14
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Çok katlı yapılarda burulma düzensizliğinin sürekli burulma çubuğu analojisi ile incelenmesi
Bu çalışmada, "Sürekli Burulma Çubuğu Analojisi "yöntemi ile deprem yükleri altında perde-çerçeve sistemlerinde burulma etkileri incelenmiştir. Bu yöntem, Vlasov'un burulma teorisindeki burulma fonksiyonu ile basit kirişlerin çökmesi teorisine dayanmaktadır. Çalışma altı bölüm ve ekler kısmından oluşmaktadır. İlk bölümde konu tanıtılmış ve daha önce burulma ile ilgili yapılmış olan çalışmalardan bahsedilmiştir. İkinci bölüm bu çalışmanın esası olan "Sürekli Burulma Çubuğu Analojisi" yöntemi ile ilgilidir. İkinci bölümde analoji hakkında kısaca bilgi verilmiş, ayrıca yapılan kabullerden bahsedilmiş ve hesap şeması belirtilmiştir.Daha sonra bu yöntem ile ilgili olan diferansiyel denklemlerin elde edilmesi ve bu diferansiyel denklemlerin analojiye uygulanması detaylı olarak anlatılmaktadır. Üçüncü bölümde SAP 90 programının veri girişi ve işleyişi hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü Bölümde 1998 yılında yürürlüğe giren deprem yönetmeliğinde burulma düzensizlikleri hakkında bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde, "Sürekli Burulma Çubuğu Analojisi" yöntemi için hazırlanmış olan bilgisayar programı ile bir örnek çözülmüş, aynı örnek SAP 2000 ve SAP 90 ile çözülüp sonuçlar kıyaslanmıştır.Ill Altıncı bölüm ise üç programdan elde edilen sonuçların irdelenmesine ayrılmıştır. Eklerde,bilgisayar programı ve çözülen örneğin bilgisayar programı çıktıları verilmiştir.
Silindir yüzeyli uzay kafes sistemlerde yükseklik ve geçilen açıklık bakımından tek ve çift tabakalı sistemlerin karşılaştırılması
II ÖZET Son yüz yılın ikinci yarısında çok sık olarak kullanılmaya başlanan uzay kafes sistemler, konvansiyonel sistemle yapılan ve aynı alam örten uygulamalara göre çok daha hafif ve ekonomik olmaktadırlar. Bunun yanında konvansiyonel sistemler ile geçilemeyen açıklıkları uzay kafes sistemler rahatlıkla geçebilmektedir. Dolayısıyla uzay kafes sistemler en az malzeme ve en fazla verimin alındığı etkin strüktürler arasında yerlerini almışlardır. Hazırlanan tez, sistem bileşenlerinin üretim ve montaj giderleri ile sistemin alacağı geometrik form açısından, silindir yüzeyli uzay kafes sistemlerin kendi içinde bir karşılaştırmasından oluşmaktadır. Birinci bölüm genel olarak uzay kafes sistemlerin tanımlarım, tarihi gelişim sürecini, uzay kafes sistemlerin statik çözümlenmesi ile ilgili genel varsayımları ve tezin amacım içerir. Tezin amacı, maliyet ve sistem ağırlığı bakımından silindir yüzeyli tek ve çift katlı uzay kafes sistemleri karşılaştırmak ve geometrik koşullara bağlı olarak en uygun çözümü bulmak olarak belirlenmiştir. İkinci bölümde uzay kafes sistemler, strüktür geometrileri açısından düzlem ve eğri yüzeyli olmak üzere iki gruba ayrılmıştır. Daha sonra eğri yüzeyli uzay kafes sistemler; 'silindir yüzeyli uzay kafes sistemler', 'jeodezik kubbeler' ve 'hiperbolik paraboloid yüzeyli uzay kafes sistemler" olarak üç grupta incelenmiştir. Ardından uzay kafes sistemi oluşturan bileşenler; ağırlıkları, üretim maliyetleri ve yüklere dayanımları açısından incelenmiştir. Ele alman bu bileşenler; düğüm noktaları, çubuklar, konik parçalar, cıvatalar, somunlar, pimler ile aşık, eğim ve mesnet elemanlarıdır. Bu incelemeden