Prof. Dr. Beytullah Temel danışmanlığındaki tezler
10 tez · Çukurova University
Eğrisel yapı elemanlarının etkin sayısal analizi üzerine bir araştırma
Bu çalışmada, geometrik özellikleri eksen boyunca değişen, düzlemi içinde ve düzlemine dik yüklü eğri eksenli çubukların, silindirik tonozların ve eksenel dönel simetrik yapı elamanlarının statik ve dinamik yükler altında analizleri incelenmiştir. Analizlerde homojen, izotropik, elastik veya viskoelastik malzemeler seçilmiştir. Bu tür yapı elemanlarının statik yükler altında davranışını idare eden temel denklemler özetlenmiş, kanonik formda elde edilen birinci mertebeden adi diferansiyel denklem takımlarının çözümleri Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi (TFY) ile yapılmıştır. Ayrıca, düzlemi içinde yüklü daire eksenli çubukların farklı tip dinamik yükler altında zorlanmış titreşimi Laplace uzayında analiz edilmiştir. Bununla beraber, viskoelastik malzeme durumunda Kelvin tipi sönüm modeli kullanılmıştır. Elastik sabitler, Laplace uzayında kompleks karşıtları ile değiştirilerek, viskoelastik malzeme özellikleri tanımlanmıştır. Laplace uzayında elde edilen çözümlerden zaman uzayına geçmek için Durbin'in modifiye edilmiş ters dönüşüm yöntemi kullanılmıştır. Düzlemsel yapı elemanlarının statik ve dinamik analizleri için genel amaçlı Mathematica ve Fortran dillerinde bilgisayar programları hazırlanmıştır. Hazırlanan bilgisayar programlarının kontrolü, literatürde mevcut değişik yöntemlerin sonuçları ve analitik çözümler ile karşılaştırılarak, literatür ile uyumlu ve etkin oldukları gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: İki-Noktalı Sınır Değer Problemleri, Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi, Ters Laplace Dönüşümü
Taban izolasyonlu çelik çerçevelerin yapı-zemin etkileşimi dikkate alınarak sismik davranışlarınınincelenmesi
Bu çalışmada yapı-zemin etkileşimi dikkate alınarak taban izolasyonlu çelik yapıların sismik davranışı araştırılmıştır. Yapısal modellerin sismik analizi için Sonlu Elemanlar Yöntemine dayanan SAP2000 programı yardımıyla sayısal bir model geliştirilmiştir. Gerçekleşmiş olan sismik analizlerde, zemin, sismik izolatör, deprem ve üst yapı özelliklerinin yapı davranışları üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Yapı-zemin etkileşimi analizi için direk analiz yöntemi kullanılmıştır. Analizler serbest titreşim analizi ve zorlanmış titreşim analizi olarak iki durumda gerçekleştirilmiştir. Sayısal integrasyon analiz yöntemini kullanarak zaman tanım alanında gerçekleşmiş olan zorlanmış titreşim analizlerinde, üstyapı ve sismik izolatörlerin davranışının nonlineer, zemin davranışının ise lineer olduğu kabul edilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlara göre, doğal serbest titreşim periyodu, rölatif deplasman ve taban kesme kuvveti gibi sismik davranış parametreleri incelenmiştir. Ayrıca sismik taban izolasyonu sisteminin performansını elde etmek için, izolatör performans faktörü tanımlanmış olup, bu faktörden yararlanarak değişik zemin tipleri için izolatörün performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, sismik taban izolasyonlu binaların analizi ve tasarımında yapı-zemin etkileşimi etkisi konusununun yönetmeliklerde dikkate alınması için bir temel teşkil edebilmektedir.
Axisymmetric bending and flexural vibration analysis of heterogeneous (FGM) circular plates
In this research, an effective numerical approach is applied to the axisymmetric bending and flexural vibration analysis of two-directional functionally graded (2D-FG) thick circular and annular plates with variable thickness. The material properties are assumed to vary continuously both in thickness and radial directions. The effect of shear deformation is considered in the formulation. The governing equations are converted to a set of ordinary differential equations (ODEs). Obtained canonical equations are solved numerically by the Complementary Functions Method (CFM). For the dynamic analysis, the CFM is combined with the Laplace transform. A powerful inverse algorithm is applied to retransfer the results from the Laplace space to the time domain. The damping model of Kelvin is used in the damped forced vibration analysis. The main purpose is to infuse this method to the bending and dynamic analysis of a wide range of solid circular or annular plates, with linear or non-linear thickness profiles, radially Functionally Graded (FG), FG in the thickness direction or 2D-FG, without any restrictions. The influence of material variation exponents and thickness profiles on the considered problems are investigated. Several examples are presented and results are verified with those obtained by finite element method and available published literature. Excellent agreement is observed.
