Değişken yükseklik ve enkesitli betonarme prefabrik kirişlerde yanal burkulmanın incelemesi
Analysis of lateral buckling in variable height and cross-section concrete prefabricated beams
Yazar: ERDOĞAN GÖKKAYA
Danışman: PROF. DR. MEHMET METİN KÖSE
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme prefabrike yapılar = Reinforced concrete prefabricated structures ; Yanal burkulma = Lateral buckling

Özet:
Bu çalışmada; geniş açıklıklı, değişken yükseklikli ve enkesitli betonarme  kirişlerin, kritik burkulma yükleri ANSYS ve SAP2000 programları kullanılarak incelenmiştir. Analizlerden önce, ANSYS modelininin doğrulanması için teorik bir çalışma seçildi. Çalışmada, sabit kesitli çelik ve beton kirişlerin burkulma yükleri, elastik teori ile bulunan burkulma yükleri ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır.
Yapılacak analizlerin doğrulanması amacıyla daha önce yapılan çalışmalarda kullanılan çelik ve betonarme kirişlere ait ölçü ve malzeme bilgileri kullanılarak doğrusal burkulma analizleri yapılmış. Sonlu elemanlar ile yapılan burkulma hesapları sonuçları yeterlidir. Çünkü, Elastik Stabilite Teorisi ile hesaplanan teorik sonuçlar ile ANSYS sonuçları arasındaki fark %5'ten azdır. ANSYS modeli teorik sonuçlarla doğruladıktan sonra, burkulma analizinde optimum sonlu eleman boyutunu belirlemek için çalışmada kullanılan yeni prefabrik beton kiriş üzerinde 4 farklı eleman boyutu denenmiştir.
ANSYS programı, üst başlık genişliğinin kiriş elemanlarının düşey yükler altındaki burkulma yükü üzerindeki etkisini belirlemek için de kullanılmıştır. Ek olarak, donatı ve öngerilme kuvvetinin doğrusal burkulma yükü üzerindeki etkisini belirlemek için modele donatı ve öngerilme kuvveti dahil edilmiştir. Son olarak, beton ve donatı malzemelerinin doğrusal olmayan davranışları SAP2000 programı ile hazırlanan modele dahil edilmiştir. Doğrusal olmayan analiz sonuçları doğrusal modellerle karşılaştırılmıştır. 
Bu çalışmada, ANSYS ve SAP2000 programları ile değişken yükseklik ve enkesitli prefabrik kirişlerde, doğrusal ve doğrusal olmayan kritik burkulma yükünün belirlenmesinde kullanılabilecek analiz modelleri elde edilmiştir. Ayrıca, doğrusal olmayan burkulma yükünün doğrusal burkulma yükünden daha düşük olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Burkulma, Kiriş üst tabla genişliği, Prefabrik çatı kirişi

Abstract:
In this study, the critical buckling loads of the reinforced concrete beams with wide spans, variable heights and cross sections were investigated using ANSYS and SAP2000 programs. Before analyses, a theoretical study was selected to verify ANSYS model. Buckling loads of steel and concrete beams with uniform cross section are verified by comparing the buckling loads found by elastic theory.
Linear buckling analysis were carried out using the dimensions and material data of steel and reinforced concrete beams used in the previous studies in order to verify the ANSYS model. The results of the buckling calculations made with finite elements were found to be sufficient, because difference between the theoretical results calculated by the Elastic Stability Theory and ANSYS results is less than 5%. After verifying ANSYS model with the theoretical results, 4 different element sizes were tried on new prefabricated concrete beam used in the study in order to determine the optimum finite element size in the buckling analysis. 
ANSYS program was also used to determine the effect of upper head width on buckling load of beam members under vertical loads. In addition, reinforcement and prestressing force were included in the model in order to determine the effect of reinforcement and prestressing force on linear buckling load. Finally, the nonlinear behavior of concrete and reinforcement materials was included in the model prepared with the SAP2000 program. The results of nonlineer were compared with the linear models.
In this study, analysis models which can be used to determine the linear and nonlinear critical buckling loads have been obtained in prefabricated beams with variable height and cross section by ANSYS and SAP2000 programs. In addition, it was also found that nonlinear buckling load was lower than linear buckling load.
Key Words: Prefabricated roof beam, Buckling, Beam upper flange width