Geri Dön

UPE ve IPE çelik konsol kirişlerin yanal burulmalı burkulmasının nonlineer sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Lateral torsional buckling of cantilever IPE and UPE steel beams with nonlinear finite element analysis

  1. Tez No: 561005
  2. Yazar: ERKAN OKAY MUTLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÖZGÜR ANIL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 101

Özet

Çelik kirişler aynı anda eksenel kuvvet ve eğilme momenti etkisinde kalan yapısal elemanlardır. Bu türdeki çelik kirişler için yanal çarpılarak burkulma göçme modu en fazla risk yaratan ve istenmeyen göçme mekanizmalarının başında gelmektedir. Çelik kirişler atalet momentlerinin yüksek olduğu yönde eğilme momenti etkisi altında eğilme deformasyonu yaparken aynı anda düzlem dısında yatay deplasman ve burulma deformasyonları da aynı yükleme etkisinde çok daha düşük bir kapasite düzetinde oluşabilmektedir. İnce cıdarlı narin çelik kiriş elemanlarında yanal burulmalı burkulma göçme mekanizması istenmeyen, aniden meydana gelen bir stabilite bozulması olup, bu konuda yapılan deneysel ve nümerik çalışmalar son derece sınırlı sayıdadır. Yapılan literatür taraması sonucunda çelik yapılarda yangın olarak kullanılan IPE ve UPE türü profiller için yanal burulmalı burkulma stabilite bozulması için yapılan deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak doğrulanmış kapsamlı bir nümerik çalışmanın olmadığı görülmüştür. Bu nedenle nümerik bir çalışma planlanmış ve çalışma kapsamında 9 adet IPE160 ve 9 adet UPE80 konsol kiriş deney elemanının ABAQUS sonlu elemanlar programı kullanılarak nümerik analizi gerçekleştirilmiştir. Nümerik sonuçlar deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmış ve ne ölçüde başarılı analiz sonuçları elde edilebildiği yorumlanmıştır. Sonlu elemanlar analizi iki aşamada yapılmıştır. İlk aşamada her örnek için özdeğer burkulma analizi yapılmıştır. Analiz sonucunda mod şekilleri elde edilmiştir ve elastik kritik burkulma yükü hesaplanmıştır. İlk aşamadan elde edilen sonuçlarla bir geometrik kusur belirlenerek ikinci aşamanın başlangıç modeli belirlenmiştir. İkinci aşamada, geometrik ve malzeme nonlineerliği kullanılarak nonlineer risk analizi yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında önerilen sonlu elemanlar analizi prosedürünün, deneysel sounçlar ile ne ölçüde uyumlu sonuçlar verebildiği incelenmiştir. Deneysel çalışma ve nümerik analiz sonucunda elde edilen taşıma gücü, düşey deplasman ve burulma rotasyon açısı değerleri karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Nümerik analiz sonucunda elde edilen taşıma gücü değerleri ve deneysel sonuçlar arasında çok daha büyük bir oranda benzeşim elde edilmiş ve aralarında ortlama %0.66 fark olduğu hesaplanmıştır. Nümerik analiz sonucunda elde edilen düşey deplasman ve burulma açısı değerleri, deneysel değerlerden sırasıyla ortalama %11.03 ve %47.5 değerlerinde farklı elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Steel beams are structural elements that are simultaneously under axial force and bending moment. For this type of steel beams, the lateral torsional buckling failure mode is one of the most risky and unwanted collapse mechanisms. While the steel beams bend under the effect of bending moment in the direction of high moment of inertia, horizontal displacement and torsional deformations at the same time can occur at a lower capacity level under the same loading effect. In the thin-walled slender steel beam elements, the lateral torsion buckling collapse mechanism is an undesirable, sudden deterioration of stability, and experimental and numerical studies on this subject are extremely limited. As a result of the literature review, it has been observed that there is no comprehensive numerical study, which is validated by comparing the experimental results for lateral torsional buckling stability deterioration for IPE and UPE type profiles which are widely used in steel structures. For this reason, a numerical study was planned and a numerical analysis of 9 IPE160 and 9 UPE80 cantilever beam test elements were made by using ABAQUS finite element program. Numerical results were compared with experimental results and the results of successful analysis were interpreted. Finite element analysis was performed in two stages. In the first stage, eigenvalue buckling analysis was performed for each sample. The mode shapes were obtained and the elastic critical buckling load was calculated. A geometric imperfection was determined with the results obtained from the first stage and the initial condition of the second stage was determined. In the second stage, nonlinear riks analysis was performed by using geometric and material non-linearity. In this study, the results of the proposed finite element analysis procedure compared with the experimental results. As a result of experimental study and numerical analysis, the critical buckling load, vertical displacement and maximum torsion rotation angle values were computed and interpreted. A great similarity was obtained between the critical load values obtained from the numerical analysis results and the experimental results and an average difference of 0.66% was calculated. The vertical displacement and torsional angle values obtained from the numerical analysis are different from the experimental values by 11.03% and 47.5%.

Benzer Tezler

  1. Krizlerden sonra uygulanan politikalar (Uluslararası politik ekonomi yönünden bir değerlendirme)

    The policies applied after crises (An international political economy analysis)

    MEHMET ESER ERDAĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    EkonomiMarmara Üniversitesi

    İktisat Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜFİT AKYÜZ

  2. Liberalizm ve realizm teorilerinin ekonomi politiğinin karşılaştırmalı analizi

    Comparative analysis of political economy of liberalism and realism theories

    DURSUN MURAT DÜZGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Uluslararası İlişkilerİstanbul Ticaret Üniversitesi

    Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR YASİN ASAL

  3. Yenilenebilir enerji güvenliği bağlamında kritik mineral tedariki: Devletlerin ticaret politikalarının değerlendirilmesinde Çin vakası

    Critical mineral supply in the context of renewable energy security: The case of China in the evaluation of states' trade policies

    HÜSNÜ AYDOĞDU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Uluslararası İlişkilerTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR İPEK

  4. State-society relations in the context of oil-led economy: The case of Venezuela in the 2000s

    Petrol öncülüğündeki ekonomi bağlamında devlet-toplum ilişkileri: 2000 lerde Venezuela örneği

    ALPEREN CENNETKUŞU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Siyasal BilimlerOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Latin ve Kuzey Amerika Çalışmaları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYLİN TOPAL YILMAZ

  5. Uluslararası politik ekonomi bağlamında Türkiye'nin enerji politikalarının bir analizi

    An analysis of Turkey's energy policies in the context of international political economy

    ABDULKERİM DESTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Siyasal BilimlerVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Uluslararası Politik Ekonomi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN KARAASLAN