Daire ve doğru eksenli kompozit çubuk sistemlerin tamamlayıcı fonksiyonlar yöntemi ile statik analizi
Bu çalışmada, tabakalanmış kompozit malzemeli, sabit ve değişken kesitli doğru ve/veya daire eksenli çubuklardan oluşan çerçeve sistemlerin düzlem içi tekil ve üniform yayılı statik yükler altındaki davranışı Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi (TFY) ile incelenmiştir. Değişken kesitli doğru ve daire eksenli çubukların statik davranışını idare eden denklemler Timoshenko kiriş teorisi kullanılarak elde edilmiştir. Formülasyonda, eksenel ve kayma deformasyonu etkileri göz önüne alınmıştır. TFY'ye dayalı başlangıç değer probleminin çözümleri için 5. mertebe Runge-Kutta (RK5) algoritması kullanılmıştır. Bu yapı elemanlarının rijitlik matrisleri ve yük vektörleri TFY ile elde edilmiş ve bu amaçla Fortran dilinde bilgisayar programı hazırlanmıştır. Hazırlanan bilgisayar programı yardımı ile tabakalanma açılarının, farklı kesit ve geometri özelliklerine sahip birçok çerçevenin eleman uç kuvvetleri ve düğüm deplasmanları üzerinde olan etkileri araştırılmıştır. Farklı tabakalanma durumları dikkate alınarak E1/E2 oranının sistemdeki eleman uç kuvvetleri ve düğüm deplasmanları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Problemler, çeşitli E1/E2 oranları için ayrı ayrı Fortran da kodlanan program ile çözülmüştür. Bilgisayar programının kontrolü literatürde mevcut sonlu eleman sonuçları ile karşılaştırılarak, literatür ve ANSYS ile uyumlu ve etkin olduğu gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi, Tabakalı Kompozit Çerçeveler, Değişken Kesitli Çubuklar, Statik Analiz, İki Noktalı Sınır Değer Problemi.
Moment aktaran ve merkezi çaprazlı çok katlı çelik yapıların 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre analizi ve tasarımı
Bu çalışmada, moment aktaran ve merkezi çaprazlı çok katlı çelik yapıların 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre tasarımı yapılmıştır. 5 ve 10 katlı konut tipi binaların boyutlandırılmasında Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmeliği 2016 (ÇYTHYE-2016) ile Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) kullanılmıştır. 5 katlı yapıların doğrusal deprem yükü hesaplarında Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, 10 katlı yapıların doğrusal deprem hesaplarında Mod Birleştirme Yöntemi kullanılmıştır. Yapılarda Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) yöntemine göre yük birleşimleri oluşturularak tasarım yapılmıştır. Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran ve merkezi çaprazlı çelik çerçevelerden oluşan 5 ve 10 katlı binaların modellemesi ve yapısal analizlerinde SAP2000 v.20.0 paket programından faydalanılmıştır.
Yaya üst geçitleri ve vasıta geçitlerinin ilgili deprem yönetmeliklerine göre analiz ve tasarımları
Bu çalışmada, biri kafes sistemli, diğeri kemer askılı olmak üzere iki adet yaya üst geçidinin Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-(TBDY-2018)'e göre ve bir adet de perçinli demiryolu köprüsünün ilgili yönetmeliklere göre analiz ve tasarımları yapılmıştır. Yaya üst geçitlerinin boyutlandırılmasında, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik-2016 (ÇYTHYE-2016) ile perçinli demiryolu köprüsünün boyutlandırmasında ise, farklı yönetmelikler kullanılmıştır. Üst geçitlerin ve demiryolu köprüsünün deprem analizlerinde, Mod Birleştirme Yöntemine göre analizler yapılmıştır. Her üç yapının modellenmesi ve yapısal analizlerinde SAP2000 paket programından faydalanılmıştır. Yapı tasarımlarında, Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) ve Güvenlik Katsayıları ile Tasarım (GKT) ilkelerine göre yük birleşimleri oluşturularak boyutlandırmalar yapılmıştır.
