Gemi gövde kirişi göçme mukavemetinin kademeli göçme analizi yaklaşımıyla belirlenmesi
Ultimate strength estimation of ship hull girders by progressive collapse analysis approach
Yazar: HASAN ÖLMEZ
Danışman: PROF. DR. ERCAN KÖSE ; YRD. DOÇ. DR. ERTEKİN BAYRAKTARKATAL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Bu çalışmada, gemilerin gövde kirişlerinin göçme mukavemet değerlerinin gerçeğe yakın olarak tahmin edilmesi nihai hedef olarak belirlenmiştir. Bu bağlamda, düşey eğilme momenti etkisindeki gemi kirişlerinin orta kesitlerini oluşturan yapısal elemanlardaki yük-eksenel kısalma ilişkileri analitik ve sayısal çözümlemelerle belirlenmiş, bu ilişkilere bağlı olarak kademeli göçme analizleri Smith yöntemine göre yapılmış, sonucunda da moment-eğrilik eğrisinde, tepe nokta değeri belirlenerek maksimum yük taşıma kapasiteleri elde edilmiştir. Bölüm 2'de, problemin tanımı, çözümün kapsamını oluşturan temel kavram ve terimlerin tanımları ile metodolojide yapılan kabuller anlatılmıştır. Ayrıca bu bölümde ilk aşama olarak, tekil plak, tekil stifner ve desteklenmiş panel elemanların yük-eksenel kısalma eğrileri, "limit durumu tasarım yaklaşımı", "membran gerilme yaklaşımı", "ortotropik panel yaklaşımı" ve IACS-CSR kuralları doğrultusunda elde edilmiş, tüm gövde kesiti analizinin ikinci aşaması olarak kullanılacak Smith yönteminin detayları sunulmuştur. Bölüm 3'de, ayrıklaştırılan tekil plak ve stifner kirişler ile kutu kiriş, 1/3 ölçekli fırkateyn modeli ve gerçek gemi kesitleri üzerinde yöntemin geçerliliğini kanıtlamak için uygulamalar gerçekleştirilmiş, her örnek için literatürdeki sonuçlarla karşılaştırmalar yapılmış ve tablo/grafik sonuçları irdelenmiştir. Son olarak Bölüm 4'de de genel sonuç değerlendirmesi ve öneriler sunulmuştur. Hem ilk aşamada elemanların yük-eksenel kısalma eğrilerinde, ardından gerçekleştirilen gerçek gemi kesiti uygulamalarında, belirlenen hedef açısından tatminkâr sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, the main target is determined as estimation of the hull girder ultimate strengths of ships as close to real behavior. In this context, the load-end shortening curve relationships of structural members such as single plates, single stiffeners, plate-stiffener combination beam-column elements, stiffened panel elements and hard corner elements of hull girders under vertical bending moment have been determined by numerical, empirical and analytically. Then, the progressive collapse calculations have been performed using the determined load-end shortening curves. Finally, ultimate strength of hull girder has been obtained as the peak value of moment-curvature curve, saying the maximum load carrying capacity under maximum vertical bending moment. In Chapter 2, the problem definition, the main terms and assumptions of the solution have been given. Also the load-end shortening curves of structural elements had been obtained by "limit state design approach", "membrane stress approach", orthotropic panel approach" and the rules of IACS-CSR. Then, the details of Smith method progressive collapse calculations have been described. In Chapter 3, the ultimate strength benchmark studies for structural elements, box girder, 1/3 scale frigate and real ships that have test and/or analysis results in the literature have been performed and the comparison results have been examined with tables and graphs. In Chapter 4, general results obtained after study and recommendations have been presented. Satisfactory results in terms of the main target have been obtained for both, load-end shortening curves and ultimate strength calculations.