Theses supervised by Yrd. Doç. Dr. Meral Begimgil
13 theses · Gazi University
Perde çerçeve sistemlerin farklı yönetmeliklere göre irdelenmesi
Çalışmada, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik ?DBYBHY? ile farklı ülke yönetmelikleri arasında karşılaştırma yapılacaktır. Bu yönetmelikler sırasıyla, Institute of Standards and Industrial Research of Iran ?ISIRI 2800?, Design of Structures for Earthquake Resistance EUROCODE 8, Indian Standarts Criteria for Earthquake Resistant Design of Structures IS 1893, American Society of Civil Engineers ?ASCE 7-10?. Öncelikle kıyaslanan yönetmeliklerin deprem hesabında kullanılacak parametreleri açıklanmıştır. Daha sonra bu parametrelerin karşılaştırılması yapılmıştır. Sonra eşdeğer deprem yükü yöntemine göre 10 katlı betonarme perde-çerçeve sistemin farklı zemin sınıflarına göre karşılaştırılması yapılmıştır. Son olarak farklı yükseklikteki betonarme perde-çerçeve sistemlerin mod birleştirme yöntemine göre davranışları incelenmiştir. Yapılan hesapların ardından sonuçlarla ilgili değerlendirmeler yapılmıştır.Anahtar Kelimeler : Betonarme, perde-çerçeve sistem, deprem yönetmelikleri
Doğrusal elastik deprem hesabı yöntemlerinin taban kesme kuvveti ve göreli kat ötelemesi açısından karşılaştırılması
Binaların deprem hesabının yapılmasında kullanılan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007'de doğrusal elastik hesap yöntemi olarak Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, Mod Birleştirme Yöntemi ve Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi tanımlanmış; dinamik yöntemler olarak belirtilen Mod Birleştirme Yöntemi ve Zaman Tanım Alanında Hesap Yönteminin bütün binalarda uygulanabileceği ifade edilirken statik yöntem olarak belirtilen Eşdeğer Deprem Yükü Yönteminin uygulanmasına, deprem bölgesi, bina yüksekliği ve bina düzensizlikleri değişkenlerine göre sınırlamalar getirilmiştir. Bu tez çalışmasında, söz konusu değişkenler açısından Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi uygulanabilirlik sınırları içinde kalan dört farklı binanın deprem analizi, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi ile yapılarak sonuçlar taban kesme kuvveti ve göreli kat ötelemeleri parametrelerine göre karşılaştırılmıştır. Çalışmanın amacı taban kesme kuvveti ve göreli kat ötelemeleri parametreleri açısından söz konusu iki yöntem sonuçlarının yakınsaklığının, hesap yönteminin seçilmesinde belirleyici olan burulma düzensizliği ve bina yüksekliği değişkenlerinden hangi ölçüde etkilendiğini ortaya koyabilmektir.
Betonun çekme dayanımının öngermeli kirişlerde yerdeğiştirmelere etkisi üzerine program geliştirme
Bu çalışmada, betonun çekme dayanımının öngermeli kirişlerde yer değiştirmelere etkisi araştırılmıştır. Betonun çekme dayanımı, günümüz yönetmeliklerinin de zorunlu kıldığı şekilde betonarme ve öngermeli elemanların tasarımında ihmal edilmektedir.Sunulan çalışmada, betonun bu davranışını ifade edecek 6 farklı malzeme modeli incelenmiştir. Bu amaçla, Visual Basic dilinde program hazırlanarak malzeme modelleri karşılaştırılmıştır.Program, dikdörtgen, T ve I olmak üzere 3 farklı kesitin analizini yapabilecek şekilde hazırlanmıştır.Anahtar Kelimeler : Beton, Çekme dayanımı, Öngermeli beton, Kiriş, Yerdeğiştirme, Programlama
Öngermeli betonarme köprü kirişi modellenmesi
Günümüzde çok yaygın bir kullanım alanına sahip olan öngermeli betonarme kirişin maksimum taşıma yükünü ve bu yüke karşı gelen maksimum deplasmanı bulmak için iki yöntem vardır: birincisi laboratuar koşulları altında deneysel çalışma, ikincisi analitik modellemedir. Deney seçeneği, elemanın büyüklüğü, mesnetlenme şartları, yükleme durumu, öngerme kuvveti vb. ile sınırlıdır. Bu çalışmada, daha önce deneysel çalışması yapılmış dikdörtgen kesitli, dört noktalı yükleme altında tek açıklıklı 3 adet öngermeli betonarme basit kirişin ANSYS paket programı ile nonlineer sonlu elemanlar modelleme (FEM) ve analizi yapılmıştır. Modellemede Solid65, Solid45 ve Link8 elemanları kullanılmıştır. Böylece gerçek davranışa yakın bir bilgisayar modeli oluşturulmaya çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlar deneyden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
