Parametric finite element analysis of steel beams subjected to lateral torsional buckling
Yanal burulmalı burkulmaya maruz kalan çelik kirişlerin parametrik sonlu elemanlar analizi
- Tez No: 356943
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ALTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Yanal burulmalı burkulma, kirisler için burkulma açısından bir göçme kriteridir. AISC, yanal burulmalı burkulmayı, elastik halde, eğilme düzlemine dik yerdeğiştirme ile en kesitin kayma merkezi etrafında dönmesinin aynı anda oluşmasını içeren burkulma durumu olarak tanımlar. Bu göçme kriteri, kirişin basınç kısmının artık taşıma kapasitesi açısından yeterli olmadığı, kirişin yerdeğiştirme ve dönmeye neden olan, gerilme kısmı tarafından sınırlandırılması durumunda oluşur. Bu çalışmanın amacı, oluşturulan modellerin sonlu eleman analizleriyle elde edilen sonuçların, AISC yönetmeliğinde tanımlanan yanal burulmalı burkulma emniyet gerilmeleri ile karşılaştırarak, bu yanal burkulma ifadelerinin tutarlılığını belirleyebilmektir. Bu kapsamda, herbiri ayrı ayrı, çift simetrik dört kompakt I kesitleri parametrik analizler için modellenmiştir. Ayrıca, sabit ve üçgensel eğilme momentleriyle, iki farklı yükleme durumu uygulanmıştır. Çelik kirişin yanal burulmalı burkulma davranışını gözlemlemek için ANSYS R14.5/Structural sonlu eleman analiz yazılımı kullanılmış, doğrusal analizleri yapılan kiriş modelleri basit mesnetli ve ankastre olarak oluşturulmuştur. Böylece, 1(kesit) x 4(parametrik simetrik model) x 2(yükleme) x 1(yazılım) x 4( kiriş açıklığı ) x 2 (analiz)=64 elemanlı, 4 boyutlu geniş bir yapısal sicim, tüm tez çalışmalarını kapsayacak biçimde geliştirilmiştir. Gerçek kiriş davranışının benzeşimini görmek için, ANSYS öntanımlı ¸cözüm operatörlerini kullanmak yerine, bu operatörler probleme uygun şekilde düzenlenmiştir. Hata spektrumu basit mesnetli kiriş için 1.92% ve 43.74%; ankastre kiriş için de 0.22% ile 1.37% arasında yer almıştır. Sonuç olarak, ANSYS yazılımının, AISC standartlarına, 11.16%'lık mutlak ortalama hata değeriyle yaklaştığı saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Lateral torsional buckling is a failure criteria for beams in flexure. The AISC defines lateral torsional buckling as the buckling mode of a flexural member involving deflection normal to the plane of bending occurring simultaneously with twist about the shear center of the cross-section. This failure criteria occurs when the compression portion of a beam is no longer sufficient in strength and instead the beam is restrained by the tension portion of the beam, which causes deflection or twisting to occur. The purpose of this study is to determine whether the allowable lateral torsional buckling stresses defined in AISC are conservative with eigenfunction finite element analyses. In this scope, four compact I-Sections were modeled, each of them with double symmetrical dimensions separately for parametric analyses. Besides, loading condition performed via constant bending moment and trianbular bending moment distribution. Beam models on which linear analyses were performed by using finite element analysis software, ANSYS R14.5/Structural to observe the lateral torsional buckling of steel beams were constructed as simply supported and cantilever beams. Therefore, a 4-Dimensional global structural string with 1(I-section) x 4(double symmetric parametric models) x 2(loading conditions) x 1(software) x 2(analyses) x 4 (span lengths)= 64 entries was progressed to cover all thesis researches. To simulate the actual beam behavior, solver operators in ANSYS is manually optimized instead of performing default configurations. Error spectrum lies between the limits of 1.92% and 43.74% for the simply supported beam models, beam models these limits are bounded with very close values as 0.22% and 1.37%. Finally, it has been obserbed that, ANSYS software converges to AISC standarts with an absolute average error value of 11.16%.
Benzer Tezler
- Moment aktaran alın levhalı birleşimlerin çevrimsel yükler altında davranışı
Behaviour of end-plate moment connections under cyclic loading
ALİRIZA İLKER AKGÖNEN
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAVİDAN YORGUN
- Çelik kiriş-kolon birleşimlerinin düşük tekrarlı yorulma davranışına yükleme hızının etkisi
Effect of loading rate on low cycle fatigue behaviour of steel beam-to-column connections
ÖVÜNÇ TEZER
Doktora
Türkçe
2013
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ERDOGAN UZGİDER
- An investigation on behavior of buried pipelines subjected to transverse permanent ground deformation
Yanal kalıcı zemin deformasyonlarına maruz gömülü boruların davranışları üzerine bir inceleme
HASAN EMRE DEMİRCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV
- Determination of effective breadth width of stiffened steel plate structures based on nonlinear finite element analysis
Başlık çevirisi yok
BURAK TALHA KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT ERKMEN
- Analytical and finite element investigation of layered beams
Tabakalı kirişlerin analitik olarak ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
SELÇUK SAATCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET UTKU