Yanal burulmalı burkulmaya maruz kalan çelik kirişlerin parametrik sonlu elemanlar analizi

Yanal burulmalı burkulma, kirisler için burkulma açısından bir göçme kriteridir. AISC, yanal burulmalı burkulmayı, elastik halde, eğilme düzlemine dik yerdeğiştirme ile en kesitin kayma merkezi etrafında dönmesinin aynı anda oluşmasını içeren burkulma durumu olarak tanımlar. Bu göçme kriteri, kirişin basınç kısmının artık taşıma kapasitesi açısından yeterli olmadığı, kirişin yerdeğiştirme ve dönmeye neden olan, gerilme kısmı tarafından sınırlandırılması durumunda oluşur. Bu çalışmanın amacı, oluşturulan modellerin sonlu eleman analizleriyle elde edilen sonuçların, AISC yönetmeliğinde tanımlanan yanal burulmalı burkulma emniyet gerilmeleri ile karşılaştırarak, bu yanal burkulma ifadelerinin tutarlılığını belirleyebilmektir. Bu kapsamda, herbiri ayrı ayrı, çift simetrik dört kompakt I kesitleri parametrik analizler için modellenmiştir. Ayrıca, sabit ve üçgensel eğilme momentleriyle, iki farklı yükleme durumu uygulanmıştır. Çelik kirişin yanal burulmalı burkulma davranışını gözlemlemek için ANSYS R14.5/Structural sonlu eleman analiz yazılımı kullanılmış, doğrusal analizleri yapılan kiriş modelleri basit mesnetli ve ankastre olarak oluşturulmuştur. Böylece, 1(kesit) x 4(parametrik simetrik model) x 2(yükleme) x 1(yazılım) x 4( kiriş açıklığı ) x 2 (analiz)=64 elemanlı, 4 boyutlu geniş bir yapısal sicim, tüm tez çalışmalarını kapsayacak biçimde geliştirilmiştir. Gerçek kiriş davranışının benzeşimini görmek için, ANSYS öntanımlı ¸cözüm operatörlerini kullanmak yerine, bu operatörler probleme uygun şekilde düzenlenmiştir. Hata spektrumu basit mesnetli kiriş için 1.92% ve 43.74%; ankastre kiriş için de 0.22% ile 1.37% arasında yer almıştır. Sonuç olarak, ANSYS yazılımının, AISC standartlarına, 11.16%'lık mutlak ortalama hata değeriyle yaklaştığı saptanmıştır.