sonra uzay kafes sistemlerin yapım ve montaj çeşitlerine deyinilmiştir. Uzay kafes sistemin montaj şekli genel olarak yerde ve yerinde yapım olarak ikiye ayrılmıştır. Bu iki yöntem olumlu ve olumsuz yanları ile karşılaştırılmış, farklı durumlarda ki en uygun montaj şekilleri saptanmıştır. SonIll olarak da günümüze kadar yapılmış olan uzay kafes sistemin kullanıldığı bina örneklerine yer verilmiştir. Üçüncü bölümde uzay kafes sistemlerin ekonomik olması için gerekli olan kriterlere yer verilmiştir. Daha sonra silindir yüzeyli uzay kafes sistemlerin maliyet ve ağırlığını etkileyen geometrik faktörler saptanmıştır. Bu geometrik faktörler; sisteme eğriliğini veren yayın geçtiği açıklık, bölünme sayısı ve geometrik şekli ile sistemin geometrik yüksekliği, mesnet sayısı, sistemdeki çubukların eksenlere göre simetrisi, sistemin tek veya çift katlı olması ve çift katlı sistem için iki kat arasındaki yüksekliktir. Tüm bu kriterlerin silindir yüzeyli uzay kafes sistemin maliyetine ve ağırlığına olan etkileri bu bölümde incelenmiş ve sonuçlar çıkarılmıştır. Çıkan bu sonuçlar, grafik ve tablolar yardımıyla karşılaştırılarak sunulmuştur. Sonuç bölümünde ise üçüncü bölümde elde edilen veriler yorumlanmıştır. Sonuç bölümünde bulunan verilerin tüm silindir yüzeyli uzay kafes sistemleri kapsayan genel sonuçlar olmasına dikkat edilmiştir. Bunun yanında bulunan sonuçların tümünü sonsuz sayıda yapılabilen silindir yüzeyli uzay kafes sistemlerin hepsinde bulmak mümkün olmayabilir. Önemli olan üçüncü bölümde bahsedilen geometrik faktörlerin değişiminin, sistemde yarattığı etkilerin saptanmasıdır.
Çimento esaslı lifli kompozitlerde yüksek sıcaklık ve sülfat etkisi
Bu tez çalışmasında, çimento esaslı lifli kompozitlerin 600 °C'ye kadar çıkan yüksek sıcaklık ve sülfat etkisi altındaki mekanik ve mikroyapısal davranışları kapsamlı biçimde incelenmiştir. Deneysel süreçte, farklı lif türleri (çelik ve polipropilen), liflerin narinlik oranları, mineral katkı olarak silis dumanı kullanımı ile üç farklı kür rejimi (standart su, sodyum sülfat ve potasyum sülfat çözeltileri) dikkate alınmıştır. Kompozit numuneler, yüksek sıcaklığa maruz bırakıldıktan sonra 7, 28 ve 90 günlük kür yaşlarında test edilerek performansları değerlendirilmiştir. Basınç dayanımı testleri, özellikle yüksek narinlik oranına sahip 16 mikron çapındaki BF16 kodlu ÇELK kullanıldığı karışımlarda, yüksek sıcaklık sonrası en iyi mekanik dayanımın sağlandığını ortaya koymuştur. Buna karşılık, PP lif katkılı karışımlar, düşük ergime sıcaklıkları nedeniyle yüksek sıcaklık altında yapısal bütünlüklerini koruyamamış ve bu da dayanım kayıplarına yol açmıştır. Silis dumanı katkısının ise, hem puzolanik reaksiyonları teşvik etmesi hem de gözenekliliği azaltarak daha yoğun bir yapı kazandırması sayesinde tüm çevresel koşullarda dayanımı artırıcı etki gösterdiği tespit edilmiştir. Özellikle potasyum sülfat çözeltisinde kürlenen numunelerde, sülfatlı ortamlara kıyasla daha olumlu mekanik performans elde edilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri, sülfatlı ortamlarda, özellikle Na₂SO₄ çözeltisinde, iğnemsi etrenjit oluşumlarının ve mikro çatlak gelişimlerinin daha belirgin olduğunu göstermiştir. Silis dumanı katkısının, portlandit miktarını azaltarak sülfat iyonlarının zararlı reaksiyonlara girmesini sınırlandırdığı ve bu sayede mikroyapısal