Geri Dön

Yalın trapezoidal bükümlü çelik saçların kullanma ve taşımı sınır durumları üzerine deneysel bir inceleme

An Experimental research on serviceability and ultimate limit states of simple trapezoidal corrugated steel sheets

  1. Tez No: 100839
  2. Yazar: HALET ALMILA BÜYÜKTAŞKIN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. NESRİN YARDIMCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 109

Özet

YALİN TRAPEZOİDAL BÜKÜMLÜ ÇELİK SAÇLARIN KULLANMA VE TAŞIMA SINIR DURUMLARI ÜZERİNE DENEYSEL BİR İNCELEME ÖZET Günümüzde gerek çatı, gerekse de duvar örtülerinde galvanizli veya boyalı metal saçların kullanımı büyük bir yer tutmaktadır. Galvanizli veya boyalı metal saçlar yalnız endüstriyel yapılann çatı ve cephelerinde kullanılmakla kalmayıp, çok katlı büro ve konutlann giydirme cephelerinde de uygulama alanı bulmaktadır. Bir örtü malzemesi olmasının dışında, döşemelerde de, gerek kalıcı kalıp olarak, gerekse karma döşeme plağının bir öğesi olarak kullanılabilmektedir. Metal saçların sağladığı yapısal avantajlar incelenirse, bunların hava şartlarına karşı koruma dışında, binaların çelik çerçevesine de önemli yapısal avantajlar sağlayabildikleri gözlemlenmektedir. Fabrika koşullarında üretildiklerinden, hem detaylan hem de görünüşleri itibariyle tasarım özelliklerine tam uyacak şekilde imal edilmeleri, kısa sürede gerçekleşebilen montajlan, bakım masraflannın düşük, onanm ve güçlendirmelerinin çok kolay olması, sökülüp tekrar monte edilme özellikleri, çok sayıda imal edilip stoklanmaya ve nakliyeye elverişlilikleri, afet evleri, sosyal konut, çiftlik yapılan ve depoları için çok uygun ve ekonomik olmaları, sıkça tercih edilme sebeplerinden birkaçıdır. Ülkemizde sinüzoidal dalgalı saçlar, oldukça eskiden beri galvanizli olarak endüstriyel yapılarda çatı ve duvar kaplaması olarak kullanılmaktadır. Son on yıldan beri ise, bunların yanı sıra trapezoidal bükümlü saçların da, yine hem galvanizli hem de darbeye dayanıklı fırın boyalı olarak, inşaatlarda kullanımına başlanmıştır. Ülkemizde artık modern koruyucu boya ve galvanizleme teknikleri uygulanmakta ve korozyon problemini ortadan kaldırmaktadır.. Son zamanlarda yaygın kullanım bulmalanna rağmen, Türkiye'de galvanizli veya boyalı, Jrap^zoidaJ^bwküm|ü metal saçların tasarımına yönelik belirgin bir standart bulurfînârnaktadır. Bu nedenle kullanıcılar, belirli bir kalınlık ve belirli bir mesnet aralığı ile, ne kadar yük taşınabileceğini, ya sezgisel olarak, ya da uygunluklarını pek de fazla araştırmadan bazı yabancı imalat kataloglanna başvurarak belirlemektedirler. Ülkemiz dışında bu konuda hesap yapmaya yönelik bazı standartlar ise, konuya dolaylı yaklaşmaktadırlar. Daha da önemlisi, hesap tarzları genellikle bir ülkeden diğerine pek birlik göstermemektedir. Öte yandan, yalnız teoriye dayanan bir hesap yöntemini kullanmak da, pratik açıdan her zaman uygun sayılmaz. Önerilecek hesap yöntemlerinin, deneysel olarak da uygunluk kontrolünün yapılması gereklidir. Nitekim, halen hazırlanmakta olan sandviç panellere ilişkin yeni Eurocode, sırf deneysel yaklaşımı da kabul etmektedir. Bu nedenle, her durumda ülkemizde üretilen trapezoidal bükümlü çelik levhalann, gerek taşıma sınır durumlan ve gerekse kullanma sınır durumlarına göre davranışlarının saptanmasına yarayacak, hesap esaslannın deneylerle sınanması ve bir hesap metodu belirlenmesi gerekli görülmüştür, işte bu amaçla, söz konusu boşluğu giderip, uygulamada çalışan mühendislere de yararlı olmak düşüncesiyle, deneyler gerçekleştirilmiştir. Bilindiği üzere, üst, alt başlık ve gövdeden oluşan hadde profillerinde, kesmeli eğilme durumunda, uygulanan moment, alt