Elastik mesnetli yarı-rijit bağlantılı düzlemsel çerçevelerin stabilite ve ikinci mertebe analizi

Yıl 2018, Cilt: 9 Sayı: 1, 387 - 398, 04.04.2018

Halil Görgün Senem Yılmaz Çetin , Serpil Çelik

Öz

Bu çalışmada, kayma deformasyonlarının etkisi de göz önüne alınarak elastik mesnetli ve birleşim noktalarına doğrusal elastik dönel yaylarla bağlı kiriş-kolon elemanlardan oluşan düzlemsel çerçevelerin doğrusal ve doğrusal olmayan analizi yapılmış ve bu konuda daha önce hazırlanan tasarım amaçlı bir bilgisayar programı modifiye edilmiştir. Önce, birinci ve ikinci mertebe teorileri kullanılarak uç kısımlarında doğrusal elastik dönel yaylar bulunan kiriş-kolon elemanlara ait eleman rijitlik matrisleri eksenel kuvvetin sıfır, basınç ve çekme durumları için ayrı ayrı elde edilmiştir. Daha sonra eksenel kuvvetin sıfır ve diferansiyel denklemler yardımıyla eksenel kuvvetin basınç ve çekme durumları dikkate alınarak üniform yayılı yük, tekil yük, doğrusal değişen yayılı yük, simetrik yamuk şeklinde yayılı yük ve son olarak simetrik olmayan üçgen şeklinde yayılı için ankastrelik uç kuvvetleri bulunmuştur. Bazı problemleri değişik şekillerde çözerek, modifiye edilen bilgisayar programın doğruluğu sonuçların uyumu ile gösterilmiştir. Bu araştırmadaki yöntemle literatürdeki bazı örnekler ele alınmış ve sayısal sonuçların literatürdekilerle uyum içinde oldukları görülmüştür. İncelenen örneklerde yay katsayılarının değişimine bağlı olarak bazı elastostatik büyüklüklerin değişimi incelenerek tablolarla sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kayma deformasyonları, elastik mesnet, birleşim noktaları, birinci mertebe teorisi, ikinci mertebe teorisi, dönel yaylar

Kaynakça

• Ackroyd, MR. ve Gerstle, K.H., (1983). Elastic stability of flexibly connected frames, Journal of Structural Engineering, ASCE, 109, 1, 241-245.
• Aksogan, O., Akavcı, S.S. ve Görgün, H., (2005). Analysis of frames with flexible connections, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20, 1, 1-11.
• Aksogan, O. ve Akkaya, F., (1991). A Computer program for the analysis of flexibly connected frames, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 6, 2, 25-41.
• Aksogan, O. ve Dinçer, R., (1991). Nonlinear analysis of planar frames with linear prismatic members having rigid end sections taking shear deformation into consideration, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 6, 1, 125-137.
• Aksogan, O. ve Görgün, H., (1993). The nonlinear analysis of planar frames composed of flexibly connected members, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 8, 2, 117-129.
• Aristizabal-Ochoa, D,J., (2012). Matrix method for stability and second-order analysis of Timoshenko beam-column structures with semi-rigid connections. Eng. Struct., 34, 289-302.
• Azizinamini, A. ve Radziminski, J.B., (1989). Static and cyclic performance of semi-rigid steel beam-to-column connections, Journal of Structural Engineering, ASCE, 115, 12, 2979-2999.
• Çelik, A., (2012). Kesme kuvvetini hesaba katarak uçlarında rijit bölgeler bulunan ve düğüm noktalarına dönel yaylarla bağlı çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin geometrik ve malzeme bakımından nonlineer analizi. Yüksek lisans tezi, DÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Çelik, S., (2013). Timoshenko kiriş-kolon elemanlardan oluşan yarı-rijit bağlı düzlemsel çerçevelerin stabilite ve ikinci-mertebe analizi için matris yöntemi. Yüksek lisans tezi, DÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Cunningham, R., (1990). Some aspects of semi-rigid connections in structural steelwork, The Structural Engineer, 68, 5, 85-92.
• Girijavallabhan, C.V., (1969). Analysis of shear wall openings. Journal of Structural Division, ASCE, 95(10): 2093-2103.
• Görgün, H. ve Yılmaz, S., (2008). The nonlinear analysis of planar frames composed of flexibly connected members taking shear deformations into consideration, Çukurova Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23, 1, 15-28.
• Karacan, S. S., (2011). Kesme kuvvetini hesaba katarak uçlarında rijit bölgeler bulunan ve düğüm noktalarına dönel yaylarla bağlı çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin nonlineer analizi. Yüksek lisans tezi, DÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Kaymak, S., (2012). Kesme kuvvetini hesaba katarak uçlarında rijit bölgeler bulunan ve düğüm noktalarına dönel yaylarla bağlı çubuklardan oluşan düzlemsel çerçevelerin stabilite analizi. Yüksek lisans tezi, DÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Diyarbakır.
• Livesley, R.K., (1964). Matrix methods of structural analysis, Permagon Press, Inc., New York, N.Y.
• Monforton, A.R. ve Wu, T.S., (1963). Matrix analysis of semi-rigidly connected frames, Journal of Structural Division, ASCE, 89, 13-42.
• Popov, E.P., Petersson, H. and Le, D.Q., (1979). Program Subwall, Finite element analysis of structural walls. ACI Journal, 76, 30, 679-696.
• Romstad, K.M. ve Subramanian, C.V., (1970). Analysis of frames with partial connection rigidity, Journal of Structural Division, ASCE, 96, 2283-2300.
• Stelmack, T.W., Marley, MJ. ve Gerstle, KR., (1986). Analysis and tests of flexibly connected steel frames, Journal of Structural Engineering, ASCE, 112, 7, 1573-1588.
• Yu, CR. ve Shanmugam, N.E., (1986). Stability of frames with semi-rigid joints, Comput. Struct., 23, 5, 639-648.