Soğuk şekillendirilmiş çelik c profillerin eksenel basınç davranışlarının incelenmesi
Investigation of axial compressive behavior of cold formed steel c pfofiles
Yazar: HALE YAĞMUR
Danışman: DOÇ. DR. FUAT OKAY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Eksenel basınç = Axial pressure ; Soğuk şekillendirme = Cold forming ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries ; Çelik = Steel

Özet:
Soğuk şekillendirilmiş çelik yapı elemanları, ince çelik levhaların oda sıcaklığında farklı kesitli elemanlar oluşturacak şekilde biçimlendirilmesiyle üretilen ve sıcak hadde profillere göre oldukça düşük kalınlıklara sahip taşıyıcı elemanlardır. Soğuk şekillendirilmiş elemanlar, hafif-çelik yapıların duvar, çatı ve normal kat döşemelerinde taşıyıcı elemanlar olarak sıkça kullanılmaktadır. Bu tür profillerin sıklıkla kullanılan türlerinden biri de başlık, gövde ve kenar rijitleştiricilerinden oluşan C kesitli profillerdir. Bu çalışmanın amacı, ülkemizde üretilen soğuk şekillendirilmiş çelik C profillerin eksenel basınç altındaki davranışlarını ve dayanımlarını incelemektir. Çalışmada, ilk olarak, ele alınan profillerin temel enkesit özellikleri, Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü tarafından 2013 yılında yayınlanan Soğuk Şekillendirilmiş Çelik Tasarım Kılavuzu'nda tanımlanan formüllerle hesaplanarak tablolandırılmıştır. Ardından, eksenel basınç kuvveti etkisindeki ince cidarlı çelik C profillerin AISI-S100-16 yönetmeliğine göre tasarım esasları detaylı olarak anlatılmıştır. Daha sonra, incelenen profillerin basınç altındaki tasarım dayanımları, farklı burkulma boyları ele alınarak hesaplanmış ve elde edilen değerler tablolar halinde sunulmuştur. Dayanım tabloları hazırlanırken, kenar rijitleştiricisine sahip açık kesitli profillerde görülen ve bu tür profillerin basınç davranışını belirleyen önemli sınır durumlardan biri olan çarpılmalı (distorsiyonel) burkulma sınır durumu da dikkate alınmıştır. Çalışmada ayrıca, ele alınan profillerin dayanım değerleri karşılaştırılarak profillerin geometrik özelliklerinin dayanımlarına etkisi araştırılmıştır. Çalışmada sunulan tabloların tasarım hesaplamalarında mühendislere kolaylık sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Cold-formed steel (CFS) structural members are load carrying elements that are produced by forming thin steel plates to produce members with various sections at room temperature and that have much smaller thickness than hot-rolled members. CFS members are often used as load carrying members of walls, roofs and floors light-gage steel structures. One of the most frequently used CFS sections is in C section which consists of web and flanges with edge stiffeners. The objective of this study is to investigate the behavior and strength of CFS C profiles commonly produced in our country, under axial compression. In the study, firstly the fundamental cross-sectional properties of the examined profiles are computed by using the formulas defined in the Cold Formed Steel Design Guide published by the American Iron and Steel Institute in 2013 and accordingly the related section tables are constructed. Then, the design criteria for CFS C profiles subjected to axial compressive force according to the AISI-S100-16 are presented in detail. The design compressive strengths of the examined profiles are then calculated by considering different buckling lengths and presented in tables. Distortional buckling limit state, which is one of the important limit states that govern the compressive behavior of CFS members with edge stiffeners, is also taken into account while preparing the strength tables. In the study, the effects of the geometric properties of the examined profiles on their strength are also investigated. It is thought that the tables presented in the study will provide guidance to engineers in design calculations.