Geri Dön

Experimental and numerical analysis of cold formed steel columns and beams

Hafif çelik kiriş ve kolon profillerinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 721349
  2. Yazar: RAFET AKTEPE
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU GÜLDÜR ERKAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 163

Özet

Hafif çelik yapılar, sismik performans ve inşaat süreci avantajlarının farkına varılmasıyla birlikte inşaat sektöründe popülerlik kazanmaktadır. Hafif çelik yapıların sökülüp-takılıp yeniden kullanılabilmeleri ve %100 geri dönüştürülebilir olmaları sebebiyle sürdürülebilirlik açısından büyük bir avantaj sağlamaktadır. Hafif çelik panellerin üretimi ve kısmi montajının fabrikada yapılabilmesi inşaat süresini ve inşaat süresince çevreye verilen zararı azaltmaktadır. Hafif çelik yapıların inşaat sektöründe yaygın olarak tercih edilmesine rağmen tasarımı halen güncel bir araştırma konusudur ve cevaplanması gereken birçok tasarım ve analiz sorularını da içinde barındırmaktadır. Bununla sebeple, hafif çelik yapıların özelliklerini anlamak ve geliştirmek için hafif çelik ile ilgili araştırmalar giderek artmıştır. CFS elemanlarının kalınlıklarının ince olması nedeniyle, beton ve geleneksel çelik elemanlara kıyasla geometrik kusurlara karşı aşırı hassastırlar. Bu nedenle, geometrik kusurların dağılım ve büyüklüklerini göz önünde bulundurularak eksenel ve eğilme kapasiteleri üzerindeki etkilerini anlamak büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, geometrik kusurların hafif çelik kolon ve kirişlerin davranışı üzerindeki etkilerini anlamaktır. Bunun için öncelikle 3B lazer tarayıcılar yardımıyla elde edilen gerçek yüzey dokulu nokta bulutlarından test numunelerinin geometrik kusur dağılımı ve büyüklükleri çıkarılmıştır. Daha önceki yapılan çalışmalarda genellikle numüne üzerinde sınırlı sayıda noktadan geometrik kusurların ölçümleri yapılmış ve bu sebeple de toplanan geometrik kusur verileri gerçek üç boyutlu geometriyi temsil etmek için yeterli gelmemiştir. 3B tarayıcılar kullanılarak tespit edilen geometrik kusur verileri gerçek geometriyi temsil ettiği için daha fazla veriye sahiptir ve ayrıca daha güvenilirdir. Bir sonraki adımda, eksenel yükleme ve dört nokta eğilme testleri prosedürleri kullanılarak hafif çelik test numunelerinin davranışları incelenmiştir. Elde edilen test sonuçları, sayısal modelleme ve tasarım kodunun tahminleri ile karşılaştırılmıştır. Geometrik kusur büyüklükleri, doğrusal burkulma analizinden elde edilen mod şekilleri kullanılarak sayısal modellere entegre edilmiş ve test davranışlarının sayısal modeller tarafından iyi bir şekilde tahmin edildiği gözlemlenmiştir. Ancak sayısal modellerde daha güvenilir tahmin yapabilmek için hafif çelik elemanların gerçek geometrilerinin modellenmesine daha fazla odaklanmak gerektiği görülmektedir.

Özet (Çeviri)

Cold-formed Steel (CFS) buildings are gaining popularity in the construction industry due to seismic performance and rapid construction process. CFS buildings provide a significant advantage from a sustainability perspective because they can be disassembled and reused and are 100% recyclable. Production and partial assembly of CFS panels in the factory and the rest of the assembly part in the construction site reduce the structures' construction time and environmental impact. Despite the widespread use of light steel structures, the design of the CFS structures is still a current research topic, and it also contains many design and analysis questions that need to be answered. In connection with this, research on the CFS has increased to understand and improve CFS properties. Because of the thin member thickness of the CFS members, they are oversensitive to geometric imperfections compared with concrete and conventional steel members. Therefore, it is crucial to understand the effects of the geometric imperfections on axial and bending capacities in consideration of geometric distribution and magnitude of geometric imperfections. This thesis aims to understand the effects of geometric imperfection on the CFS columns and beams. Firstly, geometric imperfection distribution and magnitude of the test specimens were extracted from textured-based point clouds obtained with the help of the 3D optic scanners. In previous studies, measurements of geometric imperfections have been generally made from a limited number of selected points on the element. Therefore, the collected geometric imperfection data are not sufficient to represent actual three-dimensional geometry. Therefore, geometric imperfection data extracted from texture-mapped point clouds is also more reliable as it is representative of the actual geometry. Secondly, the CFS test specimens' behavior was investigated using the axial loading and four-point bending tests. The obtained test results were compared with the numerical models and design code predictions. Geometric imperfection magnitudes were integrated into the numerical models using the mode shapes obtained from linear buckling analysis. The obtained results showed that the numerical models predicted the observed behaviors of the test specimens well. However, our results also showed that the numerical model geometry should match the actual geometry to obtain reliable numerical models.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    645210

    Experimental study of earthquake simulator for cold-formed lightweight steel structures

    Soğuk şekillendirilmiş hafif çelik yapılar için deprem simülatörünün deneysel çalışması

    FUAD MOHAMMED AHMED AL-GAADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR

  2. Tez No

    910125

    Delik açılmış soğuk şekillendirilmiş kare kutu profillerin eksenel ve eksantrik basınç yüklemesi altındaki davranışlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of the behavior of perforated cold-formed square hollow sections under axial and eccentric compression loading

    MEHMET EMİN AKCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN İSTEMİHAN COŞĞUN

  3. Tez No

    767550

    Depolama raf sistemi elemanlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi ve kiriş-kolon birleşimleri için mekanik bir model önerilmesi

    Experimental and numerical investigation on the storage rack system members and proposal of a mechanical model for beam-to-column connections

    CASİM YAZICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATİH MEHMET ÖZKAL

  4. Tez No

    856597

    C enkesitli hafif çelik profillerin merkezi veeksantrik yükleme altındaki davranışlarının incelenmesi

    Investigation of the behavior of C-section cold-formed steelprofiles under axial and eccentric loading

    YILMAZ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERHAT DEMİR

  5. Tez No

    844219

    Hafif çelik yapılarda yüksek sıcaklık geçmişi olan birleşim elemanlarının vidalı kolon-kiriş birleşimlerde tersinir yükler etkisindeki davranışının deneysel ve sayısal incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of the behavior of connection elements with high-temperature history in light steel structures under reversible loads in screwed column-beam connections

    OKTAY ÇAKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiErzurum Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MAHYAR MAALI

Geri Dön