bozulmaları önemli ölçüde engellediği gözlemlenmiştir. BF16-SF ve PP30-SF gibi silis dumanı katkılı karışımlarda, daha homojen C-S-H matrisleri ve sınırlı çatlak oluşumu tespit edilmiştir. Ultrases geçiş hızı (UPV) ölçümleri, malzemenin içyapısal özelliklerinin zamanla ve çevresel faktörlere bağlı olarak değiştiğini ortaya koymuştur. PP lif katkılı karışımlarda, yüksek sıcaklık etkisiyle liflerin erimesinden kaynaklanan boşluk oluşumu, UPV değişimlerinin en yüksek düzeyde gerçekleşmesine neden olmuştur. Öte yandan, silis dumanı katkılı sistemlerde zamanla gelişen yoğun mikroyapı, puzolanik reaksiyonların da etkisiyle UPV değişimini olumlu yönde etkilemiştir. Sülfatlı kür koşullarında ise ikincil ürün oluşumu bu değişimi daha da artırmıştır. Elde edilen veriler, yangın ve kimyasal saldırı gibi zorlayıcı çevresel etkiler altında performansını koruyabilen, dayanıklı ve optimize edilmiş çimento esaslı sistemlerin geliştirilmesi açısından önemli bilgiler sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Çimento esaslı lifli kompozitler, yüksek sıcaklık, sülfat direnci, UPV
Su yalıtımı ve su geçirimsizlik katkı oranlarının beton su emmesine ve basınç dayanımına etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada; yapılarda su yalıtımında kullanılan su yalıtım malzemeleri, su yalıtımının yapılarda uygulamaları ve geçirimsizlik sağlayan katkı türlerinin betona etkileri deneylerle açıklanarak altı bölümde incelenmiştir. Birinci bölümde Türkiye'de ve Dünya'da yalıtım ile ilgili çalışmalar ve su yalıtımının önemi irdelenerek, binalarda oluşan su sorunları ve bu sorunların kullanıcılar üzerindeki etkileri incelenmiştir. İkinci bölümde su yalıtım malzemeleri, Türkiye'de ve Dünya'da su yalıtım pazarı, su yalıtım malzemelerinin uygulanması ve dikkat edilecek hususlar ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. Üçüncü bölümde çatılarda su yalıtımının önemi, çatılarda su yalıtımının uygulama safhaları ve çatı yalıtımı ile ilgili kurallar incelenmiştir. Dördüncü bölümde temellerde su yalıtımı, su ve korozyonun etkileri, temellerde su yalıtımının tasarımı ve uygulamaları açıklanmıştır..Beşinci bölümde ise; duvar, döşeme ve ıslak hacimlerde su yalıtım uygulamaları ayrıca betonarme köprü ve viyadüklerde su yalıtımın safhaları açıklanmıştır. Altıncı bölümde geçirimsizlik sağlayan katkı türleri, betona etkisi laboratuar deneyleri ile açıklanmıştır. Her altı bölümde de su yalıtımı, su yalıtım malzemeleri ve uygulama safhaları incelenmiştirAnahtar kelimeler: Su yalıtımı, su yalıtım malzemeleri, beton ve harç malzemelerinin su geçirimsizliği
Merkezi çaprazlı ve dış merkez çaprazlı çok katlı çelik yapıların doğrusal olmayan davranışında sünekli düzeylerinin karşılaştırılması
% 95'i deprem bölgesinde bulunan ülkemizin, % 90 nüfusu bu bölgede bulunmaktadır. Ayrıca sanayimizin % 95'i de bölgede olduğu dikkate alınırsa önemli bir deprem riski ile karşı karşıya bulunmaktayız.Ülkemizin Avrupa Birliği Ülkesi olma aşamasındaki uyum paketleri çerçevesinde İnşaat Mühendisliği dalında da yönetmeliklerimizin bu doğrultuda olması için büyük gayret göstermektedir.Bu bakımdan örnek olarak çok katlı bir ofis binası ele alınmış ve bu binanın merkezi çaprazlı ve dışmerkez çaprazlı olması halinde süneklik davranışları hesaplanmış ve birbirleriyle karşılaştırılarak uygun sistem araştırması yapılmıştır.
