Çift simetri eksenli I-enkesitli çelik kirişlerin gövde narinlik oranları büyük olduğunda, yanal buruşmalı burkulma (YBŞB) olarak adlandırılan bir göçme şekli ortaya çıkmaktadır. YBŞB, yanal burulmalı burkulma modu ile gövde yerel burkulma modunun etkileşimi sonucu ortaya çıkan bir burkulma şeklidir. Gövde narinliği ve başlık kompaktlığı, YBŞB modu üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bu çalışma, çift simetri eksenli I-enkesitli çelik kirişlerin inelastik YBŞB davranışlarını araştırmaktadır. Kiriş serbest açıklığı azaldıkça elastik olmayan davranışın arttığı ve gövde kesitinde (tarafsız eksen ile basınç başlığı arasındaki bölgede) akmanın başlamasıyla gövde buruşmalarının oluştuğu bilinmektedir. Özellikle inelastik davranan kirişlerde gövde buruşmaları daha sık gözlenmektedir. Bu çalışmada, farklı gövde narinliklerine sahip kesitler için Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelikte önerilen inelastik burkulma sınır uzunluk (Lr) formülünden elde edilen analitik değerler ile sonlu elemanlar analizinden elde edilen ilgili uzunluklar karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışma ile gövdede meydana gelen buruşmaların, kesitin inelastik davrandığı serbest uzunluk aralığını genişlettiği görülmüştür. Gövde buruşmalarının oluşmasında akmanın etkin bir parametre olduğu tespit edilmiştir. İlgili analizlerde genel olarak, YBŞB etkisiyle yönetmelik tahminlerinden daha yüksek Lr değerleri elde edilmiştir. Ancak kesitlerin gövde narinlikleri arttıkça nümerik yöntem ile belirlenen Lr değerlerinin analitik formül ile belirlenen Lr değerlerine oranı artmaktadır. Yapılan çalışma ile yürürlükte bulunan çelik yapı tasarım şartnamesine, önemli bir stabilite problemi olan YBŞB formüllerinin de dahil edilmesi gerekliliği gösterilmiştir.
Yanal buruşmalı burkulma yanal burulmalı burkulma lokal burkulma elastik olmayan burkulma boyu sonlu elemanlar modeli
A critical failure mode is encountered in double symmetric steel I-beams, which is known as lateral distortional buckling (LDB), when the web slenderness ratio of the section is relatively high. LDB is a buckling mode arising through the interaction of the well-known lateral torsion buckling (LTB) and web buckling, i.e. local buckling (LB), modes. Web slenderness and flange compactness have significant effects on LDB. This study focused on the inelastic LDB behavior of doubly-symmetric steel I-beams. The inelastic behavior increases and web distortions take place with the initiation of yielding in the web (between neutral axis and compression flange) with decreasing beam length. Generally, web distortions are encountered more commonly in the inelastic range of buckling. In this study, analytical limiting unbraced length (Lr) values of the beams with different web slenderness values from the inelastic LTB (Lr) formula of the Turkish Steel Structures Design Code (TSSDC 2016) were compared to the respective finite element results. Lr values were observed to increase due to web distortions. Yielding was determined to be the most influential parameter on web distortions. As a result of LDB, numerical Lr values were higher than the respective analytical estimates from code formulations. However, as the web slenderness of the section increases, the numerical-to-analytical Lr ratio was shown to increase. The study underscored the need to include LDB formulas into the current steel structure design specifications.
Lateral distortional buckling lateral torsional buckling local buckling inelastic buckling length finite element model
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Mart 2021 |
Gönderilme Tarihi | 4 Kasım 2020 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2021 Cilt: 24 Sayı: 1 |
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.