Katkıların beton performansına etkisi
Bu deneysel çalışmada silis dumanı ve uçucu kül akışkanlaştırıcı katkılarla beraber kullanarak yüksek dayanımlı, uygun işlenebilirlikli ve güvenilir olan bir betonu hazır beton santrallerinde üretmek amaçlanmıştır. Toplam 9 set deney yapılmıştır. Küpler 15x15x15 cm boyutlarındadır. Slump 15 - 18 cm aralığında sabit tutulmuştur. Bu amaçla kimyasal katkı olarak % 1,25 oranında süper ve hiper akışkanlaştırıcı, mineral katkı olarak % 5, % 7,5, % 10 oranında silis dumanı ve % 20, % 30, % 40 oranlarında uçucu külün çimento ile yer değiştirmeli olarak ikame edilmesi durumunda 9 seri beton üretilip, her seri 1., 3., 7., 28., 56. ve 90. günlerde test edilip basınç dayanımları bulunmuştur. Ayrıca bu serilerin basınç dayanımı kazanımları kıyaslanmıştır. Deney sonuçları, uçucu külün taze betonun işlenebilmesinde iyileştirici etki yaptığını ve mukavemet özellikleri bakımından uzun vadede olumlu sonuçlar verebileceğini göstermiştir. Silis dumanı taze betonun işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilemiştir fakat mukavemet özellikleri bakımından kısa vadede iyi sonuçlar vermiştir.
Beton kemer köprü modellenmesi
Bu çalışmada, sonlu elemanlar yöntemi kullanarak beton kemer köprü davranışı incelenmiştir. Bu nedenle statik deney sonuçları kullanarak, sayısal modelleme SAP2000 programında yapılıp sonuçları karşılaştırılmıştır.Akberabad beton köprüsü bir demir yolu köprüsüdür. Bu köprü 5 açıklıklı ve 6 metrelik kemerlerden oluşmaktadır. Köprü İran'da Tahran- Ghom eski demiryolunun 24 kilometresinde yer almıştır. Köprü yapısı 60 yıl önce yapılmış olup ve donatısız beton kemerdir. Deney sonucunda köprünün kemer kilidinde bazı çatlakların oluştuğu gözlenmiştir.Başka araştırıcıların 5 açıklıklı köprünün orta açıklığına 500 tonluk yayılı yükleme yaptıkları deney sonuçları dikkate alınarak, SAP2000 de SHELL eleman kullanarak iki boyutlu model geliştirildi, gerilmeler ve deplasmanlar bulundu orta açıklıklardaki deplasman deney sonucu ile kıyaslandı.Anahtar Kelimeler: Kemer köprü, beton, sonlu elemanlar
Betonun çekme dayanımı üzerine bir çalışma
Bu çalışmada, süper akışkanlaştırıcı katkı maddesinin, endüstriyel bir atık olan silis dumanı mineral katkısının ve çelik lifin betonun basınç dayanımına ve yarmada çekme dayanımı ile doğrudan çekme dayanımına olan etkileri araştırılmıştır. Bu malzemelerle üretilen beton numunelerin basınç ve çekme etkisi altındaki davranışları şahit beton numuneler ile karşılaştırılmıştır. Bu malzemelerin betonun basınç ve çekme dayanımına katkısının hangi mertebede olacağı araştırılmıştır. Bu amaçla C30/37 beton sınıfında şahit beton, süper akışkanlaştırıcı (SA) katkılı beton, silis dumanı (SD) katkılı beton ve çelik lifli beton karışımları üretilmiştir. Deneylerde PÇ 42,5 R çimentosu kullanılmış ve su/çimento oranı 0,51 olarak sabit tutulmuştur. SA katkılı beton dışındaki karışımlarda da slump değeri 10-12 cm arasında sabit tutulmuştur. SD katkılı karışımda SD % 10 oranında çimento ile ikame edilmiş, SA katkılı karışımda da ağırlıkça % 1 oranında SA kullanılmıştır. Çelik Lifli karışımda ise 45 kg/m3 oranında çelik lif ilave edilmiştir. Her bir karışımdan 27 adet olmak üzere toplamda 108 adet 15 cm çaplı, 30 cm yükseklikli silindir numune üretilmiş ve bu numuneler 3,7,14 ve 28 gün süreyle laboratuar kürüne tabi tutulmuştur. Numuneler üzerinde basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, doğrudan çekme dayanımı ve elastisite modülü deneyleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. 28 günlük numunelerde en yüksek basınç dayanımı ve doğrudan çekme dayanımı çelik lifli betondan, en yüksek yarmada çekme dayanımı ve elastisite modülü de SD katkılı betondan elde edilmiştir.
