Geçici köprü sistemlerinin parametrik olarak incelenmesi
Parametric analysis of temporary bridge systems
Yazar: ALİ ŞİRVAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİL KARA
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Modüler = Modular

Özet:
Taşınabilir ve hızlı bir şekilde kurulabilen geçici köprüler, askeri operasyonlarda birliklere erişim yolları sağlamak ve büyük ölçekli felaketlerden etkilenen halk için gıda, su ve tıbbi malzemelere erişim dahil olmak üzere hayati iletişim hatlarını yeniden sağlayabilmek için oldukça kritik bir göreve sahiptir. Bu tezde, modüler, taşınabilir ve hızlı bir şekilde kurulabilen geçici köprü teknolojisinin tarihi, yaygın olarak kullanılan türleri incelenecek ve ülkemiz Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından köprü tasarımında kullanılan H30-S24 ve HL-93 tasarım kanyon yük modellerinin bu köprü sistemlerine uygulanabilirliği ile ilgili parametrik analiz çalışmaları yapılacaktır. Analiz çalışmalarında Computers & Structures Inc. firmasının CSIBridge v25.1 programı kullanılarak Bailey M-2 tipi köprü sistemi; Double-Single (DS), Triple-Single (TS), Double-Double (DD) ve Triple-Double (TD) olmak üzere dört farklı konfigürasyonda düzenlenmiş ve bu konfigürasyonlar 18.288 metre (DS ve TS), 24.348 metre (DS, TS, DD ve TD), 30.480 metre (DD ve TD) ve 36.576 metre (DD ve TD) modellenmiştir. Bu köprülere ülkemiz Karayolları Köprü Yapım Kılavuzu'nda sanat yapılarının tasarımında kullanılması öngörülen H30-S24 ve AASHTO HL-93 kamyon yükleri uygulanarak toplamda 10 adet köprünün yük taşıma kapasitesi parametrik olarak incelenmiştir. Köprülerin analiz ve dizaynı Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından da kullanılan AASHTO LRFD-2020 şartnamesine göre yapılmıştır. Seçilen konfigürasyonlara ve açıklıklara göre bu kamyon yük modellerine göre yapılan analizlerden elde edilen sonuçlarla köprü elemanlarının taşıma kapasiteleri ve köprülerin maksimum sehim miktarları değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda DS konfigürasyonunun sehim miktarının sehim sınırının çok üzerinde olması nedeniyle 24.348 m açıklık için uygun olmadığı tespit edilmiştir. Diğer köprülerde ise köprü taşıyıcı elemanlarında taşıma kapasitesi yetersiz olan elemanlarda lokal güçlendirmeler ve sehim sınırının aşıldığı açıklıklarda ise köprünün rijitliğini artırıcı ilave güçlendirmeler yapılmalı, analizlerle bu güçlendirmelerin yeterliliği araştırılmalıdır. Elemanların güçlendirilerek kullanılmasının yeterli olmadığı ya da kurulumu zorlaştırdığı durumlarda tek katlı konfigürasyonların yerine çift katlı alternatiflerin, çift katlı alternatiflerin de güçlendirilerek kullanımının yeterli olmadığı durumlarda ise Mabey, Acrow firmalarının ürettiği daha yüksek taşıma kapasitesine sahip panel köprü çözümlerinin değerlendirilebileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
Portable and rapidly deployable temporary bridges play a critical role in providing access routes for military operations and restoring vital lines of communication for communities affected by large-scale disasters, ensuring access to food, water, and medical supplies. This thesis will examine the history of modular, portable, and quickly deployable temporary bridge technology, investigate commonly used types, and conduct a parametric analysis on the applicability of H30-S24 and HL-93 design truck load models—employed by the General Directorate of Highways in Turkey—to these bridge systems.For the analysis, the CSIBridge v25.1 software by Computers & Structures Inc. was used to model the Bailey M-2 bridge system in four configurations: Double-Single (DS), Triple-Single (TS), Double-Double (DD), and Triple-Double (TD). These configurations were modeled at spans of 18.288 meters (DS and TS), 24.348 meters (DS, TS, DD, and TD), 30.480 meters (DD and TD), and 36.576 meters (DD and TD). A total of ten bridges were analyzed parametrically for load-carrying capacity by applying H30-S24 and AASHTO HL-93 truck loads, as prescribed in Turkey's Bridge Construction Guide for structural design.The analysis and design of these bridges followed the AASHTO LRFD-2020 specifications, which are also used by the General Directorate of Highways. Based on the analysis results of the selected configurations and spans under these truck load models, evaluations were made of the load-carrying capacities of bridge elements and the maximum deflection amounts of the bridges. According to the obtained data, the DS configuration was found to be unsuitable for a span of 24.348 meters, as its deflection amount exceeded the allowable deflection limit. For the other bridge configurations, local reinforcements are recommended for structural elements with insufficient load capacity, and additional reinforcements should be considered to increase bridge rigidity in spans where deflection limits are exceeded. The adequacy of these reinforcements should be verified through further analysis.In cases where strengthening components is insufficient or complicates installation, it was concluded that using double-story configurations instead of single-story ones is necessary, and where even double-story alternatives with reinforcement prove inadequate, panel bridge solutions with higher load-carrying capacities from manufacturers like Mabey and Acrow should be considered.