Kaynaklı kolon-kiriş bağlantılarında oluşan artık gerilmelerin modellenmesi

Kaynak işlemi esnasında oluşan artık gerilmeler ikincil gerilmeler olarak sayılıp genellikle göz ardı edilirler. Ancak, sistemin yapısal bütünlük göz önünde bulundurulduğunda performansına olumsuz etkileri olmakta ve beklenmeyen gevrek kırılmalara neden olmaktadır. Bunun nedeni, kaynaklı bağlantılarda ortaya çıkan üç boyutlu gerilme durumunun yapının plastik deformasyon kabiliyetini azaltmasıdır. Kaynak hızı, malzeme özellikleri, kaynak yöntemi, bağlantı tipi, paso sayısı, soğuma hızı gibi faktörler artık gerilmelerin mertebesini belirler. Bu tezin amacı, bağlantı tipinin, kaynak ve soğuma hızının artık gerilmelere etkisini incelemek ve deprem yüklerine dayanıklı çelik yapılardaki kaynaklı kolon-kiriş bağlantılarını belirlemektir.Bu çalışmada, doğrusal olmayan sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak ABAQUS programı ile kaynaklı çelik kolon-kiriş bağlantılarında ark kaynağı esnasında oluşan artık gerilmeler belirlenmiştir. Zamana bağlı mekanik ve ısıl analizler yapılmıştır. Gerçeğe yakın sonuçlar elde etmek için malzeme özellikleri sıcaklığın fonksiyonu olarak tanımlanmıştır. Kaynaklı bağlantılardaki artık gerilme karakteristiklerini incelemek amacı ile üç boyutlu sonlu elemanlar modeli geliştirilmiş ve kaynak prosesi modellenmiştir. Bağlantı tipinin artık gerilmeye etkilerini araştırmak için üç farklı bağlantı tipi modellenmiştir. Ayrıca, kaynak iş boşluğunun etkileri incelenmiştir. Altı farklı ısıl çevrim için gerilme durumları tespit edilmiştir. Artık gerilme değeri kaynak iş boşluğu bulunması durumunda artmaktadır. Diğer taraftan, soğuma süresinin uzaması ise artık gerilme değerini düşürmektedir.