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeye sahip kolonların burkulma analizi
Bu çalışmada, eksenel yönde fonksiyonel derecelendirilmiş kolonların burkulma davranışı araştırılmıştır. Kolonlar, kayma deformasyonunun burkulma yükü üzerindeki etkisini görmek için Euler-Bernoulli ve Timoshenko kiriş teorilerine dayalı olarak modellenmiştir. Burkulma davranışını yöneten diferansiyel denklemler, denge denklemleri yardımıyla iki farklı formatta elde edilmiştir. Davranışı yöneten diferansiyel denklemler, Python dilinde hazırlanmış Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemine dayalı bir program yardımıyla çözülmüştür. Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi yardımıyla elde edilen burkulma yükleri, literatürde bulunan sonuçlar ve Abaqus sonlu elemanlar yazılımından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Malzeme değişim fonksiyonlarının, sınır koşullarının ve kesit özelliklerinin burkulma yüküne etkisi araştırılmıştır. Eksenel yönde fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeli kolonların burkulma yükünün hesaplanmasında uygulanan sayısal yöntemin etkinliği gösterilmiştir.
Çok katlı betonarme yapıların 2018 Türkiye bina deprem yönetmeliğine göre analizi
Bu tez çalışmasında, çok katlı betonarme yüksek binaların 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) kapsamındaki hususlara göre analizleri yapılmıştır. Salt betonarme çerçeve sistemler, perdeli sistemler ve bodrum perdeli sistemlerin statik ve dinamik analizleri Eşdeğer Deprem Yükü ve Mod Birleştirme Yöntemlerine göre yapılmıştır. Bununla beraber analizlerde, farklı modeller için etrafı rijit bodrum perdeleri ile çevrili binaların deprem etkisi altındaki davranışları incelenmiştir. Ayrıca, bina üst katlarında farklı perde konum ve şekilleri için parametrik çalışmalar yapılmış olup, bunlara bağlı yapı düzensizlikleri araştırılmıştır. Bina modellemeleri ve analizleri için SAP2000 sonlu elemanlar paket programından faydalanılmıştır.
Zamana bağlı sızma problemlerinin laplace uzayında analizi
Bu çalışmada, dolgu baraj gövdesi ve temelindeki iki boyutlu zamana bağlı ve zamandan bağımsız durumlar için sızma analizleri, Galerkin yaklaşımına dayalı sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ile incelenmiştir. Farklı zemin türlerinin, yatay drenaj uzunluğunun ve geçirimsizlik perdesinin sızma üzerindeki etkileri detaylı olarak araştırılmıştır. Darcy kanunu ve süreklilik denklemleri, zemindeki suyun hareketini idare eden temel denklemler olarak kullanılmıştır. Zamana bağlı halde meydana gelen sızma miktarı Laplace uzayında SEY ile hesaplanmıştır. Laplace uzayında elde edilen çözümlerden zaman uzayına geçmek için etkin bir sayısal ters Laplace yöntemi uygulanmıştır. Zamandan bağımsız halde baraj gövdesi içindeki noktalarda hidrolik yükü ve boşluk suyu basıncını ölçmek, freatik hattın konumunu belirlemek ve baraj gövde ve temelindeki sızma miktarını bulmak için Fortran dilinde bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Zamana bağlı ve zamandan bağımsız durumlar için elde edilen hidrolik yük değerleri literatürdeki mevcut çalışmalar ile karşılaştırılarak programın doğruluğu, uygulanabilirliği ve etkinliği gösterilmiştir.
Betonarme binaların yapısal düzensizliklerinin 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre incelenmesi
Bu çalışmada, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018)'e göre aynı kat planına ve açıklıklara sahip üç farklı kat ve taşıyıcı sistem gruplarına ait örneklerin analiz ve tasarımları yapılmıştır. Her üç örnekte de ön boyutlandırmalar yapılmıştır. Salt çerçeve taşıyıcı sistem elemanlarına sahip 10 katlı örnek üzerinde hâkim titreşim periyodunun azaltılmasına yönelik kolon ve kiriş boyutları değiştirilerek eşdeğer deprem yükü yönteminin öngördüğü koşullara uygun hale getirilmeye çalışılmıştır. Diğer bir örnekte 11 katlı betonarme çerçeve ve perde karışık sistem de eşdeğer deprem yükü yöntemine göre analiz edilmiştir. Son örnekte ise TBDY 2018'e göre bina yükseklik sınıfı (BYS) 1 olan bir örneğin mod birleştirme yöntemine göre doğrusal analizi yapılmıştır. Üç örneğin modellenmesinde, analizlerinde SAP2000 paket programı kullanılmıştır.