Eğilme etkisindeki soğukta şekil verilmiş çelik kirişlerin optimizasyonu
Optimization of cold-formed steel beams under bending effects
- Tez No: 981061
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN GÜÇLÜ, DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR KAFKAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optimizasyon, Optimizasyon teknikleri, Optimization, Optimization techniques
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Soğukta şekil verilmiş çelik profiller, yüksek dayanım/ ağırlık oranına sahiptir ve çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında, inşaat sektöründe yaygın kullanıma sahip üç farklı enkesit tipi ele alınmıştır. Enkesitlerin 6000mmx6000mm boyutlarında bir döşeme sisteminde ana ve tali kiriş olarak teşkil edildiği bir tasarım üzerinden kesit optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Tasarımın analizleri, AISI S100-16 Kuzey Amerika Soğukta Şekil Verilmiş Çelik Yapı Elemanları Tasarım Yönetmeliği esas alınarak, Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) metoduna göre yürütülmüştür. Her bir enkesit için dayanım sınır durumları ve kullanılabilirlik sınır durumu hesaplanmış ve kontrolleri sağlanmıştır. Dayanım sınır durumlarından; Akma dayanımı, yanal burulmalı burkulma dayanımı, yerel burkulma dayanımı ve çarpılma burkulma dayanımı hesaplanmış, elde edilen moment değerleri arasından en küçük olanı, tasarım eğilme momenti dayanımı ;(Mₙ) olarak seçilmiştir. Ardından, ölü ve hareketli yük kombinasyonları sonucunda gerekli tasarım momenti ;(Mᵤ) belirlenmiştir. Kiriş enkesit özelliklerine ve hesaplamalara dahil edilen optimizasyon parametresiyle indirgenmiş dayanım momentinin tasarım momentine oranının;(φMₙ/Mᵤ) 1'e yakın ancak 1'i geçmeyecek şeklide iterasyonu gerçekleştiren bir model Matlab ortamında oluşturulmuştur. %0,1 olarak tanımlanan tolerans aralığında iteratif hesaplamalar sonucu optimum enkesit boyutları belirlenmiştir. Optimize edilen enkesitlerin; kesme kuvveti, elastik kesme burkulması ve birleşik kesme-eğilme etkileşimi olan diğer dayanım sınır durumları kontrol edilmiştir. Son olarak, sehim analizleri gerçekleştirilerek kullanılabilirlik sınır durumu kontrolü yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Cold-formed steel profiles possess a high strength-to-weight ratio and are utilized in a variety of applications. Within the scope of this study, three cross-sectional profile types commonly employed in the construction sector were examined. Section optimization was conducted based on a design in which these profiles function as main and secondary beams within a flooring system. Analyses of the design were carried out in accordance with the AISI S100-16 North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members, following the Load and Resistance Factor Design (LRFD) methodology. Strength limit states and serviceability limit state checks were performed for each section. Among the strength limit states—yield strength, lateral-torsional buckling strength, local buckling strength, and distortional buckling strength—the smallest calculated moment capacity was selected as the design flexural strength (Mₙ). Subsequently, the required design moment (Mᵤ) was determined under dead and live load combinations. A MATLAB model incorporating the reduction factor φ was developed to iteratively adjust sectional properties, ensuring that the ratio of the reduced flexural capacity to the design moment (φMₙ/Mᵤ) remained close to—but did not exceed—unity. Iterations were performed within a 0.1% tolerance to identify the optimal section dimensions. The optimized sections were then evaluated for shear force, elastic shear buckling, and other combined shear-flexure limit states. Finally, deflection analyses were conducted to verify serviceability limit state compliance.
Benzer Tezler
- Soğuk şekil verilmiş çelik tam ölçekli silo çatısının düşey yükler altındaki davranışının deneysel ve numerik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the behavior of cold formed steel full-scale silo roofs under vertical loads
YAKUP BÖLÜKBAŞ
Doktora
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiAksaray Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SÖNMEZ
- Eğilme etkisindeki betonarme perde duvarda dinamik kesme kuvveti büyütmesi
Dynamic shear amplification in a reinforced concrete shear wall
ENSAR DİDİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiErzurum Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER KAZAZ
- Eğilme etkisindeki büyük dairesel boşluklu kirişlerin davranışının deneysel incelemesi
Experimental investigation of behavior of beams with large circle opening under bending
ABDULWAHED QADERI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAMİDE KABAŞ
- Eğilme etkisindeki betonarme kirişlerde tasarlanmış çimentolu kompozit (ECC) kullanımının deneysel araştırılması
Experimental investigation of the use of engineered cementitious composites (ECC) in flexural concerete beams
BÜŞRA FEDAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAMER DİRİKGİL
- Bileşik eğilme etkisindeki simetrik donatılı dikdörtgen kesitli betonarme kolonların taşıma gücü hesabı
Ultimate strength calculation of symmetrically reinforced concrete rectangular section columns subjected to axial bending
TUTYA AYLA ERİŞ