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
- Tez No: 767550
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH MEHMET ÖZKAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: storage rack systems, cold-formed steel, beam-to-column connections, experimental investigation, numerical analysis
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Amaç: Depolama raf sistemi elemanlarının yapısal davranışını incelemek üzere deneysel ve sayısal çözümleme tabanlı bir çalışma yürütülmüştür. Kiriş-kolon birleşimlerinin yapısal davranışı üzerindeki etkilerini tespit etmek üzere, kiriş yüksekliği, konnektör boyu ve kirişin konnektör üzerindeki konumu değiştirilmiştir. Kolon kesitleri için ağız açıklığına yerleştirilen bulonların etkinliği araştırılmıştır. Ayrıca kiriş-kolon deneylerinde hasar alan kolon numunelerinin eksenel basınç altında gösterdiği yeni davranış incelenmiştir. Kiriş-kolon birleşimleri için ise deneysel olarak doğrulanmış bir mekanik model oluşturulması amaçlanmıştır. Yöntem: Kolon eksenel basınç deneyleri için ilgili standartlardaki yönergeler doğrultusunda, kolon kesit genişliğinin asgari üç katı olacak şekilde kolon uzunlukları belirlenmiştir. Kiriş-kolon birleşim deneyleri için ise tek kollu konsol deney yöntemi kullanılmıştır. Deneysel incelemede dikkate alınanların yanı sıra muhtelif tasarım değişkenleri ayrıca sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak sayısal çözümleme üzerinden incelenmiştir. Kiriş-kolon birleşimlerinin davranışını tahmin etmek için oluşturulan mekanik model ise geçmiş çalışmalardaki yaklaşımlar üzerinden geliştirilmiştir. Bulgular: Kiriş-kolon birleşimlerinde farklı kiriş yükseklikleri kullanıldığında, kirişin konnektör üzerindeki konumu düşey doğrultuda değiştirildiğinde ve kolon ağız açıklığına bulon yerleştirildiğinde birleşimin moment taşıma kapasitesi ve dönme rijitliği gibi yapısal davranış göstergelerinde önemli değişimler ortaya çıkmıştır. Kirişin konnektör üzerindeki konumu yatay doğrultuda değiştirildiğinde ve konnektör boyu uzatıldığında kayda değer kazanımlar elde edilememiştir. Kolon ağız açıklığına bulon yerleştirildiğinde ise sıra dışı davranışlar ile karşılaşılmıştır. Kiriş-kolon deneylerinden alınan hasarlı kolonların eksenel basınç deneyine tabi tutulması sonrasında ise yüksek oranda kapasite kayıpları tespit edilmiştir. Sonuç: Çalışma kapsamında muhtelif tasarım değişkenlerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi ile ulaşılan sonuçlar raf sistemi elemanlarının davranışını anlama yönünde önemli kazanımlar sağlamıştır. Buna ilaveten, kiriş-kolon birleşimlerinin başlangıç dönme rijitliğini tahmin etmek üzere geliştirilen mekanik model önemli seviyede başarılı sonuçlar sunmaktadır. Anahtar Kelime: depolama raf sistemleri, soğuk haddelenmiş çelik, kiriş-kolon birleşimleri, deneysel inceleme, sayısal çözümleme
Özet (Çeviri)
Purpose: To investigate the structural behavior of storage rack system members, an experimental and numerical analysis-based study was carried out. Beam height, connector length, and beam position on the connector were modified to identify their effect on the structural behavior of beam-to-column connections. The efficiency of the bolts installed among the opening of column was investigated. Furthermore, the new behavior of damaged column specimens of beam-column tests under axial force was studied. It is aimed to provide an experimentally validated mechanical model for beam-to-column connections. Method: In accordance with the requirements in the relevant standards for column axial compression testing, column lengths were determined to be at least three times the column cross-section width. The single-arm cantilever test method was employed for the beam-to-column connection testing. In addition to the variables included in the experimental research, different design variables were investigated numerically using the finite element method. The mechanical model constituted to predict the behavior of beam-to-column connections was developed on earlier research methodologies. Results: Significant changes in structural behavior indicators such as the connection's moment carrying capacity and rotational stiffness have occurred when different beam heights are used in beam-to-column connections, the position of the beam on the connector is changed in the vertical direction, and bolts are placed among the column opening. When the position of the beam on the connector was moved horizontally and the connector length was increased, no significant benefits were obtained. Divergent outcomes were seen when the bolts were placed among the column opening. Significant capacity losses were observed after the damaged columns from the beam-to-column tests were subjected to the axial compression testing. Conclusion: The results of the experimental and numerical investigation of various design factors provided significant advances in understanding the behavior of the rack system members. Furthermore, the mechanical model developed to predict the initial rotational stiffness of beam-to-column connections presents considerable successful results.
Benzer Tezler
- Palet raf sistemi kullanılarak inşaa edilen hangar tipi yapıların sismik performansı
Seismic performance of hangar type structures used by using the pallet racking system
İBRAHİM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS DEVRAN ÇELİK
- Design of stacker crane for mini-load automated storage and retrieval systems
Otomatik depolama ve boşaltma sistemi istifleyici vinç tasarımı
MUSTAFA BEKLEVİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENAY MİHÇİN
- Sıvı gıda üretim sektörü için robotik tabanlı akıllı depolama sistemlerinin otomasyonu
Automation of robotic based intelligent storage systems for liquid food industry
MÜCAHİT SOYASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET FENERCİOĞLU
- STRENGTH AND STABILITY OF THIN WALLED STEEL COLUMNS IN STORAGE RACK STRUCTURES
İNCE CİDARLI ÇELİK DEPO RAF SİSTEMLERİ KOLONLARININ DAYANIM VE STABİLİTESİ
ATAKAN MANGIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ALDEMİR
- Depo raf sistemlerinin birleşim bölgesinin sismik performansının incelenmesi
Investigation of seismic performance of steel storage beam to column connection racking systems
MUHAMMED EMRE HABERDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDA ÖNCÜ DAVAS