ve üst başlıklar tarafından bir kuvvet çiftine dönüştürülür. Gövde ise kesme zorlamasını alır. Benzer şekilde, trapezoidal bükümlü saçlarda da geniş üst ve art başlıklar bulunur ve bu başlıklar birbirlerine eğik konumdaki gövdelerle birleştirilmiştirler. Bu bakımdan,kesmeli eğilme durumunda çalışmaya son derece elverişlidirler. Çalışmada, yalın trapezoidal saçlann eğilme zorlanması durumu ele alınmıştır. Bu gaye ile, yapılan deneylerde enkesit özellikleri birbirinden farklı 5 seri için toplam 79 deney yapılmıştır (ŞekiM.Tablo 1). Tepe Skulak Şekil 1. Enkesit Özelliklerini Belirten Terimler Denenen açıklıklar 1 metre ila 3 metre arasında değişmekte olup, et kalınlığı pratikte çoğunlukla kullanıldığı gibi 0.45 mm ila 0.50 mm arasında seçilmiştir. Sehim limiti olarak açıklığın ikiyüzde biri alınmaktadır. Herbiri 3 metre boyunda 4 açıklıktan oluşan, toplam 12 metrelik epruvet deneme çerçevesi hazırlanmıştır. Deney çerçevesi, enine doğrultuda her 3 metrede bir bağlanmıştır. Boyuna doğrultuda ise, bir dolu bir boş çarprazlanarak stabilitesi sağlanmıştır. Aşık görevini gören elemanlar deney düzeneği üzerinde boyuna doğrultuda hareket edebilir şekilde düzenlenmişlerdir. Bir kelebek vida yardımıyla, deney sehpası üzerinde sabitlenerek, denenilmek istenilen açıklık boyu ve açıklık sayısı ayarlanabilmektedir. Bu şekilde, epruvetler için 1, 2, 3 ve 4 açıklı düzenlenebilmekte ve böylece, açıklık boyu en fazla 2.95 m olmak üzere 4 açıklıktı epruvetlerin denenebilmesi mümkün Tablo 1. Deney Serileri Enkesit Özellikleri olmaktadır. Deneyler sırasında yükleme kademeli olarak yapılmıştır. Her kademede yüklemenin değeri 10 daN/m2 ila 30 daN/m2 aralığında değişmektedir. Kademelerin herbiri için 2 dakika beklendikten sonra, açıklıkların ortalanna monte edilen komparametreler ile sehimler ölçülmüştür. Sehim ölçümleri L/200 sınınna ulaşılıncaya kadar yapılmıştır. Bu değerin üstündeki bir değerin, kullanma sınır durumu yükünün belirlenmesi ile ilgisi olmadığından, komparametreler zarar XIgörmemeleri için sökülmüştürler. Bundan sonraki yüklemeler, ya göçme gerçekleşene kadar, ya da kullanma sınır durumu yükünün 1.67 katına ulaşılıncaya kadar sürdürülmüştür. Kullanılan saç kalınlığı ve açıklıklar için elverişsiz yüke daima kullanma sınır durumunda erişilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlara teorik yaklaşım için CTICM“Regies de Calcul des Constructions en Elements â Parois Minces en Acier”kurallarını baz alan ancak mesnetlerdeki ezilmeleri de dikkate alarak oluşturduğum bilgisayar programlan hazırlanmıştır. Programlar, levhanın kalınlığını, bükümlü genişliğini, levha açılım genişliğini, yüksekliğini, tepe sayısını, tepe diş genişliğini, alt diş genişliğini, bükme iç yarıçapı parametrelerini ve açıklık sayısı, açıklık boyu kavramlarını dikkate almaktadır. Az önce de belirtildiği gibi, programlar hazırlanırken, CTICM kurallarında gözönüne alınmayan mesnetlerdeki ezilmeler de dikkate alınmıştır. Ezilme katsayısı, gerek tekil, gerek ise yayılı yük için, açıklık sayısına da bağlı olarak programa dahil edilmiştir. Böylelikle, kullanıcıdan girdi olarak ezilme katsayısı da istenmektedir ve programın akışı buna göre sağlanmaktadır. Bunun dışında, açıklık sayısına bağlı olarak düzeltme doğrulan belirlenmiştir. Bu düzeltme doğruları, bir katsayı şeklinde kullanma ve taşıma sınır durumu yükleriyle çarpılmak suretiyle programa dahil edilmiştir. Hazırlanan program, kullanma ve taşıma sınır durumu yükleri için çalıştırılmış ve buradan elde edilen sonuçlar, deney sonuçlarıyla karşılaştırmıştır. Teorik ve deneysel sonuçlann uyumluluğu istatistiksel matematik analizle de sınanmıştır. XII