Betonarme köprü modellenmesi üzerine bir çalışma
Bu çalısmada 22.50, 32.50 ve 37.50 metre açıklıklı I tip prekast kirişli betonarme köprüsünün, AASHTO 2002 şartnamesine uygun olarak bilgisayar destekli analiz ve ön tasarımı yapılmıştır. Analiz ve tasarım sürecinde köprü ayak temelleri, üst yapıya etkilerinin ihmal edilebilmesi için ankastre mesnet kabul edilmiştir. Tüm modellerde, ayak ve kiriş arasında aynı tip elastomer mesnet kullanılıp, bu elemanların deprem yükü etkisi altında düşey, yatay, burulma ve dönme rijitlikleri hesaplanmıştır. En kritik yükleme durumunu bulmak için farklı kombinasyonlar kullanılıp en olumsuz yükleme kombinasyonu seçilmiştir.Üç model için kenar ayak ve orta ayak modelleri yapıldıktan sonra farklı açıklıklardan gelen yüklerin kenar ayak ve orta ayak üzerinde olan etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Her üç model için sismik analiz yapılarak yatay ve düşey deformasyonlar vb. değerler hesaplanıp, kıyaslamalar yapılmıştır.
Çelik kemer köprülerin sonlu elemanlar programı ile modellenmesi
Bu çalışma kapsamında dört adet çelik kemer yaya köprüsünün, bilgisayar destekli analiz, analiz sonuçlarına göre de tasarımı yapılmıştır. Böylece bu modellerin birbirleriyle kıyaslanma olanağı doğmuştur.Modellemeler yapılırken iki farklı açıklık seçilmiştir. Her bir açıklık için çelik boru profil ve I profil için modellemeler tekrarlanmıştır. Daha sonra ise oluşan tesirlere göre kesit tasarımları ilgili Türk standartlarına uygun olarak yapılmıştır. Bu tasarım sonucunda modellemeler birbiri içerisinde deformasyon, moment ve eksenel yük vb. parametrelerde kıyaslanmıştır.
Betonun rötresi üzerine bir çalışma
Bu çalışmada basınç dayanımı C20/25, Süperakışkanlaştırıcı ve Silis Dumanı kullanılarak elde edilen C40/50 beton sınıfından iki adet olmak üzere toplam 3 farklı karışımda; ağırlık kaybı - boyda meydana gelen kısalma, boyut ve numune tipinin çatlak oluşumuna etkisi ve rötrenin beton dayanımı üzerinde etkisi deneysel çalışmalar yapılarak araştırılmıştır. Deney parametreleri; numune boyutları, numune tipleri, beton sınıfları, katkı maddeleri olarak seçilmiştir. Deney sonucunda rötrenin ilk 20 gün içerisinde gerçekleştiği, ağırlık kaybı ve boyda meydana gelen kısalma eğrilerinin birbiriyle tamamen aynı olmadığı görülmüştür.