Betonarme silindirik su depolarında çeşitli etkenlerin davranış ve maliyet üzerindeki etkisinin araştırılması
Depolar geçmişten günümüze, çeşitli tüketim maddelerini saklamak, korumak amacıyla kullanılmıştır. Zaman içerisinde depolar; kullanılan malzemenin cinsine, konumuna, şekline, kat ve göz adedine göre çeşitlilik göstermiştir. Yapılan çalışmada; Konya ve Kocaeli olmak üzere farklı deprem riskleri içeren iki ilde yer alan, farklı zemin sınıfları, depo yükseklikleri, depo çapları gibi parametreler göz önüne alınarak SAP2000 v23 programı yardımıyla modellenmiş olan 24 farklı yerüstü betonarme silindirik su deposunun tasarımları yapılarak davranış ve maliyet farklılıklarının ortaya konulmuştur. Farklı hacimlere sahip su depolarında maliyet de göz önüne alınarak optimum çap/yükseklik (D/H) oranları belirlenmiştir. Depoların maliyetinde depo hacmi, çapı, yüksekliği, deponun yapılacağı yerin zemin sınıfı gibi pek çok parametre etkili olmuştur. Aynı hacim, çap ve yüksekliklerdeki depolarda, deponun inşa edileceği iller ve zemin sınıfları belirleyici olmuştur. 2500 m3 ve 7500 m3 hacimli depolarda çap/yükseklik (D/H) oranları 3, 6 ve 9 olarak verilmiştir. Bu oranlara göre depoların maliyetleri kıyaslanmıştır.
Ahşap ve ahşap esaslı kompozit levhalarda uygulanan boya türlerinin yangın dayanımına etkilerinin araştırılması
Dünden bugüne gerek yapı malzemesi gerek mobilya malzemesi olarak hayatının her alanında ahşap malzemeyi kullanmaktayız. Gelişen teknolojiyle birlikte ahşap malzemeler gün geçtikçe gelişim göstermektedir. Doğal ahşap malzemenin bakımı ve işlene bilirliğinin zor olması, maliyetlerinin yüksek olması, ahşap malzemenin kaynağı olan ağaçların fazlaca tüketilmesi gibi nedenlerle ahşap endüstrisi alternatif arayışına girmiş ve ahşapların çeşitli işlemlere maruz kalmasıyla elde edilen ahşap kompozit malzemelerin geliştirilmesine önem vermiştir. Bununla beraber ahşap ve ahşap kompozit malzemelerin yanabilen malzemeler olduğu bilinmektedir. Bu nedenle yangına dayanıklı kimyasalların ahşap sektöründe kullanımı artmıştır. Brom(Br), Klor(CI), Fosfor(P), Bor(B), Azot(N) gibi iki veya daha fazla element içeren bileşiklerin alev dayanımı üzerinde etkili olduğu çeşitli araştırmalar sonucu kanıtlanmıştır. Bu çalışmada yangın geciktirici boyaların, çeşitli ağaç türlerinden elde edilen ahşap ve ahşap kompozit malzemeler üzerinde yangına karşı ne gibi etkilerinin olduğu ayrıca elde edilen numunelerin gerçekleştirilen tek kaynaklı alev deneyinde fiziksel, kimyasal özellikleri araştırılmıştır. Ahşap malzeme olarak kavak, köknar, kayın, çam ahşap kompozit malzeme olarak MDF, OSB, sunta yangına dayanıklı boya malzemesi olarak yangına dayanıklı bor katkılı boya, yangına dayanıklı su ve solvent bazlı boya kullanılmıştır. Bu malzemeler fırça yöntemiyle boyanmıştır. Deneyler sonunda, ahşap ve ahşap kompozit malzemelerin yangın geciktirici boyalar ile ısıya karşı nasıl tepki verdikleri kimyasal, fiziksel değişimleri, alev alma, tutuşma anları incelenmiştir. Deney malzemelerinin deney öncesi, deney sonrası, deney esnasındaki termal kamera görünümleri, tutuşma ve alev alma anları fotoğraflanmıştır. Ahşap ve ahşap kompozit malzemelerin ilk ağırlıkları, boyalı ağırlıkları, deney sonrası ağırlıkları, ilk hacimleri son hacimleri, ilk ebatları son ebatları belirlenmiş, değerlerin ortalamaları hesaplanmış ve grafikleri yapılmıştır. Yapılan tek kaynaklı yangın deneyi aynı standartlarda üç defa gerçekleştirilmiş sonuçlar yorumlanmıştır.
