Betonarme kolonlara yatay olarak uygulanan çarpışma yüklemesinin lineer olmayan sonlu elemanlar yöntemi ile analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: WAHEEDULLAH BARMAKI

Danışman: ÖZGÜR ANIL

Özet:

Betonarme kolonlar karayolu ya da denizyolu köprü ayaklarına araçların çarpması veya patlama etkisiyle kolonlara etki eden hava şoku profili gibi çeşitli nedenlerden dolayı ani dinamik çarpışma yüklemesi etkisinde kalabilmektedir. Bu tür etkiler betonarme kolonlara etkiyebilecek ani dinamik çarpma yüklemelerine birer örnektir. Kolonlara etkiyen ani dinamik çarpışma yüklemesinin laboratuar ortamında modellenmesinde literatürde de yaygın olarak yer alan ve tercih edilen serbest ağırlık düşürme test düzeneği kullanılmıştır. Tez çalışması kapsamında çarpışma yüklemesinin uygulanabilmesi için özel olarak tasarlanmış bir test düzeneği ile kolon deney elemanlarının incelendiği deneysel bir çalışmanın sonuçları kullanılarak doğrulanmış bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Deneysel çalışmada test edilen betonarme kolonlar 1/3 geometrik ölçekli ve kare kesitli olarak üretilmiştir. Deneysel çalışma kapsamında üretilmiş ve test edilmiş toplam sekiz deney elemanının beşi ANSYS Autodyna Explicit STR yazılımı kullanılarak lineer olmayan artımsal dinamik analizi yapılarak, deneysel sonuçlar ile uyumlu bir sonlu elemanlar modeli oluşturulması hedeflenmiştir. Deneysel çalışmada incelenen değişkenler betonarme kolona uygulanan çarpışma yüklemesinin etki noktası, kolondaki kesme donatısı aralığı ve beton basınç dayanımıdır. Kolonlara çarpışma yüklemesi 9 kg ağırlığındaki çekicin 1000 mm yükseklikten düşürülmesi ile etkitilmiştir. Kolonlara uygulanan çarpışma yüklemesi kolonların orta noktasına ve yüksekliğinin üçte birine gelecek şekilde iki farklı noktada etkitilmiştir. Çarpışma testleri sırasında kolonlardan ivme ve kolon orta noktasından deplasman ile yükleme için kullanılan çekiç üzerinden uygulanan çarpışma yüklemesi değerleri zamana bağlı olarak ölçülmüştür. Yapılan lineer olmayan artımsal dinamik analizle deneysel sonuçlar ile uyumlu sonuç verebilecek bir sonlu eleman modelinin oluşturulması araştırılmış ve analiz sonuçlarının deneysel sonuçlara ne ölçüde yakınsadığı ile ilgili yorumlar yapılmıştır.