Özet (Çeviri)

AN EXPERIMENTAL RESEARCH ON SERVICEABILITY AND ULTIMATE LIMIT STATES OF SIMPLE TRAPEZOIDAL CORRUGATED STEEL SHEETS SUMMARY Today, the use of galvanised or painted metal sheetings takes a big place in roof and wall claddings. Galvanised or painted metal sheetings are not only used in roof and facade claddings of industrial buildings, but also find application in those of multistorey bureaus and residences. Beside of being a cladding material, they can also be used whether as permanent mold or as an element of the composite slab. If one examines the structural advantages of metal sheetings, she or he can observe that, beside their protection effect to the weather conditions, they also provide structural advantages to the steel frames of the buildings. The reasons of their frequent use can be explained as fallowing: Since they are produced in factory conditions, their detailing as well as their appearance match with their design features. Their montage can be done quickly. Care expense is low, repair and montage is easy. They are suitable for demontage and transportation. They can be fabricated of great quantities. They are economic and favourable for disaster houses, social residence and farm stores. In our country, the use of sinusoidal corrugated sheetings as roof or wall claddings of industrial buildings dates a long time ago. Since ten years, the application of galvanised as well as kiln-dried painted trapezoidal corrugated sheetings resistible to stroke, has begun in the constructions. The corrosion problem is eliminated by the application of modem protective paintings and galvanising techniques. Despite the fact being frequently used recently, in Turkey there is not any specific standard aimed to design galvanised or painted trapezoidal corrugated sheetings. Because of this, for a definite thickness and definite support span, users define the loading capacity by intuitive way or by addressing to foreign product catalogues without investigating their applicability. Although there are some foreign standards related to this subject, their approach is indirect. Moreover, calculation methods do not completely agree with each other. At the same time, from the practical point of view, it can not always be considered as appropriate, any calculation method supported only by theory. Proposed calculation methods have to be also approved by experiments. In the Eurocode prepared for the design of sandwich panels, experimental approach is also allowed. For this reason, in any case, the definition of calculation essentials approved by experiments, which will serve the purpose of determining ultimate, and serviceability limit states behaviour of trapezoidal corrugated steel sheetings is seen to be necessary. For this purpose, to fill the gap and to be useful to engineers working on site, experiments are realised. As well known, for rolling profiles which are formed of upper, bottom flanges and a web, in bending condition, any applied bending moment is transformed to a pair of forces acting on the bottom and upper flanges. And the web takes the shear force. By the similar way, trapezoidal corrugated sheetings possess wide upper and bottom flanges and oblique webs join these flanges to each other. For this reason, they are very suitable to bending plus shear condition. In this study, trapezoidal corrugated steel sheets in bending condition, are taken into account. For XIIIthis purpose, 79 experiments are realised on 5 series having different cross- sectional properties from each other (Figure 1, Table 1). Vertex Figure 1. Terms To Define Cross-Sectional Properties Tested spans vary between 1.5 meters and 3 meters, whereas the thickness is between 0.45 mm and 0.50 mm as in practical cases. Deflection limit is taken as L/200, L being the span. A sample-testing frame with a length of 12 meters is set up. It is composed of 4 spans each of which is 3 meters long. Testing frame is restrained in every 3 meters in the lateral direction. In the longitudinal direction, the stability is provided by vertical bracings placed at every second bay. Members that function as purlins are so arranged that they are movable in the longitudinal direction. Using a butterfly screw, it can be fixed on testing frame such that the desired span length and span number can be adjusted. By this manner, spans of 1, 2, 3, 4 can be arranged and then, samples with 4 continuous spans having maximum of 2.95 meters span length each, can be tested. Loading is performed Table 1. Cross-Sectional Properties of the Experimental Series gradually during the experiments. In every step, loading value is increased between 10 daN/m2 and 30 daN/m2. For every step, deflections are measured after waiting 2 minutes, by the comparameters assembled at mid-spans. Deflection measurements are done up to deflection limit value of L/200. Since a value above this limit has nothing to do with the determination of serviceability limit state load, comparameters are removed, not to cause their destruction. Following loadings are continued until the collapse, or the attaining 1.67 multiple of the serviceability limit state load. In the XIVcited experiments, the unfavourable load was always reached under the serviceability limit state. For a theoretical approach to the experimental results, computer programs based on CTICM“Regies de Calcul des Constructions en Elements â Parois Minces en Acier”are prepared. Programs take into consideration panel thickness, net width, height, vertex number, vertex thread width, bottom thread width and inner radius of the corrugation as parameters and span number, span length as concepts. The wrinkling constant which is not considered in CTICM is also taken into consideration while preparing the programs. Wrinkling constant dependent on span number is included in the program, for single and distributed load conditions. By this manner, this constant is also required as input from the user and the program flow is provided. Correction lines dependent upon span numbers are also defined. These correction lines are included in the program as constants multiplying serviceability and ultimate limit state loads. Program is run for these two limit states and the results obtained from the program are compared by the experimental ones. The match of the theoretical and experimental results is also ensured by statistical mathematics analysis. xv

