Farklı boşluk şekillerine sahip rijitlik levhalı petek kirişlerin eğilme davranışının deneysel araştırılması

Abstract

Çelik yapılarda eğilmeye çalışan elemanlar çok farklı şekil ve kesitlerde imal edilebilir. Boyutlandırmadaki esas amaç kirişin eğilme momenti kapasitesini artırmaktır. Eğilmeye çalışan elemanlar yani kirişler, eğilme momentinin taşıma kapasitesi yükseklikle orantılı olarak artmaktadır. Çelik kirişlerin yüksekliği artırılırken, malzeme giderini de göz önünde bulundurarak petek kiriş tipi ekonomik bir seçenek olmaktadır. Çelik petek kirişler sıcak haddelenmiş profillere göre daha yüksek mukavemet, eğilme dayanımı, daha büyük kesit modülü ve daha ekonomik bir kesit gibi birçok avantaj sunmaktadır. Petek kirişler, eğilme dayanımını artırmak ve kirişin yanal burulmalı burkulmaya karşı bir destek görevi üstlenebilmesi açısından berkitmeli olarak imal edilebilmektedir.Bu tez çalışması kapsamında yapılan deneysel çalışmalarda farklı boşluk geometrilerine sahip berkitmeli ve berkitmesiz petek kirişin eğilme etkisi altındaki davranışı incelenmiştir. Deney kapsamında 6 adet çelik petek kiriş teste tabi tutulmuştur. Bu çalışmanın en özgün çıktısı olan zayiatsız yarım dairesel boşluklu petek kiriştir. IPN 180 profilinden imal edilen petek kirişler arasında, dairesel ve altıgen boşluklu petek kirişlere kıyasla hem daha büyük atalete sahip olması hem de zayiatsız olması üretilen bu petek kirişin en önemeli avantajlarıdır. Deney sonuçlarına göre de diğer kirişlerden daha narin bir gövdeye sahip olmasına rağmen eğilme rijitliği, yük taşıma kapasitesi ve enerji yutma kapasitesi bakımından diğer petek kirişlere göre daha iyi performans göstermiştir.

Bending elements in steel structures can be manufactured in many different shapes and sections. The main purpose of dimensioning is to increase the bending moment capacity of the beam. The bearing capacity of the bending moment of the elements, namely beams, increases in proportion to the height. While the height of the steel beams is increased, the castellated beam type is an economical option considering the material cost. Steel castellated beams offer many advantages over hot rolled profiles such as higher strength, higher bending strength, larger section modulus and more economical section. Castellated beams can be manufactured as stiffened in order to increase the bending strength and to act as a support against lateral torsional buckling of the beam.In the experimental studies carried out within the scope of this thesis, the behavior of the stiffened and non-stiffened castellated beams with different cavity geometries under the effect of bending was investigated. Within the scope of the experiment, 6 steel castellated beams were tested. The most original output of this work is the semi-circular hollow castellated beam without loss. Among the castellated beams made of IPN 180 profile, the most important advantages of this castellated beam are that it has greater inertia compared to the circular and hexagonal hollow castellated beams and is free of loss. According to the test results, although it has a more slender body than other beams, it performed better than other castellated beams in terms of bending stiffness, load carrying capacity and energy absorption capacity.