüle edilmektedir. Bu yöntemlerde , ya gerçek geometri kullanılmakta ya da silindirk helisin eğrilikleri şekil fonksiyonları kullanılarak yaklaşık bir biçimde ifade edilmektedir. Bu çalışmada basitliğinden dolayı ikinci yöntem tercih edilmiştir. Bu çalışma kapsamında statik analiz anlamında değişken kesitli silindirik olmayan helislerin çeşitli yükler altındaki davranışları incelenecektir. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, mühendislik açısından yeter yakınsaklığı sağladığı gözlenmiştir.

In this study we investigate non-cylindirical helices such as hyperbolodial, barel and conical. Conical helices widely used in civil engineering such as in stairs. Considiring the Timoshenko beam theory and mixed FEM analysis, we believe that the results will be quite preciese. The non-cylindrical geometries can be formulated by two methods. Either using the exact goemetry or by means of shape function an interpolation on the curvature of cylindrical helice. In this study we use the latter, due to its simplicity. İn this study we investigate the behavior of variable cross sectional, non-cylindrical helices under various loads. The comparison of the results with the exampes given in the literature was in a good agreement.