Hafriyat işleri için en uygun iş makinesi kombinasyonunun oluşturulması
Hafriyat ve toprak işleri özellikle yol ve baraj inşaatları ile açık madenler gibi işletmelerde uygulanan çok büyük hacimli işlerden biridir. Hafriyat ve toprak işlerinde kullanılan iş makineleri yükleniciler için yüksek maliyetli harcama kalemlerinden biridir. İş planlaması sürecinde hedeflenen proje maliyeti ve süresini gerçekleştirmek için kullanılacak ekipman ve kamyon filosu seçimi büyük önem arz etmektedir. Seçim kriterleri olarak iş makinelerinin birim işi en düşük maliyetle yapması ve sözleşmede taahhüt edilen sürede işin tamamlanması yer almaktadır. Fakat işin başlamasından önce yoğun tasarım ve metraj hesaplamalarına ağırlık verilmesi nedeniyle toprak işleri genellikle en uygun iş makinesi yerine en kolay temin edilebilen iş makineleri ile gerçekleştirilmektedir. Tez çalışmasında gerçek bir hafriyat güzergâhının gerçek zamanlı gözlemi ve ölçümü gerçekleştirilmiş olup hafriyat güzergâhı üzerinde çeşitli ekskavatör ve kamyon modellerinin kapasite, motor gücü ile diğer teknik ve mekanik özellikleri modellenerek iş makinelerinin birim süredeki üretim miktarları ile maliyetlerini hesaplayıp en uygun iş makinesi kombinasyonunu belirleyen bir hafriyat çerçeve sistemi geliştirilmiştir. Ölçümü gerçekleştirilen hafriyat güzergahı üzerinde sistemde bulunan her kamyon modeli simüle edilerek yol yapısı ve koşullarına göre her ölçüm noktasında kamyonların oluşturduğu hız ve emniyetli geçişi sağlayacak olan kritik mesafe değerleri hesaplanıp analiz edilmiştir. Gerçekleştirilen hesaplamalar ile birlikte kamyonların her ölçüm noktasına göre motor gücü kontrolü, toplam gidiş - dönüş süreleri ve tur başına harcadığı yakıt miktarı belirlenmiştir Taşıma işlemini gerçekleştiren kamyonların damper uzunluklarına göre optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiş ve bu sayede en düşük maliyet ile en çok iş verimini sağlayacak olan kamyon modeli ve damper uzunluğu olasılığı belirlenmiştir. Ayrıca iş makineleri kombinasyonlarının oluşturduğu boşta kalma süre olasılıkları belirlenerek gerçekleştirilen hafriyat çerçeve sistemi ile birlikte en yüksek iş verimini en kısa süre ve en düşük maliyette sağlayan iş makinesi kombinasyonları bekleme süresi, saatlik taşınan kapasite, harcanan birim yakıt ve toplam birim maliyet parametreleri analiz edilerek belirlenmiştir. Tez çalışması kapsamında oluşturulan algoritma sistematik biçimde Excel Makro aracılığıyla kodlanarak toprak işi yapan yüklenicilerin kullanabileceği ve kolaylıkla anlayabileceği şekilde geliştirilmiştir. Bu sayede tez çalışmasının teorik katkısının yanı sıra uygulamaya yönelik katkısı da olacaktır.
Hafif çelik yapılarda vidalı kiriş-kolon birleşim (berkitmeli) davranışının deneysel olarak belirlenmesi
Son yıllarda yapısal çelik alanındaki gelişmelerden biri, soğuk şekillendirilmiş çelik profillerin çerçeve sistemlerde yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmasıdır. Normal çelik yapılarda bulonlu veya kaynaklı birleşim türleri kullanılırken, soğuk şekillendirilmiş birleşimlerde vida, bulon, perçin, kaynak, rozette birleşim ve raf birleşim gibi birçok birleşim tipi kullanılmaktadır. Bunlardan vidalı birleşimler üzerinde sadece kesme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Hafif çelik yapılarda kiriş-kolon birleşimlerde ise daha çok bulonlu birleşim kullanılmaktadır. Literatür araştırmaları incelendiğinde hadde profilleri ile kıyasla oldukça hafif olan soğuk şekillendirilmiş çelik yapılar daha önce malzemeden deforme olduklarından, vidalı kiriş-kolon birleşimlerinin bulonlu kiriş-kolon birleşimlerinden daha ekonomik sonuçlar vereceği öngörülmüştür. Hafif çelik kiriş-kolon birleşimlerde,akıllı vida kullanımının birleşim davranışına etkisini gözlemlemek için birleşimler deneysel olarak incelenmiştir. Hafif çelik yapılarda birleşimin yapısal davranışını belirlemek için kiriş gövdesinde berkitme kullanılarak;kirişin ve bayrak levhasının farklı kalınlıkları için birleşimin tam ölçekli konsol testleri gerçekleştirilmiştir. Birleşimlerin davranışı moment-dönme eğrisi ile temsil edildiğinden, bu çalışmada moment-dönme eğrilerinin ve moment-dönme karakteristik özelliklerinin değerlendirilmesine odaklanılmıştır. Aynı zamanda, birleşimlerin göçme modları da belirlenmiştir. Deney sonuçları berkitme kullanımının göçmeyi geciktirdiğini, rijitlik ve maksimum momenti artırdığını göstermiştir. Ayrıca kiriş kalınlığı ve bayrak levhasının kalınlığının artması rijitlik ve göçme davranışını değiştirmiştir.
