Güçlendirilmiş çelik kirişlerin yorulma analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HASAN CEM AKKAYA

Danışman: Fatih Alemdar

Özet:

Dünyada tekrarlı yüklemeye maruz kalan birçok yapıda yorulmadan dolayı hasar meydana gelmektedir. Bu hasarı gidermek için yapıyı yıkıp tekrar yapmak yerine
güçlendirmek hem maliyet hemde süre açısından avantaj sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında ilk olarak hasar verilmiş çelik kirişler üzerinde Abaqus sonlu elemanlar
paket programı kullanılarak kirişler modellenmiş ve gerilme analizi yapılmıştır. Bu bölümde üç farklı durum için gerilme analizi yapılmıştır. İlk durumda farklı çatlak
boylarına sahip kirişlerin analizi yapılmıştır. İkinci durumda, farklı güçlendirme metotları ile güçlendirilmiş hasar verilmiş kirişler modellenerek hasarlı bölgedeki
gerilme değişimleri incelenmiştir. Üçüncü durumda ise çatlak geometrisi değiştirip sorunlu bölgedeki gerilmeler incelenmiştir. Bu tez kapsamında ikinci olarak deneysel
çalışma yapılmıştır. 2 adet kontrol numunesi, 3 adet bulonlu çelik plaka ek yaparak güçlendirme, 1 adet CFRP malzemesi yapıştırak güçlendirme, toplamda 6 adet S275
kalitesinde IPE120 kirişlerinin yorulma deneyleri yapılmıştır. Çelik kirişlerin yorulma performansını değerlendirmek için çevrimsel yüklemeli dört noktalı eğilme deneyi
uygulanmıştır. Çevrimsel yükleme sabit genlikli, gerilme oranı 0.1 ve yükleme hızı 2 hertzdir. Ayrıca deney sırasında kırılmaya kadar geçen çevrim sayısı, çatlak boyu ve
rijitlik değişimleri izlenmiş ve not alınmıştır. Deney sonuçları AASHTO da bulunan yorulma eğrilerine göre yeterli güvenlikte olup olmadığı incelenmiştir. Ayrıca bulonla
birleştirilmiş çelik plakaların bulonlar arasındaki mesafe arttıkça yorulma ömrü artmaktadır. Fakat CFRP malzemesi ile yapılan güçlendirme yorulma ömrünü 1.5 kat
arttırmasına rağmen CFRP malzemesi ile çelik yüzeyleri arasında sıyırma probleminden dolayı iyi performans gösterememiştir.