Ultimate load capacity of optimally designed cellular beams
Optimum boyutlandırılmış dairesel gözenekli petek kirişlerin yük taşıma kapasitesi
- Tez No: 285680
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET POLAT SAKA, PROF. DR. TURGUT TOKDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Dairesel gözenekli petek kirişler başlangıçlarından beri çelik yapılarda etkin bir yapı modeli olarak artan bir popüleriteye sahip oldular. Gelişmiş tasarımları kendilerine dayanım,derinlik, boyut ve dairesel boşlukların yerleri için diğer kirişlere oranla daha fazla esneklik sağlar. Bu kirişlerin üretiminin asıl amacı; kirişin derinliği, atalet momenti ve kesit katsayısını arttırmaktır. Artan atalet momenti ve kesit katsayısı kirişin dayanımının ve rijiditesinin yükselmesini sağlar. Dairesel gözenekli petek kirişler büyük açıklıkları rahat geçebilmek için birincil yada ikinci derecede olan döşeme kirişleri olarak kullanılır. Bu kirişler ayrıca çerçeve sundurmaların ötesinde çatı kirişleri olarak kullanılır ve eğimli çatı uygulamalarında ağırlık ve maliyet düşürülmesiyle mükemmel sonuçlar verirler.Bu çalışmanın amacı; dairesel gözenekli çelik kirişlerin optimum boyutlandırılması, uygulanan yük altında taşıma kapasitesinin ölçülmesi ve sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesidir. Araştırmanın ilk aşaması dairesel petek kirişlerin algıya dayalı arama yöntemlerinden biri olan harmoni arama tekniği kullanılarak optimum boyutlandırılmasına odaklanmıştır. Harmoni arama yöntemi UB kesitleri arasından uygun profili seçer böylece SCI (Steel Construction Institute)'da tanımlanan tasarım sınırlamaları sağlanır ve sistemin ağırlığı minimuma indirgenir. Tasarım sınırlayıcıları olarak deplasman kısıtlayıcısı, kiriş profilin esneklik kapasitesi, kiriş kesme kapasitesi, kiriş gövdesi esneklik ve burkulma kapasitesi, kirişin alt ve üst parçalarının vierendeel (ikincil) eğilme kapasitesi ve üst flanşda bölgesel burkulma alınır. Çalışmanın ikinci aşaması olan deneysel süreçte; ilk kısımda harmoni arama yöntemi kullanılarak optimizasyonu yapılan 12 adet NPI kesit çelik dairesel gözenekli petek kirişlerin hidrolik güç üniteli basınç silindiri altında dayanımı test edilecektir. Son olarak, bütün kiriş numunelerinin elastik burkulma analizi ve taşıyabilecekleri kritik yükleri sonlu eleman programı kullanılarak yapıldıktan sonra herbir kiriş için sonlu eleman analizi sonuçları deneysel çalışmadan elde edilen sonuçları ile kıyaslanır.
Özet (Çeviri)
Cellular beams became increasingly popular as an efficient structural form in steel construction since their introduction. Their sophisticated design and profiling process provides greater flexibility in beam proportioning for strength, depth, size and location of circular holes. The purpose of manufacturing these beams is to increase overall beam depth, the moment of inertia and section modulus, which results in greater strength and rigidity. Cellular beams are used as primary or secondary floor beams in order to achieve long spans and service integration. They are also used as roof beams beyond the range of portal-frame construction, and are the perfect solution for curved roof applications, combining weight savings with a low-cost manufacturing process.The purpose of the current research is to study optimum design, ultimate load capacity under applied load and finite element analysis of non-composite cellular beams. The first part of the research program focuses on the optimum design of steel cellular beams using one of the stochastic search methods called ?harmony search algorithm?. The minimum weight is taken as the design objective while the design constraints are implemented from the Steel Construction Institute. Design constraints include the displacement limitations, overall beam flexural capacity, beam shear capacity, overall beam buckling strength, web post flexure and buckling, vierendeel bending of upper and lower tees and local buckling of compression flange. The design methods adopted in this publication are consistent with BS5950. In the second part of the research, which is the experimental work, twelve non-composite cellular beams are tested to determine the ultimate load carrying capacities of these beams under using a hydraulic plug to apply point load. The tested cellular beam specimens have been designed by using harmony search algorithm. Finally, finite element analysis program is used to perform elastic buckling analysis and predict critical loads of all steel cellular beams. Finite element analysis results are then compared with experimental test results for each tested cellular beam.
Benzer Tezler
- Optimum boyutlandırılmış gövde yüksekliği artırılmış çelik kirişlerin yük taşıma kapasitelerinin karşılaştırmalı analizi
The comparative analysis of ultimate load carrying capacity of optimally designed web-expanded steel beams
SERKAN TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiAkdeniz Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERHAT ERDAL
- Boşluklu perdeler içeren çok katlı betonarme yapı sistemlerinin lineer olmayan davranışlarının incelenmesi ve süneklik düzeylerinin belirlenmesi
Non-linear behaviour and ductility level of multistory reinforced concrete structures composed of frames and shear walls with openings
M. ANDAÇ KARACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN ÖZER
- Denizaltı mukavim teknesi için bir yapısal tasarım yaklaşımı ve sonlu elemanlar metoduna dayalı yapısal optimizasyon
A structural design approach for submarine pressure hull and finite element based structural optimization
SERHAT ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERGİN
- Load-deformation behavior of self-compacting geopolymer concrete filled steel tubes under axial loading
Eksenel yükleme altında kendiliğinden yerleşen geopolimer beton dolgulu kompozit çelik tüp kolonların yük-deformasyon davranışları
ESAMADDIN MSAEED MULAPEER MULAPEER
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KASIM MERMERDAŞ
DR. LECTURER MEMBER RADHWAN ALZEEBAREE
- Topology and bandwidth adaptation in optical WDM backbone networks with dynamic traffic
Değişken veri trafikli optik WDM omurga ağlarında topoloji ve bant genişliği uyarlama
AYŞEGÜL GENÇATA
Doktora
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK