Yıl 2019, Cilt 9 , Sayı 3, Sayfalar 547 - 556 2019-07-15

Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları
Resistance of Elliptical Hollow Section T-joints Under In-plane Bending Moment

Emre Özyurt [1] , Murat YILMAZ [2]


Elips en kesitli içi boş profiller (EHS), son yıllarda estetik ve şık görünümlerinden ötürü popülerdir. Bu profiller mimarisel avantajlarının dışında, mühendislik açısından da bir çok avantajlara sahiptirler. Ancak, bu profillerden yapılmış birleşimlerin tasarımı için herhangi bir yönetmelik mevcut değildir. Yapılan tasarımlarda genellikle eşdeğer kutu profil yaklaşımı kullanılmaktadır. EHS’ler iki farklı çaplara sahip oldukları için, dört farklı oryantasyon ile birleşim türü oluşturulabilmektedir. Bu yüzden, eşdeğer kutu profil yaklaşımı her zaman ekonomik ve güvenli sonuçlar vermeyebilir.

Bu çalışmanın amacı, mevcut yönetmelikteki eşdeğer kutu profil yaklaşımı kullanılarak EHS T-birleşimlerinin düzlem içi eğilme momenti etkisindeki dayanımlarını ve göçme modlarını incelemektir. Bu çalışma, doğrusal olmayan sonlu elemanlar yazılımı olan ABAQUS v.6-14.1 programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sayısal analizlerden önce sonlu elemanlar modeli mevcut bir test ile karşılaştırılarak doğrulaması yapılmıştır. Yapılan doğrulama sonuçlarına göre, sonlu eleman tipi, malzeme özelliği, sonlu eleman ağ aralığı ve doğrusal olmayan analizlerde ele alınan zaman adımı gibi parametreler sayısal analizlerde kullanılmıştır.

Bir dizi parametrik çalışma, ana elemanların geometrik özellikleri ve oriyantasyon tipleri dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Sayısal analiz sonuçları eşdeğer kutu yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Sayısal analiz sonuçlarına göre, mevcut yöntem ekonomik olmayan öngörülerde bulunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, tip 1 ve 2 ve tip 3 ve 4 oryantasyonları benzer davranışlara ve dayanımlara sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu yüzden, ekonomik ve güvenli bir yöntem geliştirilmiş ve sayısal modeller ile karşılaştırılmaları yapılarak doğrulanmıştır.

Elliptical Hollow Sections (EHS) have become popular in recent years due to their aesthetic and elegant appearance. Apart from its architectural advantages, it has many advantages in terms of engineering. However, there is no design guide for the design of the joints made of EHS. In the structural applications, equivalent box profile approach is generally used. Since the EHSs have two different diameters, the joint can be formed by four different orientations. Therefore, the equivalent box profile approach may not always yield economic and safe results.

The aim of this study is to examine the EHS T-joints in terms of their in-plane bending moment and their failure modes by using the equivalent box profile approach in the current design guides. This study was carried out using the non-linear finite element software ABAQUS v.6-14.1. Before numerical analysis, the finite element model was compared with an existing test. According to the validation results, parameters such as finite element type, material property, mesh size and time step taken in non-linear analyzes were used in parametric studies.

A series of parametric analyses were carried out by taking into account the geometrical parameters and orientation types of the main elements. The results of the numerical analysis were compared with the equivalent box method. According to the results of the numerical analysis, it was found that the current method made non-economic predictions. In addition, the type 1 and 2 and type 3 and 4 orientations have similar behavior and strength. Therefore, an economical and safe method has been developed and verified by comparison with numerical models.

  • ABAQUS, V.,2014. 6.14 documentation, Dassault Systems Simula Corporation
  • Boresi, A. P. ve Schmidt, R. J., 2003. Advanced Mechanics of Materials, John Wiley and Sons Press, USA.
  • Bortolotti, E., Jaspart, J. P., Pietrapertosa, C., Nicaud, G., Petitjean, P. D. ve Grimault, J. P., 2003. Testing and Modelling of Welded Joints Between Elliptical Hollow Sections, Proceedings of the 10th International Sympsium on Tubular Structures, Madrid, Spain, p. 259-264.
  • CEN EN 1993-1-8, 2005. Design of Steel Structures, Design of Joints, British Standart Institute, London.
  • Choo, Y. S., Liang, J. X. ve Lim, L. V., 2003a. Static Strength of Elliptical Hollow Section X- Joint Under Brace Compression, Tubular Structures X, Proceedings of the 10th International Symposium, Madrid, Spain, p. 253-258.
  • CYTYE, Türk Standartları Enstitüsü, 2016. Çelik Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Ankara.
  • Fung, T. C., Tan, K. H. ve Nguyen, M. P., 2015. Structural Behaviours of CHS T- Joints Subjected to Static In- Plane Bending in Fire Conditions, Journal of Structural Engineering, 142, 04015155.
  • Haque, T., Packer, J. A. ve Zhao, X-L., 2012. Equivalent RHS Approach for The Design of EHS in Axial Compression or Bending, Advances in Structural Engineering, 15, 107-120.
  • Ozyurt, E., 2018a. Yangında Elips Enkesitli Eksenel Yük Taşıyan Çelik Kolonların Davranışı, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Bursa, 23, 205-206.
  • Ozyurt, E. ve Wang, Y. C., 2018b. Resistance of Axially Loaded T-and X-Joints of Elliptical Hollow Sections at Elevated Temperatures–A Finite Element Study. Structures, 15-31.
  • Packer, J. A., Wardenier, J., Zhao, X. L., Van der Vegte, G. J. ve Kurobane, Y., 2009. Design Guide for Rectangular Hollow Section (RHS) Joints Under Predominantly Static Loading, 2nd Edition, No.3, CIDECT.
  • Packer, J. A., Choo, Y. S., Shen, W., Wardenier, J., Van der Vegte, G. J. ve Mustard, T., 2012. Axially Loaded T and X Joints of Elliptical Hollow Sections, CIDECT Final Report No. 5BW-2.
  • Pietrapertosa, C. Ve Jaspart, J. P., 2003. Study of the Behaviour of Welded Joints Between Elliptical Hollow Sections, Proceedings of the 10th İnternational Symposium on Tubular Structures.
  • Shen, W., Choo, Y. S., Wardenier, J. ve Van der Vegte, G. J., 2012. Static Strength of Axially Loaded Elliptical Hollow Section X Joints with Braces Welded to Wide Sides of Chord, I: Numerical Investigations Based on Experimental Tests. Journal of Structural Engineering, 140, 04013035.
  • Shen, W., Choo, Y. S., Wardenier, J. ve Van der Vegte, G. J., 2013. Static Strength of Axially Loaded EHS X-Joints with Braces Welded to the Narrow Sides of the Chord. Journal of Constructional Steel Research, 88, 181-190.
  • URL- 1, https://www.bimobject.com/en-us/tata-steel/product/celsius-355-ehs, 14 Aralık 2018.
  • Wardenier, J., 2007. Elliptical Hollow Sections, Internal Report Prepared for Corus.
  • Yura, J. A., Zettlemoyer, N. ve Edwards, I. E., 1980. Ultimate Capacity of Circular Tubular Joints, Proceedings of Offshore Technology Conference, p. 1965-1984.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-1465-596X
Yazar: Emre Özyurt (Sorumlu Yazar)
Kurum: GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-1873-6206
Yazar: Murat YILMAZ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 15 Temmuz 2019

Bibtex @araştırma makalesi { gumusfenbil504444, journal = {Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi}, issn = {2146-538X}, address = {}, publisher = {Gümüşhane Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {9}, pages = {547 - 556}, doi = {10.17714/gumusfenbil.504444}, title = {Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları}, key = {cite}, author = {Özyurt, Emre and YILMAZ, Murat} }
APA Özyurt, E , YILMAZ, M . (2019). Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi , 9 (3) , 547-556 . DOI: 10.17714/gumusfenbil.504444
MLA Özyurt, E , YILMAZ, M . "Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları". Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 (2019 ): 547-556 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/gumusfenbil/issue/46153/504444>
Chicago Özyurt, E , YILMAZ, M . "Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları". Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 (2019 ): 547-556
RIS TY - JOUR T1 - Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları AU - Emre Özyurt , Murat YILMAZ Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17714/gumusfenbil.504444 DO - 10.17714/gumusfenbil.504444 T2 - Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 547 EP - 556 VL - 9 IS - 3 SN - 2146-538X- M3 - doi: 10.17714/gumusfenbil.504444 UR - https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.504444 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları %A Emre Özyurt , Murat YILMAZ %T Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları %D 2019 %J Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi %P 2146-538X- %V 9 %N 3 %R doi: 10.17714/gumusfenbil.504444 %U 10.17714/gumusfenbil.504444
ISNAD Özyurt, Emre , YILMAZ, Murat . "Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları". Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 / 3 (Temmuz 2019): 547-556 . https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.504444
AMA Özyurt E , YILMAZ M . Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 9(3): 547-556.
Vancouver Özyurt E , YILMAZ M . Düzlem İçi Eğilme Momenti Altındaki Elips Enkesitli T-birleşimlerinin Dayanımları. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 9(3): 556-547.