Experimental and numerical analysis of cold formed steel columns and beams


Dr. RAFET AKTEPE

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği A.B.D., Türkiye

Tez Danışmanı: Dr. Öğr. Üyesi Burcu Güldür Erkal

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

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.