Kare biçimli tübüler uzay kafes kirişlerin elastik ve elastik-plastik davranışı

Abstract

Bu çalışmada halka kesitli çubuklardan oluşan, kare biçimli tübüler uzay kafes kirişlerin elastik ve elastik-plastik analizi yapılmıştır. Çalışmanın amacı sözü edilen kirişlerin davranışı hakkında bilgi edinmek ve uzun hesaplar yapmaksızın pratikte hemen kullanıla bilecek veriler elde etmektir. Ayrıca bu bilgiler uzay kafes kiriş olarak idealleştirilebilen ince cidarlı çubukların davranışının anlaşılmasında da yararlı olacaktır. Tezin birinci bölümünde problemin tanımı konu ile ilgili çalışmalar, amaç, kapsam ve varsayımlar belirtilmiştir, Tübüler uzay kafes kiriş, değişken tek açıklıklı ve kare kesitli olarak seçilmiş orta noktalarından eğilme, burulma ve eğilmeli burulma oluşacak biçimlerde ayrı ayrı düşey yüklerle yüklenmiştir. İncelemede uzay kafes kirişlerin enkesitlerinde iç diyagonallerin bulunup bulunmaması, kayıcı, sabit, ankastre mesnetlenme durumları ile dikme aralığının ve kesit büyüklüğünün değişimi dikkate alınmıştır. Çalışma tanımlanan bu model ile sınırlı tutulmuştur. îkinci bölümde, birinci bölümde tanımlanan bütün uzay kafes kirişler, yukarıda sözü edilen üç ayrı yükleme durumu için aynı servis yüklerinin etkisi altında, emniyet gerilmesi yöntemine göre çubukları halka kesitli olarak boyutlandırılmışlardır. Boyutlandırmada her çubuk grubunda o^ax-oem olması sağlanarak bir dereceye kadar optimizasyona gidilmiştir. Bu şekilde boyutlandırılan uzay kafes kirişlerin servis yükü düzeyindeki çökme, dönme, açı değişimi (distorsiyon) ve çarpılma değerleri elde edilmiştir. Bu değerlere göre sözü edilen kirişlere ait çökme-açıklık, dönme-açıklık, açı değişimi-açıklık ve çarpı İma-açı klik eğrileri çizilmiştir. Ayrıca boyutlandırmada elde edilen sonuçlara göre uzay kafes kirişler için gerekli toplam malzeme miktarları hesaplanarak malzeme miktarı açıklık eğrileri de elde edilmiştir. Eğilmede, uzay kafes kirişlerin gerçek çökmelerinin, mukavemet formülleri ve dolu gövdeli kiriş varsayımıyla elde edilen çökmelerle karşılaştırılması yapılmış ve uzay kafes kirişlerde çökme - xvi -için mukavemetteki ne benzer bir bağıntı önerilmiştir. Dolu gövdeli kirişler için mukavemette çökme bağıntısındaki katsayı sabit iken uzay kafes kirişler için bu katsayı açıklığa bağlı bir değişken olmaktadır. Ayrıca uzay sistemlerle düzlem sistemleri karşılaştırmak için uzay kirişlerin düşey yan düzlemleri çubuk enkesitleri değiştirmeksizin düzlem kafes kiriş gibi alınmış ve bunlara ait servis yükleri ve orta noktadaki çökmeleri bulunmuştur. üçüncü bölümde uzay kafes kirişlerin yük artımı yöntemiyle elastik-plastik analizi yapılmıştır. Servis yükleri arttırılarak sistemde ilk akma (oı -ay) elde edilmiştir. Sistemden ilk akan çubuk ve ya çubuklar çıkarılarak sistem tekrar sıfırdan itibaren yüklenmiş, bu aşamadaki gerilme ile bir önceki gerilmenin toplamı akmaya ulaşan (a. +Ao"ı^oy) çubuk veya çubuklar sistemden çıkarılmış ve sistem tekrar sıfırdan itibaren yüklenerek bu işlem tekrarlanmıştır. Böylece göçme yüküne kadar ulaşılmış ve uzay kafes kirişlere ait yük-çökme, yük-dönme ve yük-açı değişimi eğrileri elde edilmiştir. Ayrıca incelenen uzay kafes kirişlerin eğilmede; basit plastik teori ve dolu gövdeli kiriş varsayımıyla taşıma güçleri yeniden hesaplanmış ve bu değerler gerçek taşıma güçleri ile karşılaştırılmıştır. Dördüncü bölümde; ikinci ve üçüncü bölümlerde elde edilen sonuçların genel değerlendirmesi yapılmıştır. Elastik analizde kirişlerin çökmesi, dönmesi, açı değişimi, çarpılması ve toplam malzeme miktarı üzerinde açıklığın, iç diyagonalin, mesnetlenme durumunun, dikme aralığının ve kesit büyüklüğünün etkileri araştırılmıştır. Elastik- plastik analizde ise adı geçen bu etkilerin kirişlerin gerçek güvenliğini, sünekliğini ve dönme yeteneğini nasıl değiştirdiği incelenmiştir. Uzay sistemlerin düzlem sistemlere göre yararı ve bu yararın; açıklığa, mesnetlenme durumuna, dikme aralığına ve kesit büyüklüğüne göre değişimi incelenmiştir. Ayrıca uzay kafes kirişlerde servis yükünde çökme, dönme, açı değişimi ve çarpılma değerleri ile toplam malzeme miktarları için açıklığa bağlı bağıntılar verilmiştir. Beşinci bölümde ise, bu çalışmadan elde edilen sonuçlar topluca sunulmuş ve uzay kafes kirişlerin özellikleri ve davranışı ile ilgili bilgiler özetlenmiştir. xvn -