Yüksek sıcaklık etkisine maruz yığma taş kemerlerde dinamik karakteristik değişimlerinin sonlu eleman analizleri ve laboratuvar testleriyle belirlenmesi
Determination of dynamic characteristic changes in masonry stone arches exposed to high temperature by finite element analysis and laboratory tests
Yazar: MUHAMMED MUSTAFA ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. AHMET CAN ALTUNIŞIK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Isı geçişi = Heat transfer ; Kemerler = Belts ; Modal analiz = Modal analysis ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Yangın = Fire ; Yüksek sıcaklık = High temperature ; Yığma taş tekniği = Stone masonry technique

Özet:
Bu tez çalışmasında, yüksek sıcaklık etkisine maruz yığma taş kemerlerin dinamik davranışlarında meydana gelen değişimler deneysel ve sayısal yöntemler kullanılarak elde edilmiştir. Bu amaçla, laboratuvar şartlarında inşa edilen kemer modelleri üzerinde sıcaklık öncesi ve sonrası durumlar için deneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Sunulan tez çalışması üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde; konu ile ilgili genel bilgiler ve daha önceden yapılmış çalışmalar, ısı transferi analizleri, dinamik karakteristiklerin belirlenmesinde kullanılan deneysel ve sayısal yöntemler yer almaktadır. İkinci bölümde, yapılan çalışmalar ve bu çalışmalardan elde edilen bulgular sunulmuştur. İkinci bölümde yapılan çalışmalar üç kısma ayrılmıştır. Birinci kısımda; laboratuvar şartlarında imal edilen kemer modellerin dinamik karakteristikleri sıcaklık öncesi ve sonrası durumlar için deneysel yöntemlerle elde edilmiştir. İkinci kısımda; kemerin sıcaklık öncesi ve sonrası durumlar için üç boyutlu sonlu eleman modelleri oluşturularak dinamik karakteristikleri sayısal yöntemlerle elde edilmiş ve kemerlerin sonlu eleman modelleri deneysel verilere göre iyileştirilmiştir. Son kısımda ise; iyileştirilmiş sonlu eleman modellerinden faydalanılarak farklı açıklığa, yüksekliğe, genişliğe ve kalınlığa sahip kemer modellerinin farklı sıcaklık geçmişi durumları için dinamik karakteristikleri elde edilmiş ve bu sonuçlara bağlı formülasyon ve grafik/abaklara yer verilmiştir. Üçüncü bölümde ise; bu çalışmadan elde edilen sonuçlar ve öneriler sunulmaktadır. Bu bölümü kaynaklar ve özgeçmiş izlemektedir.

Abstract:
In this thesis, changes in the dynamic behavior of masonry arches exposed to high temperature were obtained using experimental and numerical methods. For this purpose, experimental and numerical studies were carried out on arch models built under laboratory conditions for pre- and post-temperature conditions. The presented thesis consists of three sections. In the first section; general information on the subject and previous studies, heat transfer analysis, experimental and numerical methods used in the determination of dynamic characteristics were presented. In the second section, the studies carried out and the findings obtained from these studies were given. The study in this section was divided into three subsections. In the first subsection; the dynamic characteristics of arch models built under laboratory conditions were obtained by experimental methods for pre- and post-temperature conditions. In the second subsection; finite element models of the arch were created for the pre- and post-temperature conditions. Later, the dynamic characteristics of the arches were determined by numerical methods, and the finite element models were improved according to the experimental data. In the last subsection; dynamic characteristics of arch models with different spans, heights, widths and thicknesses were obtained for different temperature history situations using improved finite element models, and formulations and graphs / charts based on these results were included. In the third part; the conclusions achieved from the study and recommendations were presented.