Elastik zemine oturan düzgün yayılı yük etkisindeki kalın plakların parametrik incelenmesi
Parametric analysis of thick plates resting on elastic foundation subjected to uniformly distributed loads
Yazar: YUSUF ŞAHİNKAYA
Danışman: PROF. DR. YUSUF AYVAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Plaklar çeşitli mühendislik alanlarında yaygın olarak kullanılan yapı elemanlarıdır. Bu elemanlar kalınlık/kısa kenar oranına göre ince ve kalın plaklar olmak üzere iki sınıfa ayrılmaktadır. Teknik literatürde kalınlık/kısa kenar oranı 1/20'den küçük olanlar ince plak, büyük olanlar ise kalın plak olarak adlandırılmaktadır.Bu çalışmanın amacı farklı zemin derinliklerine, H, kenar oranlarına (b/a) ve kalınlık/kenar (t/a) oranlarına sahip düzgün yayılı yük etkisindeki kalın plakları Mindlin plak teorisini kullanarak incelemek ve bu parametrelerin bu plakların lineer davranışlarına olan etkilerini belirlemektir. Bu çalışmada yapılan modellemeler ve analizler ANSYS paket programı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bu problemlerin sonlu elemanlar yöntemine göre formülasyonunda 8 düğüm noktalı dörtgen sonlu eleman dikkate alınmıştır.Bu amaç doğrultusunda gerçekleştirilen çalışma dört bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, zemin modelleri incelenerek kalın plaklar konusunda daha önce yapılan çalışmalar verildikten sonra Mindlin plak teorisi üzerinde durulmakta, çalışmanın amaç ve kapsamı sunulmaktadır. İkinci bölümde, çalışmanın amacı doğrultusunda modellenen kalın plaklar hakkında bilgi verilmektedir. Üçüncü bölümde, çalışmada dikkate alınan kalın plaklardan elde edilen bulgular tablolar ve grafikler halinde irdelenmektedir. Dördüncü bölümde, bu çalışmadan çıkarılan sonuçlar sunulmakta ve bunlara bağlı olarak bazı öneriler getirilmektedir. Bu son bölümü kaynaklar listesi izlemektedir.Sonuç olarak, kalın/kenar oranının mutlak değerce maksimum yerdeğiştirme ve eğilme momenti üzerindeki etkisinin diğer parametrelerin etkisinden daha fazla olduğu belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Elastik Zemin, Kalın Plak, Mindlin Teorisi, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Kenar Oranı, Kalınlık/Kenar Oranı, Zemin Derinliği

Abstract:
Plates are structural elements which are commonly used in the various engineering fields. A plate is considered to be a thin plate if the ratio of the plate thickness to the smaller span length is less than 1/20, it is considered to be a thick plate if this ratio is larger than 1/20.The purpose of this study is to analysis the thick plates using Mindlin?s theory and to determine the effects of the different soil depths (H), aspect ratio (b/a) and thickness/span ratio on the linear responses of the thick plates subjected to uniformly distributed loads. Modeling and analysis in this study carried out with the help of ANSYS package program, and according to the finite elements method of this analysis also formulation 8-noded quadrilateral finite element was taken into consideration.The study consists of four chapters. In the first chapter, after subsoil models are summarized and a brief literature review is presented, Mindlin?s theory and finite elements formulation of the problem is presented, and then, the purpose and scope of the study are given. In the second chapter, the plates modeled for this study are presented. In the third chapter, the results obtained from the study are presented in tables and graphical forms and then evaluated. In the fourth chapter, the conclusions drawn from the results are presented and recommendations are made. This chapter is followed by a list of references.It is concluded that, the thickness/span ratio is more effective on the maximum displacements and bending moments than the other parameters considered in this study.Key Words: Elastic Foundation, Thick Plate, Mindlin?s Theory, Finite Element Method, Aspect Ratio, Thickness/Span Ratio, Subsoil Depth