Benzer Tezler

  1. Tez No

    438150

    Self-cleansing drainage system design by incipient motion and incipient deposition-based models

    Hareketin ve çökelmenin başlangıcı esaslı kendiliğinden temizlenen drenaj sistemi tasarım modelleri

    MİR JAFAR SADEGH SAFARİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAFZÜLLAH AKSOY

  2. Tez No

    252529

    Kahramanmaraş ilinde karada yetiştiricilik yapan gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) işletmelerinin yapısal sorunlarının belirlenmesi ve çözüm önerileri

    The determination structural problem and solution proposal of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) farms in Kahramanmaraş province

    YASİN DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ADİL AKYÜZ

  3. Tez No

    529133

    Bulanık mantık denetimli alçak gerilim statik var kompanzasyon sisteminin modellenmesi ve plc ile gerçeklenmesi

    Fuzzy logic controlled low voltage static var compensation system modeling and realization with plc

    YALÇIN DOĞRUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILMAZ ASLAN

  4. Tez No

    265953

    Veri dağılımının en yakın bulanık gösterimine dayalı zaman serisi etiketlendirmesi

    Time series labeling based on nearest fuzzy representation of data distribution

    SİNEM PEKER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    EkonometriDokuz Eylül Üniversitesi

    Ekonometri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EFENDİ NASİBOĞLU

  5. Tez No

    246091

    Trapez kesitli kompozit kanallarda akım özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi

    Experientially analysis of flow behaviour in compound channels with trapezoidal sections

    AHMET GİRAYHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. MEHMET ARDIÇLIOĞLU

Geri Dön