Farklı yükseklklerden uygulanan darbe kuvvetinin çelik kiriş eleman davranışı üzerindeki etkisi

Abstract

Çelik ve betonarme yapılar, statik yüklerin etkisine maruz kalmalarının yanı sıra dinamik yüklere de maruz kalabilmektedir. Yapının taşıyıcı elemanları üzerindeki sabit ve durağan yükler statik yük zamanla değişen ya da bir anda ortaya çıkan yükler ise dinamik yük olarak adlandırılmaktadır. Yapı taşıyıcı elemanları statik yük altında dengede iken, bir ivmeye sahip başka bir nesne tarafından dinamik yüklemeye maruz kaldığında aniden göçme durumuna oluşabilmektedir. Yapıyı göçme durumuna getiren bu yük dinamik bir yük olan darbe yüküdür. Nesneler darbe kuvvetinin etkisiyle temas kurdukları zaman, çarpışan elemanlar üzerinde gerilme değişimleri oluşmaktadır. Gerilme değişimleri sebebiyle elemanlar üzerinde deformasyonlar meydana gelebilmektedir ve bu deformasyonlar çok kısa bir sürede oluşmaktadır. Yapı elemanları için şekil değiştirme yatkınlığı olarak ifade edilen süneklik, eleman davranışı için önemli bir özellik olmaktadır. Süneklik eğrisinin altında kalan alan ise elemanda meydana gelecek enerji sönümleme kapasitesini yani diğer bir deyişle tokluğunu ifade etmektedir. Elemanlarda oluşan dinamik ve statik yükler birbirinden farklı olduğundan şekil değiştirme kapasiteleri, buna bağlı olarak toklukları birbirinden faklı olacaktır. Elemanlarda dinamik yüklerin sebep olduğu tokluğu ölçebilmek için birçok yöntem kullanılmaktadır ve bu yöntemlerden bir tanesi belirli bir yükseklikten ağırlık düşürme yöntemidir. Yapılan bu çalışmada yapı taşıyıcı elemanından biri olan kirişin darbe yükü etkisi altındaki davranışı ağırlık düşürme yöntemi ile deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmada aynı kesitlere sahip çelik kutu profile farklı yüksekliklerden aynı ağırlıktaki çekiç ile darbe kuvveti uygulanmıştır.

Steel and reinforced concrete structures can be exposed to dynamic loads as well as being subject to the effects of static loads. Static loads loads that change over time or occur suddenly are called dynamic loads. The structural carrier elements can break suddenly when subjected to dynamic loading by another object having an acceleration under static load. Stress changes occur on colliding elements when the objects come into contact with the impact force. Deformations can occur on the elements due to stress changes and these deformations occur in a very short time. Ductility, expressed as the deformation tendency for structural elements, is an important feature for element behavior. The area under the ductility curve is the energy damping capacity that will occur in the element, in other words its toughness. As the dynamic and static loads formed in the elements are different from each other, their deformation capacities and their toughness will be different from each other. Many methods are used to measure the toughness caused by dynamic loads, one of which is a weight reduction method from a certain height. In this study, the behavior of the beam which is one of the structural carrier elements under the impact load is investigated experimentally by weight reduction method. In this study, impact force was applied with the same weight hammer at different heights from steel box profile having the same cross section.