Design and analysis of double composite truss girder for the long span bridges using perfobond leiste
Perfobond kullanarak uzun açıklıklı köprüler için çift kompozit makas kirişinin tasarımı ve analizi
- Tez No: 939700
- Danışmanlar: DOÇ. DR. REDVAN GHASEMLOUNIA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Gedik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 293
Özet
Bu araştırma, aynı koşullarda tek bir kompozit kafes kirişe (SCTG) kıyasla artan statik yük altında bir çift kompozit kafes kirişin (DCTG) tepkisine ilişkin davranışı araştırmayı ve analiz verilerini toplamayı amaçlamaktadır. Çalışma, özellikle beton ağın çelik kirişe dönüştürülmesi fikriyle uzun kesintisiz açıklıklar için üst yapı köprüsünde kullanılan hafif bir kiriş elde edebilmesiyle kompozit bir yapının faydalarını ortaya koymaktadır. Sürekli köprülerin orta desteğindeki kirişin negatif bölgelerinde yüksek kırgınlık hogging momenti ve sapma oranı, çift kompozit özelliği sayesinde azaltılabilir. Ayrıca, kirişin ağırlığının azalması, iskeleler ve temeller gibi köprü parçalarının tasarımında daha düşük maliyetlere ve yapı dayanıklılığına yol açacaktır. Deneysel çalışmanın ana konusu olan ilk bölüm, kompozit montaj tipine bağlı olarak iki kategoriye ayrılan 2620 mm x 350 mm x 400 mm çelik kafes kiriş örneğinin imalatını ve testini içeriyordu. Çift kompozit (DCTG), üst ve alt beton kirişlerin bir çelik kafes çerçeve arasında iki kompozit hattan oluşur, birinci kategori (SCTG), üst ve alt beton kirişlerin bir çelik kafes çerçeve arasında tek bir kompozit hattan oluşur. Test süreci, numunenin her biri en fazla 3000 KN kapasiteli iki hidrolik kriko ile iki noktalı yük uygulanarak birkaç aşamada yapıldı, numuneler orta mesafede ve ikisi kenarda olmak üzere iki çelik destek üzerine monte edildi, modları oluşana kadar. Bu araştırmanın ikinci bölümünde, Abaqus yazılım programı kullanılarak sayısal analiz yöntemi kullanılarak sekiz modeli simüle edildi. Beton dayanımı, çelik levha ve donatı çubukları gibi boyut ve malzeme parametreleri ve uygulanan yük ve destek koşullarını içeren test durumu deneysel testin koşullarıyla aynıydı. Deneysel test sonuçları, tek kompozit kirişe kıyasla çift kompozit kirişe kıyasla kiriş dayanım kapasitesinin %13 artması gibi çeşitli iyileştirmelerle netleştirildi. Bununla birlikte, tıkanma momenti çatlaklarına neden olan üst beton yüzeyinin gerilme ve gerinim değerinin (SCTG) numunelere göre %42,7 düştüğünü belirtmek önemlidir. Perfobond leiste kesme bağlayıcı ile ilgili olarak, bu bulgular ve sonuçlar, üst arabirimdeki kayma oranının %18,7 olduğunu ve beton ve çelik flanş arasındaki ara kesme akımı tarafından ortaya çıkan üst kesme bağlayıcı yerleştirilen gerilmeleri etkileyen bir konu etrafında dönen (çift kompozit), alt kesme bağlayıcı görevinin açık olduğunu göstermektedir. Çift kompozit eklemenin en büyük avantajı, kirişin sürekliliği nedeniyle pozitif momentin en yüksek seviyelere ulaştığı sarkma momentleri bölgelerinde kirişin sapma oranını % 31 azaltma yeteneğiydi.
Özet (Çeviri)
This research aims to investigate behavior and collect analysis data on the response of a double composite truss girder (DCTG) under increasing static load compared to a single composite truss girder (SCTG) in the same circumstances The study reveals the benefits of a composite structure by the ability to obtain a lightweight girder that is used at the superstructure bridge, especially for long continuous spans with the idea of converting the concrete web to steel truss. The double composite feature will increase the ability of the girder to be high resentence hogging moment at the negative regions at the mid-support of continuous bridges and reduce the deflection ratio; furthermore, the decrease in girder weight will affect positively on the other bridge part design including piers and foundations due to increasing the dimension and steel reinforcement that will lead to lower bridge construction cost and structure durability. The first part, which is the main subject of the experimental work involved fabrication and tested of eight composite truss girder specimens with constant dimensions 2620mm x 350mm x 400mm of steel truss girder divided into two categories depending on the composite installation type. The first category (SCTG) involves implementing a single composite line between the top concrete and the steel truss frame, while the double composite (DCTG) consists of two composite lines between the top and bottom concrete girder and a steel truss frame. The test procedure was made by installing the specimen on the steel support, two at edge and one at middle distance, with applied two-point load by two hydraulic jacks with maximum capacity 3000 KN of each one, the loading was at several stages till the modes of failure occurs. The second part of this research was performed a validation study by numerical analysis method using Abaqus software program to simulating eight models, the dimension and materials parameters such as concrete strength, steel plate, reinforcement bars, also the test situation including applied load and support conditions was the same circumstances of the experimental test, the results get compared, analyzed and listed in detail at chapter six. The experimental test results were clarified by several improvements, such as increasing the girder strength capacity in the double composite girder by 13% compared to the single composite girder. Meanwhile, it's worth mentioning that the stress and strain value of the top concrete surface that causes hogging moment cracks decreased by 42.7% compared to (SCTG) specimens. In terms of perfobond leiste shear connector, it can be stated that these results have clarified the role of the bottom shear connector (double composite), which revolves around the topic of influencing the stresses placed on the top shear connector resulting by the shear flow in the interface between the concrete and steel flange, when the results show decreeing in slip ratio by 18.7% at the top interface, al bond situation at all specimens considered as full interaction state. In general, the most advantage featured of adding double composite was enhancement the ability of girder to decrease the deflection ratio by 31% at the sagging moments regions when the positive moment reach the maximum values due to the continuity of the girder.
Benzer Tezler
- Çelik bir yapının projelendirilmesi
Design of a steel structure
MUHAMMET AYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. FİLİZ PİROĞLU
- Çift zigzag tip yapıştırma bağlantıların tasarımı ve mekanik analizi
The design and mechanical analysis of double zigzag type adhesive joints
BAHADIR BİRECİKLİ
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN TURGUT
- Çift cidarlı kompozit kirişlerin sonlu elemanlar yöntemiyle gerilme analizi ve optimum dizaynı
Optimum design and stress analysis by finite element method of double skin composite beams
ALPER BÜYÜKKARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ORHAN DOĞAN
- Modeling and analysis of centrally loaded double skin composite columns
Merkezden yüklemeli çift kabuklu kompozit kolonların modellenmesi ve analizi
SÜLEYMAN İPEK
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA METE GÜNEYİSİ
- Glioblastoma tedavisinde kombin ilaç yüklü katmanlı nanolif yüzeylerin tasarımı ve kullanılabilirliğinin analizi
Design and analysis of usability of combined drug loaded layered nanofiber surfaces in glioblastoma treatment
MELİS ERÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
BiyoteknolojiBursa Uludağ ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERRİN TUNCA