Yarı-rijit bağlantılı çerçevelerin dinamik analizi
ÖZET Yapıların imalatı sırasında yada sonradan yapılan hatalar sebebi ile, kolon kiriş birleşim noktalarının davranışı yan-rijit düğüm noktası davranışını gösterebilmektedir. Yüksek lisans tezinde, bir bilgisayar programı kullanılarak yan-rijit bağlantılı çerçevelerin dinamik tepkisi araştırılmıştır. Bağlantıların esnekliği dönmeye ve ötelemeye karşı lineer elastik yaylarla modellenmiştir. Aynı geometri ve kesit alanlarına sahip ; rijit ve yan-rijit çerçevelerin davranışı kıyaslanmıştır. Çerçevelerin gerçek davranışını simgeleyerek, azaltma katsayılan ve yanal rij itlik değerleri her bir çerçeve için hesaplanmıştır. Çerçevelerin dinamik özellikleri hesaba katılarak, 13 farklı çok katlı çerçevenin tepki karakteristikleri modal nitelikleri referans alınarak kıyaslanmıştır. Çalışma, bağlantı esnekliğinin titreşim periyotlanm özellikle daha düşük modlarda arttırma eğiliminde olduğunu göstermekte olup, bağlantı esnekliği titreşim frekanslarının azalmasına sebep olmaktadır. Anahtar sözcükler : Yan-rijit, azaltma katsayısı, dinamik analiz
Çelik yapılarda non-lineer çözüm yöntemleri
Bu çalışmada, çelik yapıların gerçek davranışlarını incelemek amacıyla malzeme ve geometri bakımından lineer olmayan çözüm yöntemleri ele alınmıştır. Altı bölüm halinde sunulan bu çalışmanın birinci bölümünde lineer olmayan davranışın tanıtılması, konu ile ilgili çalışmaların gözden geçirilmesi, çalışmanın amacı ve kapsamı yer almaktadır. İkinci bölümde, malzeme bakımından lineer olmayan davranış tanıtılmış, yapılan kabuller ve yöntemin esasları sunulmuştur. Yapı davranışının malzeme bakımından lineer olmayan yöntemlere göre incelenmesi açıklanmıştır. Üçüncü bölümde, geometri bakımından lineer olmayan davranış, P-A ve P-8 etkileri incelenmiştir. İkinci mertebe analiz; stabilite fonksiyonları, geometrik rijitlik matrisleri ile ifade edilmiş ve bazı iteratif yaklaşık yöntemler incelenmiştir. Dördüncü bölümde, ikinci ve üçüncü bölümde tanıtılan malzeme ve geometri bakımından lineer olmayan çözüm yöntemleri incelenmiş ve hesap yöntemlerine değinilmiştir. Lineer olmayan işlem adımlan da açıklanmıştır. Beşinci bölümde, incelenen lineer ve lineer olmayan hesap yöntemleri örnek çerçeveler üzerinde matris yöntemler kullanılarak uygulanmıştır. Yöntemlerin uygulaması adım adım ve detaylı bir şekilde gösterilmiştir. Çeşitli yük artımı yöntemleri incelenmiş ve yöntemlerin birbirlerine göre avantaj lan sunulmuştur. Altıncı bölümde, lineer olmayan hesap yöntemlerinin kullanılması ile bir önceki bölümden elde edilen hesap sonuçlan karşılaştınlmış ve yorumlanmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar bu bölümde sunulmuştur.
