Endüstriyel raf sistemlerinde kullanılan raf ayağı profillerinin kapasitelerinin incelenmesi
Investigation of capacities of perforated steel storage upright profiles used in industrial rack systems
Yazar: CEMRE YILDIRIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünyada endüstriyel üretim mallarına olan talep gün geçtikçe artmaktadır. Bunun bir sonucu olarak depo alanının verimli bir şekilde kullanılabilmesi için endüstriyel raf sistemlerinin kullanımı da yaygınlaşmaktadır. Endüstriyel raf sistemlerinin inşasında çoğunlukla soğuk çekme hafif çelik profilleri kullanılmaktadır. Bu profiller fabrika ortamında gerekli kontrollerin sağlanması ile birlikte belirli kalite standartlarında üretilmektedir. Üretimi sağlanan raf sistemi profillerinin montajı hızlı bir şekilde gerçekleştirilir.
Endüstriyel raf sistemleri genel olarak üç ana yapısal elemandan oluşur. Bunlar eksenel ve eğilme yükleri altında çalışan ayak profili, eğilme yükleri altında çalışan travers profili ve eksenel yükleri karşılayan diyagonal profilidir. Raf sistemi ana taşıyıcı profillerinden olan raf ayağı profilleri raf sistemlerinin gereklerini karşılayabilmek amacıyla boyu doğrultusunda düzenli deliklere sahiptir. Bu delikler istenilen tasarımların gerçekleştirilmesini ve traverslerin zeminden yüksekliği ile istenildiği biçimde oynanabilmesini sağlar. Kullanım açısından avantajları bulunan deliklerin, mühendislik açısından tasarımı yapılan raf sistemlerinin güvenle taşıyabileceği yükün doğru belirlenebilmesi önemli bir problemdir. Raf ayaklarında bulunan deliklerin etkisinin doğru bir şekilde hesaplanabilmesi için Avrupa standartlarında çeşitli yöntemler belirtilmiştir. Bu yöntemlerden biri raf ayağı profillerine kısa kolon testinin uygulanarak deliklerden dolayı oluşan etkili enkesit alanının belirlenmesidir. Test düzeneğinde bir ucu sabit, bir ucu belirli bir dönme serbestliğine sahip raf ayağı profilerine eksenel yük uygulanarak efektif alan parametresine ulaşılır. Deneysel çalışmalardan elde edilen Aeff parametresi kullanılarak yine yönetmelikte belirtilen analitik analizler gerçekleştirilir. Bilgisayarların gelişmesi ile nümerik analiz yöntemi olan direkt mukavemet yönteminden de faydalanılır. Direkt mukavemet analizi sonuçlarına Kısıtlı Ve Kısıtsız Sonlu Şerit Yöntemi (CUFSM) yazılımı ile hızlı bir biçimde ulaşılmaktadır.
Bu çalışma kapsamında endüstriyel raf sistemlerinde kullanılan 4 farklı kesite ait farklı kalınlık ve uzunluklarda toplam 10 adet delikli raf ayağı profili incelenmiştir. Eksenel yük taşıma kapasitesinin belirlenmesinde kullanılan etkili kesit alanının EN-15512 yönetmeliğine göre deneysel ve analitik incelenmesinin yanı sıra nümerik analiz sonuçları ile de karşılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada raf ayağı profillerine boyu doğrultusunda delikler açmanın kesitin eksenel yük kapasitesini ve burkulma sonrasındaki dayanımını etkilemektedir.
Anahtar Kelimeler: Raf Ayağı Profili, Kısa Kolon Testi, Etkili Enkesit Alanı, Direkt Mukavemet Metodu, Burkulma.

Abstract:
The demand for industrial production goods in the world is increasing day by day. As a result, the use of industrial storage rack systems for efficient storage space is also becoming widespread. Cold rolling light steel profiles are mainly used in the construction of industrial rack systems. These profiles are produced to certain quality standards with the provision of necessary controls in the factory environment. Installation of rack system profiles provided for production is carried out quickly.
Industrial rack systems generally consist of three main structural elements. These are the foot profile that operates under axial and bending loads, the traverse profile that operates under bending loads, and the diagonal profile that meets axial loads. Rack system rack upright profiles, which are one of the main carrier profiles, have regular holes in line with the length in order to meet the requirements of rack systems. Thanks to these holes, the desired designs are realized and the sleepers can be played as desired with their height from the ground. An important problem is that holes that have advantages in terms of use can accurately determine the load that rack systems designed from an engineering point of view can safely carry. In order to accurately calculate the effect of holes in upright profiles, various methods are specified in European standards. One of these methods is to determine the effective cross-sectional area caused by holes by applying a short column test to upright profiles. In this test Assembly, the effective area parameter is reached by applying axial load to the rack foot profiler, one end of which has a fixed end with a certain rotational freedom. Again, analytical analyses specified in the regulation are performed using the Aeff parameter obtained from experimental studies. With the development of computers, the direct strength method, which is a numerical analysis method, is also used. Direct strength analysis results are achieved quickly with CUFSM Software.
Within the scope of this study, a total of 10 perforated upright profiles of different thicknesses and lengths belonging to 4 different sections used in industrial rack systems were examined. In addition to examining the effective cross-sectional area used in determining axial load bearing capacity according to EN-15512 standard, it was also compared with analytical and numerical analysis results. In the study, drilling holes in line with the length of the upright profiles affects the axial load capacity of the section and its strength after buckling.
Keywords: Perforated Steel Storage Upright Profile, Stub Column Test, Effective Area, Direct Strength Method, Buckling.