Bu çalışmada çelik köprü yapma I kirişlerinde berkitme levhalarının eleman eğilme davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çelik yapılar, dizayn edildikleri sistem geometrisi, yapı elemanlarının kesit özellikleri ve malzeme sınıfına göre bir yapısal davranış ortaya koyarlar. Sismik etki altındaki yapı elemanları ve birleşimlerinde, birleşim kusurları, lokal burkulma gibi istenmeyen şekil değiştirmelere ve gevrek kırılmalara sebep olmaktadır. Eğilme etkisindeki elemanın, zayıf ekseni etrafında eğilmesi ile birlikte kesitin burulması da söz konusudur (Ayhan (2007)). Bu durumun önüne geçmek sadece çeliğin yüksek sönümleme kabiliyeti ile değil uygun tasarım ile mümkün olmaktadır. Yapı elemanlarında, meydana gelecek olan istenmeyen ani şekil değiştirmelerin önüne geçebilmek ve yük aktarımında sürekliliği sağlayabilmek için berkitme levhaları sıklıkla kullanılmaktadır. Sayısal olarak yapılan bu çalışmada çelik köprülerde kullanılan eğilme etkisi altındaki yapma kesit I kirişlerde, berkitme levhalarının boyut ve yerleşim şeklinin davranışa etkisi incelenmiştir. İncelemede 6000mm açıklığa sahip yapma kesit bir kiriş 3, 6 ve 10mm gövde kalınlığı için ANSYS sonlu elemanlar programında sayısal olarak modellenmiş ve iki noktadan yükleme yapılarak berkitmesiz analiz edilmiştir. Analiz sonucunda kirişte meydana gelen deformasyon durumları dikkate alınarak berkitme levhaları 500, 1000 ve 2000mm aralığında üç farklı aralıkta, cidar kalınlıkları ise 3, 6 ve 10 mm kalınlığında alınarak dikey ve çapraz olarak yerleştirilmiş ve sayısal modeller statik olarak yüklenmiştir. Yükleme sonucunda kiriş üzerinde meydana gelen burkulma durumları, deplasman, kapasite, şekil değiştirme ve gerilme değerleri karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. Bu durumda tasarımda kullanılan berkitme levhalarının dizayn parametreleri irdelenmiş ve tasarımcı için uygun parametreler belirlenmeye çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Çelik köprüler, çelik yapılar, yapma kesit çelik profil, eğilme deneyi, statik yükleme, deplasman kontrollü yükleme, sonlu elemanlar analiz yöntemi, nonlineer analiz, lokal burkulma
In this study, the effect os stiffeners on the bending behavior of the steel bridge I girders was investigated. Steel structures, show a behavior according to their designed system geometry, cross section facitiles of structures items and material kinds. The structural behavior is the result of the energy that they have. However, this is not only the result of excellent material features of steel, but also the model of the designer. Joint faults cause some undesirable deformations like local buckling and brittle fractures in the joints and structural items under the effect of seismic waves (Ayhan (2007)). It is possible to avoid this problem not only by the capability of high ductility of steel but also appropriate design. In the practice and literatures, stiffness plate are usually used to prevent undesirable deformations in the structural items and save the continual load transfer. In this numerical study, the dimensions and placement of the stiffness plate in the making cross section beam under the effect of bending to the behavior is examined. In the study, a section beam with 6000mm openings was digitally modeled in the ANSYS finite element program for 3, 6 and 10mm body thickness and analyzed without stiffness by loading from two points. As a result of the analysis, considering the deformation conditions of the beam, stiffness plates were placed vertically and diagonally at 3, 6 and 10 mm thicknesses in 500, 1000 and 2000 mm intervals and the numerical models were loaded statically. At end of the loading, buckling conditions occurred on the beam, displacement, capacity, deformation and stress rates are presented comparatively. In this condition, design parameters of stiffness plates used in the model are researched and it is tried to define appropriate parameters for the designer. Keywords: Steel bridges, steel structure, making cross section beam, bending test, statical loading, displacement control loading test, finite element analysis, nonlinear analysis, local buckling
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, 2017.