Düzlem çerçeve dinamik analizinde kat rijitlik oranının ve dönme serbestlik derecelerinin açısal frekanslara ve mod vektörlerine etkisi
Pratikte yapılan çalışmalarda dinamik analizi önceleyen bir statik analiz evresi vardır. Statik analiz, yapıya etkiyen öz yükler ve hareketli yükleri dikkate alarak yapılır. Yeterli doğrulukta bir statik analiz için gerekli olan yapısal model, genelde birkaç yüzden birkaç bine değişen ve sayısal değeri yapının karmaşıklığıyla orantılı olan, çok fazla sayıda serbestlik derecesi gerektirebilir. Aynı model dinamik analizde de kullanılabilir; ancak bu model yeterli doğrulukta bir dinamik analiz için genelde çok fazla sayıda serbestlik derecesi içerir. Çünkü dinamik analizi yapılan yapının dinamik tepkisi, Ok birkaç mod ve bunlara karşılık gelen açısal frekanslar ile temsil edilebilir. Bu da çok daha az sayıda serbestlik derecesi gerektiren yapısal modeller ile mümkün olabilmektedir. Bu nedenle mod vektörlerini ve açısal frekansları hesaplamaya başlamadan önce mümkün olduğu kadar çok sayıda serbestlik derecesinde azaltma yapılmalıdır. Bu da dinamik analiz evresinin en kritik kısımlarından birini oluşturmaktadır. Bu çalışmada serbestlik derecelerinin azaltılması işlemi için statik kondensasyon yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde yapının dinamik analizde kullanılacak olan serbestlik derecelerine kütle bağlanacak, yok edilecek serbestlik derecelerin de kütle olmadığı kabul edilecek veya kütle bağlanan serbestlik derecelerine göre ihmal edilebilir büyüklükte kütleler olduğu düşünülecektir; yok edilen serbestlik dereceleri dönme serbestlik dereceleri olarak kabul edilmiştir. Çalışmada, dinamik analize dahil edilmeyen serbestlik derecelerinin açısal frekans ve mod vektörlerine etkileri incelenmiş; ayrıca kolon/kiriş atalet momentleri oranlarında yapılan değişimin dinamik davranışı nasıl etkilediği sorusuna cevap aranmıştır. Çalışmada, kolon/kiriş atalet momentleri oranlarındaki değişimin mod vektörlerine ve açısal frekanslara etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte dönme serbestlik derecelerinem ilişkin çeşitli kabuller yapılmıştır. Böylece kolon/kiriş atalet momentlerindeki değişimin incelenmesi, dönme serbestlik derecelerinde yapılan kabuller ile zenginleştirilmiş ve bu ikili kapsam içinde model tekrar sorgulanmıştır. Modelin dönme serbestlik derecelerine ait üç farklı kabul yapılmıştır: (C) durumunda dönme serbestlik dereceleri herhangi bir kısıta maruz bırakılmamış ve sistem gerçeğe en yakın olan bu şekliyle çözülmüştür. (B) durumuna ait modelde ise aynı katta bulunan dönme serbestlik derecelerinin aynı miktarda döndüğü kabulü yapılmış ve rijitlik matrisi bu kabule uygun oluşturularak hesaplara buradan devam edilmiştir. (B) durumunda dönme serbestlik derecelerinde yapılan bu kabuller, dinamik hesaba dahil olan rijitlik matrisi boyutlarında önemli azalmalar oluştururken açısal frekans ve mod vektörlerinde, (C) durumuna kıyasla, farkların çok az olduğu gözlenmiştir. (A) durumunda model kayma çerçevesi olarak kabul edilmiş ve mod vektörleri ve açısal frekanslar bu kabule göre bulunmuştur. (A) durumuna ait hesaplamalar, (B) ve (C) durumuna göre oldukça farklı sonuçlar vermiştir.
Yüksek performanslı betonların süneklik özelliğinin araştırılması
II ÖZET Yüksek performanslı beton, yalnızca yüksek basınç dayanımına sahip bir beton olmayıp, diğer mekanik özellikleri ve dayanıklılığı ile de ön plana çıkan ve kullanımı gün geçtikçe artan bir malzemedir. Buna karşılık yüksek basınç dayanım değerlerine sahip yüksek performanslı betonların deformasyon ve enerji yutabilme kapasiteleri açısından, normal betonlara kıyasla bile yetersiz oldukları bilinmektedir. Betonun mekanik dayanımlarının yanı sıra kırılma enerjisi de önemli bir malzeme parametresidir. Gevrek bir malzeme olan geleneksel betonların göçme süreçlerinde sönümledikleri enerji miktarı sınırlı düzeylerde kalırken, lifli betonlar ise özellikle ilk kırılma yükünden sonra oldukça yüksek bir düktü davranış gösterirler. Bu çalışmada, lifli yüksek performanslı betonların enerji yutma kapasiteleri ve deformasyon özellikleri araştırılmıştır. Amaca yönelik olarak hazırlanan deney programında, betonda farklı en büyük agrega tane çaplan, farklı lif geometrileri ve farklı lif dozajları kullanımının gerilme-deformasyon davranışlarına etkileri incelenmiştir.
