Çelik kafes kirişli sistemlerde aşık+kafes kiriş optimizasyonu
Purlin-truss optimization in the steel plane truss system
- Tez No: 83011
- Danışmanlar: PROF. DR. KAYA ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aşık aralıkları, Kafes kirişler, Kafes sistemler, Çelik-metal, Purlins, Truss, Truss systems, Steel-metal
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada düzlem kafes kiriş sistemlerin“aşık + kafes kiriş”optimizasyonu araştırılmıştır. Bu amaçla açıklıkları (L=14.00, 17.50, 21.00, 24.50 m) değişik 4 tip kafes kiriş alınmıştır. Seçilen bu tipik kafes kirişlerin herbiri farklı aşık açıklıkları (Lı=4.00, 5.00, 6.00, 7.00 m) için ayrı ayrı incelenmiştir. Sistemlerin tümünde çatı eğimi tgas0,143, aşık aralıkları a=175 cm sabit alınmış ayrıca birleşimin kaynaklı olduğu varsayılmıştır. Sistemlerin en elverişsiz yük (özağırlık + kar yükü) altındaki kesit etkilerine bağlı olarak boyutlandırma hesaplan yapılmıştır. Belirlenen bu kesitler esas alınarak sistemler ağırlık yönünden karşılaştırılmıştır. Bölüm l'de çelik yapılar ve çeliğin dayanım özellikleri konusunda genel bilgiler verildikten sonra çalışmanın amacı ve incelenecek sistemler kısaca tanıtılmış,* yapılan varsayımlar belirtilmiştir. Bölüm 2 'de yapı sistemlerinin statik çözümünde kullanılan Matris- Deplasman Yöntemi ve hesap adımlan özet olarak verilmiştir. Bölüm 3 'de kafes kiriş çubuklannın boyutlandırılmasına ilişkin esaslar ve bağıntılar özetlenmiştir. Bölüm 4'de ise bu çalışmada incelenen sistemlerin hesabı için gerekli yük analizleri yapılarak sistemlerin“özağırlık + kar yükleri”altındaki kesit etkileri bulunduktan sonra aşık ve kafes kiriş çubukları boyutlandınlmış ve herbir sistemin ağırlıklan hesaplanmıştır. Son bölümde herbir sistemin aşık, kafes kiriş ve bunlann toplamının birim alana düşen (sırasıyla ga, gm, g=ga+gm) ağırlıkları bulunduktan sonra yayılı yük ile aşık açıklığı arasındaki ilişkiyi gösteren tipik eğriler elde edilmiş ve varılan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Buna göre; herbir eğriden sonuçlar çıkarılmış, bu sonuçlar sayısal değerlerle desteklenerek yorumlanmış ve çalışmada elde edilen sonuçlardan yola çıkarak dikkate alınması gereken tüm şartlar göz önüne alınarak bu çalışmadaki sistemler için en uygun çözüm önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this study is, to compare different types of steel truss- purlin systems to have an economical result. For this purpose, four different type truss systems having the span lenghts of 14.00, 17.50, 21.00 and 24.50 meters were taken into account. In the all of these systems, the roof-slope (tgct=0.143) and the distances between the purlins a=175 cm, were taken same; All of these systems were analized under the self weight and snow loads for four different purlin span lenghts. Firstly, the stress and stability control of the members in the systems, have been performed. Then the weights of each systems were calculated. By considering self weight per unit area, the systems compared with the others considered in this study. -h^- r- Fig. 1.2 Truss model and roof plan for System 1 XIX jy^â- »7Î | 175 [ 17S | 175 |a~17î | g-17S [ 17< I 175 I 17S I“7 L-1750cm S Fig.2 Truss model for System 2 * %}£? 175 I 17S 1 175 1 175 I 175 a=175 a=175| 175 | 175 | 175 | 175 | 175 L^lOOcm Fig.3 Truss model for System 3 y» ra| m\ m\ 17s | m| m|, |. | m| m| n<j ı7s| m|,J L ^2450 cm Fig.4 Truss model for System 4 The types of the truss systems considered in this study have been classified into four groups. The geometric properties of these systems are: as follows: * System 1 ->L = 14.00 m, * System 2 ->L = 17.50 m, * System 3 ->L = 21.00 m, * System 4 ->L = 24.50 m, hi = 80 cm, hi = 80 cm, h, = 80 cm, hi = 80 cm, h2= 180 cm h2 = 205 cm h2 = 230 cm h2 = 255 cm L : Span of plane truss system hi : the first hight of truss h2 : the second hight of truss Purlin spans (Li), were taken from 4.00 m to 7.00 m by increasing 1.00 m. Distances between purlins, (a), are 175 cm. System 1. is demonstrated in the fig. 1.In the first chapter, necessary material properties and general knowledge in the subject of steel structures was given (Tab.l). In the second chapter, matrix-displacement method used in analysis of plane truss systems summarized. For the plane truss members, the element stiffness matrix in the local coordinate system is as given below: [*L = EF ?1. 1 xyz E : Elasticity module F : Cross sectional area L : Length of bar These member stiffness matrices given in the local coordinate system are transformed to the global coordinate system, the general transformation matrix is given as {ru=\tm xyz H- lx mx nx ly my n} L m, n. [<r=[<r The member transformation matrix of the plane truss system; [7] = ['J 0”0 ['J (4x4) ['J = m. ?myny Q «.. Q Q f~". XIIIThe member stiffness matrix of the plane truss members, in the global coordinate system; IA Jxvz - (4x4) {P} : [K] {D} {P} : External nodal force {D} : Displacement vector { } : System rijidity matrix The deformations are calculated and the member end forces are found as follow: W»- M W XYZ In the third chapter, the basic principles and equations to determine the section of members in the steel structure systems have been given. In the fourth chapter, firstly the analysis of loads acting on the systems have been made. These loads are:. Dead loads this group of loading consists of the self weight of roof claddings, purlins, truss systems, wind bracing etc.. Snow load. Wind or earthquake load Then for every increasing of purlin spans, purlin sections have been chosen and necessary stress, stability and displacement controls have been made. And the weights of purlins in each systems have been calculated. After truss system were solved by matrix-displacement method under dead loads + snow loads, the bar forces have been found. Member of the truss systems considered herein have been designed according to desing rules, briefly given above. And the weights of truss systems have been calculated. In the last part of this study, design results obtained for the truss and purlin system combinations considered herein have been summarized and compared with each other to identify the most economical structural system, considering the self weight of the structure per unit plane area as the economy index. Found results have been explained and the best solution suggested in every kind of conditions. XIV
Benzer Tezler
- Uzaysal çelik kafes sistemlerde ikinci mertebe ve ikincil momentlerin etkisinin dikkate alındığı çubuk gerilmelerinin hesabı için ardışık bir yöntem
Başlık çevirisi yok
HİKMET HÜSEYİN ÇATAL
- Dikdörtgen kesitli tübüler uzay kafes kirişlerin elastik ve elastik-plastik analizi
Elastic and elastic-plastic analysis of tubular rectangular space trusses
MUHAMMET ZEKİ ÖZYURT
- Çok katlı çelik sanayi yapılarında taşıyıcı sistem seçimi ve boyutlandırma prensipleri
Multi-storey industrial steel structures with heavy equipments
BEKİR KUTLAY
- Çok katlı çelik bir büro binasında taşıyıcı sistem seçimi ve konstrüktif esaslar
Multi - storey steel office building
MURAT IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAY ÖZGEN
- A Comparison of design methods in multi-story large span steel structures
Başlık çevirisi yok
AYLİN SÖZMEN