Kaynakça var.
Bu çalışmada çelik köprü yapma I kirişlerinde berkitme levhalarının eleman eğilme davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çelik yapılar, dizayn edildikleri sistem geometrisi, yapı elemanlarının kesit özellikleri ve malzeme sınıfına göre bir yapısal davranış ortaya koyarlar. Sismik etki altındaki yapı elemanları ve birleşimlerinde, birleşim kusurları, lokal burkulma gibi istenmeyen şekil değiştirmelere ve gevrek kırılmalara sebep olmaktadır. Eğilme etkisindeki elemanın, zayıf ekseni etrafında eğilmesi ile birlikte kesitin burulması da söz konusudur (Ayhan (2007)). Bu durumun önüne geçmek sadece çeliğin yüksek sönümleme kabiliyeti ile değil uygun tasarım ile mümkün olmaktadır. Yapı elemanlarında, meydana gelecek olan istenmeyen ani şekil değiştirmelerin önüne geçebilmek ve yük aktarımında sürekliliği sağlayabilmek için berkitme levhaları sıklıkla kullanılmaktadır. Sayısal olarak yapılan bu çalışmada çelik köprülerde kullanılan eğilme etkisi altındaki yapma kesit I kirişlerde, berkitme levhalarının boyut ve yerleşim şeklinin davranışa etkisi incelenmiştir. İncelemede 6000mm açıklığa sahip yapma kesit bir kiriş 3, 6 ve 10mm gövde kalınlığı için ANSYS sonlu elemanlar programında sayısal olarak modellenmiş ve iki noktadan yükleme yapılarak berkitmesiz analiz edilmiştir. Analiz sonucunda kirişte meydana gelen deformasyon durumları dikkate alınarak berkitme levhaları 500, 1000 ve 2000mm aralığında üç farklı aralıkta, cidar kalınlıkları ise 3, 6 ve 10 mm kalınlığında alınarak dikey ve çapraz olarak yerleştirilmiş ve sayısal modeller statik olarak yüklenmiştir. Yükleme sonucunda kiriş üzerinde meydana gelen burkulma durumları, deplasman, kapasite, şekil değiştirme ve gerilme değerleri karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. Bu durumda tasarımda kullanılan berkitme levhalarının dizayn parametreleri irdelenmiş ve tasarımcı için uygun parametreler belirlenmeye çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Çelik köprüler, çelik yapılar, yapma kesit çelik profil, eğilme deneyi, statik yükleme, deplasman kontrollü yükleme, sonlu elemanlar analiz yöntemi, nonlineer analiz, lokal burkulma
In this study, the effect os stiffeners on the bending behavior of the steel bridge I girders was investigated. Steel structures, show a behavior according to their designed system geometry, cross section facitiles of structures items and material kinds. The structural behavior is the result of the energy that they have. However, this is not only the result of excellent material features of steel, but also the model of the designer. Joint faults cause some undesirable deformations like local buckling and brittle fractures in the joints and structural items under the effect of seismic waves (Ayhan (2007)). It is possible to avoid this problem not only by the capability of high ductility of steel but also appropriate design. In the practice and literatures, stiffness plate are usually used to prevent undesirable deformations in the structural items and save the continual load transfer. In this numerical study, the dimensions and placement of the stiffness plate in the making cross section beam under the effect of bending to the behavior is examined. In the study, a section beam with 6000mm openings was digitally modeled in the ANSYS finite element program for 3, 6 and 10mm body thickness and analyzed without stiffness by loading from two points. As a result of the analysis, considering the deformation conditions of the beam, stiffness plates were placed vertically and diagonally at 3, 6 and 10 mm thicknesses in 500, 1000 and 2000 mm intervals and the numerical models were loaded statically. At end of the loading, buckling conditions occurred on the beam, displacement, capacity, deformation and stress rates are presented comparatively. In this condition, design parameters of stiffness plates used in the model are researched and it is tried to define appropriate parameters for the designer. Keywords: Steel bridges, steel structure, making cross section beam, bending test, statical loading, displacement control loading test, finite element analysis, nonlinear analysis, local buckling