Kısmi ve tam kesme bağlantılı kompozit kirişlerin sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi
Uzun yıllardan beri , dünyanın önde gelen ekonomik güce sahip kalkınmış ülkelerinde özellikle sanayi yapılarında çelik malzemesi çok sıklıkla kullanılmıştır [1] . Ülkemizde de yıldan yıla toplam inşaatlar içinde daha çok paya sahip olmaya başlayan çelik yapılar konusunda akademik çalışmalar da artmaktadır . Çok katlı çelik yapıların maliyetlerinde ciddi düşüşler sağlayan , kat döşeme kirişlerinde kompozit davranış sağlanması ise çelik yapı tasarımı için önemli bir uygulamadır . Yapılan çalışmalar betonun da taşıma gücüne katkısıyla kat döşemesi kirişlerinde ciddi kesit azalmaları ve dolayısıyle maliyet azalması sağlandığını göstermektedir . Bu kirişlerde gerçek kompozit davranışı sağlamanın tek yolu , çelik kiriş ve beton döşeme arasında kayma bağlantıları kullanılmasıdır . Bu bağlantıların da en yaygın ve pratik olanı , kayma çivileridir .Kayma çivileri ile ilgili bir çalışma yapma ihtiyacı A.B.D. ve avrupa ülkelerinde uzunca yıllardır vardır . Bu konuda çok eski tarihlerde yapılmış pek çok deneysel araştırma bulunmakla beraber , aradan uzun yıllar geçmesi sebebiyle hem verilere ulaşmak zordur , hem de ulaşılsa bile bu verilerin güvenilirliğinden kuşku duyulmaktadır . Laboratuvar ortamında bir kompozit kiriş deneyi yapmaksa hem maliyetli hem de oldukça zaman harcanan bir uğraştır .Bu çalışmada bulunabildiği oranda elde edilebilen kompozit kirişl deneylerinin sonlu elemanlar yöntemiyle çözümlenilmesine çalışılmıştır. Günümüz bilgisayar teknolojisi sayesinde geliştirilen sonlu elemanlar paket programları ; 3 boyutlu analiz yapmayı hızlı ve kolay bir şekilde mümkün kılmıştır. Çözümlemelerde SAP2000 programı kullanılmış , elde edilen sonuçlar mevcut deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır . Kompozit etkiyi sağlayan kayma çivilerinin tek sıra veya iki sıra kullanılması durumundaki farklar deneysel çalışmalardan yola çıkılarak kıyaslanmıştır . Kayma çivilerinin farklı modelleme metodları arasındaki farklar da irdelenmiştir.
Boşluklu perdelerin modellenmesi
Mimari veya başka amaçlarla betonarme perdelerde boşluk açılması genel bir uygulamadır. Boşluklu perde duvarların dayanım ve rijitlik bakımından olumlu özelliklere sahip olmasının yanı sıra boşluksuz perde duvarlara göre daha sünek davrandığı bilinmektedir.Bu çalışmada, boşlukların perde üzerindeki etkileri ve boşluklu perdelerin yapısal davranışları üzerinde durulmuştur. Bu amaçla, boşluklu perdelerin elastik analizini yapabilmek için uygulanabilecek hesap yöntemleri sunulmuştur. SAP2000 bilgisayar programı yardımıyla, boşluklu perdelerin efektif rijitliğine ve seçilen noktalardaki gerilmelerin değişimine bakılmıştır. Analizler aynı karakteristiklerde fakat farklı boşluk oranları ve kat sayısına sahip perdeler kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar çizelgeler ve grafikler yardımıyla sunulmuştur.
Yüksek dayanımlı betonlarda durabilite ve işlenebilirlik
Bu çalışmada 28 günlük standart küp basınç dayanımları 60 MPa (C50/60 TSEN 206-1 ve B50 GOST 26633-91) ve üzerinde olan yüksek dayanımlı betonu farklı özellikte kimyasal katkılar kullanarak üretip, bu betonların farklı kür sürelerinden sonra maruz kaldıkları donma çözülme, sıcaklık etkisi ve su geçirimliliğine karşı durabilite özellikleri incelenmiştir. Belirli zamanlarda beton basınç dayanım testleri yapılarak, bu durabiliteyi etkileyici faktörlerin dayanıma olan azaltıcı etkisi incelenmiştir. Ayrıca, C25/30 (TS-EN 206-1) dayanım sınıfında normal dayanımlı bir beton üretilmiştir. Bu karışımda mineral katki olarak ucucu kül kullanılmıştır. Aynı dizayna sahip ve uçucu kül yerine toplamda aynı miktarda max dane çapı 0,04 mm. olan silikat esaslı madensel toz, kalker tozu ve her ikisindende aynı miktar kullanılarak 3 adet beton serisi üretilmiştir. Üretilen betonların farklı yaşlardaki basınç ve yarmada çekme dayanımları ile gecirimlilik gibi durabilite özellikleri karşılaştırılmıştır.