Darbe yükü etkisi altında çelik kiriş elemanlarının deneysel ve sonlu eleman metodu ile incelenmesi

Abstract

Çelik yapı elemanları taşıdıkları yükler incelendiğinde, statik karakterli ve dinamik karakterli yüklerin etkisine maruz kalabildikleri görülmektedir. Statik karakterli yükler zaman sürecine yayılı yükler olarak tanımlanmaktadır. Dinamik karakterli yükleri ise anlık bir zamana toparlanmış yükler olarak tanımlamak mümkündür. Statik yükler altında yüksek mukavemet gösteren malzemeler, bir hıza(veya ivmeye) sahip dinamik yüklemeye maruz bırakıldığında aniden kırılabilmektedir. Bu noktadan hareketle, bir yapı elemanının hem statik hem de dinamik karakterli yükler altında analiz edilmesi gerektiği ifade edilebilir. Her yapı elemanı için, şekil değiştirmeye yatkınlık olarak ifade edilebilecek süneklik önemli bir özelliktir. Yapı elemanının yük etkisi altındaki süneklik eğrisinin altında kalan alan, elemanın enerji sönümleme kapasitesini yani tokluğunu verilmektedir. Dinamik ve statik yükler farklı karakterde yükler olduğundan bu yükler etkisi altındaki şekil değiştirme kapasiteleri ve buna bağlı olarak enerji sönümleme düzeyleri, diğer bir tanımla, toklukları farklı olacaktır. Dinamik tokluğu ölçmek için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden biri ağırlık düşürme yöntemidir. Bu çalışmada bir yapı elemanı olarak çelik bir kirişin dinamik karakterli darbe yükü etkisi altındaki davranışı ağırlık düşürme yöntemi ile deneysel olarak incelenmiş ve yapı elemanın sonlu eleman modeli oluşturularak deney sonuçları sonlu elaman model analizi ile gerçellenmiştir.

When the loads of steel structural elements are examined, it is seen that they can be subjected to the effects of static character and dynamic character loads. Static loads can be defined as loads spread over time. It is possible to define dynamic loads as instantaneous loads. Materials that exhibit high strength under static loads can suddenly break when subjected to dynamic loading with a speed (or acceleration). From this point of view, it can be stated that a structural element should be analyzed under both static and dynamic character loads. For every structural element, ductility, which can be expressed as a tendency to change shape, is an important feature. The area under the ductility curve for building elements gives energy damping capacity under load effects. For example toughness. Since dynamic and static loads have different character loads, their deformation capacities under the influence of these loads, and therefore the energy damping levels, will be different. There are different methods for measuring dynamic toughness. One of these methods is the weight reduction method. In this study, as a structural element, the behavior of a steel beam under the effect of the dynamic impact load was examined experimentally, and the finite element model of the structural element was formed and the experimental results were implemented by the finite element analysis.