Eğrisel formun yeni nesil çelik kirişlerin taşıma kapasitesine etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of curved form on the load carrying capacity of new generation steel beams
Yazar: SERKAN TAŞ
Danışman: DOÇ. DR. FERHAT ERDAL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Çelik yapılar = Steel structures

Özet:
Yapısal mühendislikte dikkat çeken iki farklı kiriş tipi olan gövde yüksekliği artırılmış dairesel boşluklu ve ondülin gövdeli çelik kirişlerin eğrisel ve düz formlarının yük taşıma kapasitelerinin deneysel olarak karşılaştırılmasına odaklanan bu tez, yapısal tasarımlarda yeni nesil eğrisel kirişlerin kullanımının potansiyel avantajlarını ortaya koymayı ve yapısal tasarımlarda iyileştirme alanlarını belirlemeyi amaçlamaktadır.
Deneylerde, gövde yüksekliği artırılmış dairesel boşluklu çelik kirişlerin eğrisel ve düz modelleri ile ondülin gövdeli çelik kirişlerin eğrisel ve düz modelleri aynı yük koşulları altında test edilmiştir. Bu deneyler sayesinde, kirişlerin yük taşıma kapasitesi, davranışları, performansları ve göçme modları ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiştir.
Ayrıca, deneysel çalışmalardan elde edilen veriler kullanılarak ANSYS Workbench yazılımında sonlu elemanlar analizi gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar analizi ile kirişlerin karmaşık gerilme dağılımları, deformasyonları ve taşıma kapasiteleri daha ayrıntılı bir şekilde incelenmiş ve deneysel çalışma sonuçlarının kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi sağlanmıştır.
Bu çalışma, yapısal mühendislikte yeni nesil eğrisel kirişlerin taşıma kapasitesine olan etkisini daha iyi anlamaya, tonoz çatılarda kullanımının yaygınlaştırılmasına ve yapısal tasarımların iyileştirilmesine katkıda bulunacaktır. Elde edilen sonuçlar, mühendislerin yapısal tasarımlarda daha optimize edilmiş çözümler sunmalarına ve daha güvenli ve dayanıklı yapılar inşa etmelerine yardımcı olacaktır.

Abstract:
This thesis focuses on the experimental comparison of the load carrying capacities of two distinct types of beams prominent in structural engineering: web expanded cellular beams and corrugated web steel beams, in their curved and straight forms. The aim is to highlight the potential advantages of using new-generation curved beams in structural designs and identify areas for improvement in structural design.
In the experiments, curved and straight models of web expanded cellular steel beams and corrugated web steel beams were tested under the same load conditions. Through these experiments, the load carrying capacity, behavior, performance, and failure modes of the beams were analyzed in detail.
Additionally, finite element analysis was performed using ANSYS Workbench software, utilizing data obtained from experimental studies. Finite element analysis enabled a more detailed examination of the complex stress distributions, deformations, and load-carrying capacities of the beams, facilitating a comprehensive evaluation of the experimental results.
This study will contribute to a better understanding of the effect of new generation curved beams on the load carrying capacity in structural engineering, promote the widespread use of vaulted roofs, and enhance structural design. The findings will assist engineers in providing more optimized solutions in structural designs and constructing safer and more durable structures.