Hareketli yükler altındaki köprülü kren kirişlerinin dinamik (mukavemet) analizi
Dynamic analysis of overhead crane beams under moving loads
Yazar: İSMAİL ESEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL GERDEMELİ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dinamik davranış = Dynamic behavior ; Hareketli yük = Moving load

Özet:
Bu çalışmada, üzerinde hareketli yükler bulunan köprülü kren kirişlerinin dinamik davranışı incelenmiştir. Bir Berneuolli-Euler ince kirişi ve kutu kesitli gerçeğe yakın bir çift kirişli köprülü kren kiriş sistemi incelenmiştir. Bilgisayar analizi SAP 2000 programında gerçekleştirilmiştir. Kirişin davranışı yükün hızının ve kiriş kütlesine olan oranının farklı değerleri için grafiklerle verilmiştir. Kren kirişlerinin dinamik davranışı, üzerindeki hareket eden yükün hızına ve kütlesine bağlı olarak değişmektedir. Hareket eden yük kiriş sisteminin tabii titreşim frekansını değiştirmektedir. Yük kirişin farklı noktalarında iken sistem farklı titreşim yapmaktadır. Yükün hızı arttıkça maksimum yer değiştirmenin oluştuğu yer, kiriş orta noktasından ileriye gitmektedir. Hız ne kadar artarsa maksimum nokta da o kadar ileriye gitmektedir. Bazı hız değerleri için maksimum nokta orta noktanın gerisinde de olabilmektedir. Çift kirişli kren sistemlerinin tek kirişli kren sistemlerine göre dinamik davranış açısından daha hassas olduğu, yüksek hızlı çalışacak krenlerde çift kirişin tek kirişe göre daha riskli olduğu sonucu elde edilmiştir. Mühendislik hesaplamalarda sadece orta noktanın yer değiştirmesinin ve gerilme analizinin esas alınması yetersizliği gösterilmiştir. Kaldırılacak yükün miktarı ve arabanın hızı dikkate alınarak yapılacak dinamik analiz ve hesapların daha doğru sonuçlar vereceği gösterilmiştir.

Abstract:
In this study dynamic behaviour of Overhead Crane beams is investigated. A Bernoulli-Euler thin beam and a realistic double - box section beam overhead crane system are studied. Computerized analysis was carried out in SAP 2000. Dynamic response of the beam is given depending on the mass ratio of the load to the mass of the beam and the velocity of the load. Dynamic response of crane beams depends on velocity and mass of moving load. Since the mass of moving load changes the natural frequency of the system, while the load moving depending on the position of the mass of load vibration of the system varies. Generally, if the velocity of the load increases, the position of the maximum response on the beam occurs far from the midpoint. The higher the velocity increases the more maximum point goes forward on the beam. For some values of the velocity the maximum response may occur before the midpoint. It is showed that in terms of dynamic behaviour double girder crane systems are more sensitive than single girder ones. For high speed cranes single girder systems are more suitable. It is showed that carrying out analysis in terms of only midpoint deflection or midpoint stresses in engineering calculations of the beam systems is insufficient. Taking into account the mass and velocity of the moving load and dynamic properties of carrying system in dynamic analysis bring out more accurate results.