Çok serbestlik dereceli sistemlerin harmonik diferensiyel quadrature (HDQ) metodu ile lineer ve lineer olmayan dinamik analizi
Gerçek fiziksel sistemler yada mühendislik problemleri yaygın olarak lineer veya lineer olmayan bir kısmi türevli diferansiyel denklem ile ifade edilirler ve bunların kapalı matematiksel çözümlerini elde etmek bazen zordur. Sonuç olarak bu kısmi türevli denklemlerin sayısal çözümü hemen hemen bütün mühendislik alanında kullanılmaktadır. Bu tarz kapalı matematik çözümün olmadığı uygulamalarda çok yaygın olarak kullanılan sonlu farklar ve sınır elemanlar olup, pek çok mühendislik problemi bu yöntemler ile yeterli sayıda düğüm noktası alındığında kabul edilebilir sonuçlar vermektedir. Bununla birlikte fiziksel manada ancak özel birkaç noktada yeter doğrulukta sonuçların istendiği problemlerde sonlu farklar yine de yüksek sayıda düğüm noktasına ve büyük kapasitede hesaplayıcıya ihtiyaç duyduğundan uygun olmamakta ve özellikle lineer olmayan problemlerde yüksek sayıda iterasyonlar kaçınılmaz olmaktadır. Sonuç olarak hem çözüm için gereken hesap süresi ve hem de bilgisayar bellek ihtiyacı artmaktadır. Modern bilgisayar teknolojisi ile, kısmi veya adi diferansiyel denklemler şeklinde tanımlanan pek çok mühendislik ve bilim problemini çözecek birkaç sayısal hesap yöntemi geliştirilmiş olup yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha az düğüm noktası kullanarak daha hassas sonuçlar elde edebilecek sayısal yöntemlerin araştırılması sırasında diferansiyel quadrature yöntemi bulunmuştur. Diferansiyel quadrature yöntemi; koordinat doğrultusuna göre bir fonksiyonun türevi, çepeçevre saran bir çözüm bölgesindeki yüksek dereceden bir polinom yardımıyla yaklaşım kurabilen sürekli bir fonksiyon ve o doğrultu boyunca bütün ağ noktalarındaki fonksiyon değerlerinin tümünün lineer toplamı olarak ifade edilebileceği prensibine dayanır. Sonlu elemanlar ve sonlu farklar gibi diğer sayısal yöntemlerde olduğu gibi diferansiyel quadrature yöntemi de verilen diferansiyeldenklemi, çözüm bölgesi için önceden seçilen düğüm noktalarında bilinmeyen fonksiyon değerlerine bağlı bir lineer denklem takımına indirger. Bu tezde tek ve çok serbestlik dereceli sistemlerin serbest ve zorlanmış titreşimleri harmonik diferansiyel quadrature metoduyla incelenmiştir. İlk önerilen diferansiyel quadrature (DQ) yöntemi ve daha sonra ortaya çıkan genelleştirilmiş diferansiyel quadrature (GDQ) yöntemlerinde kullanılan polinomal formda fonksiyonlar yerine, harmonik diferansiyel quadrature (HDQ) metodunda test fonksiyonu olarak sinüs veya kosinüs gibi trigonometrik fonksiyonlar kullanılır. Bu nedenle metot harmonik diferansiyel quadrature olarak adlandırılır. Hesaplarda hem lineer hem de lineer olmayan davranış göz önüne alınmıştır. Metodun doğruluğu, yeterliliği ve verimliliği sayısal örnekler ile gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, mevcut diğer sayısal analiz yöntemleriyle ve analitik çözüm ile elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. Metot tek ve çok serbestlik dereceli sistemlerin lineer ve lineer olmayan analizi amacıyla yeter doğrulukta sonuçlan kısmen daha kısa süreli bilgisayar zamanı ve daha az düğüm noktası için vermiştir. Anahtar Kelimeler : Harmonik diferansiyel quadrature; Lineer olmayan dinamik analiz; Tek serbestlik dereceli sistemler, Çok serbestlik dereceli sistemler, Yapı dinamiği.