Geliştirilmiş Sonlu Elemanlar Algoritması İle Düzlem Elasto-Plastik Betonarme Çerçeve Sisteminin Modellenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEMİHA HAYRİOĞLU
Danışman: Serkan Bekiroğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doğrusal olmayan malzeme ile modelleme artık yönetmeliklerin talep ettiği analiz yöntemleri içerisinde yer almaya başlamıştır. Birçok itme analizinde çubuk mekaniği için çoğunlukla kesit bazında toplanmış veya yayılı tanımlanmış doğrusal olmayan mekanizmalar kullanılmaktadır. Bu çalışmada iki boyutlu betonarme levha problemlerin sayısal modellerinin kurulması amacıyla beton ve donatı için doğrusal olmayan malzeme modelleri oluşturulmuştur. Beton malzeme için Drucker-Prager modeli baz alınarak pekleşme bölgesi çok parçalı doğrusal bir eğri olarak tanımlanmıştır. Ayrıca konik akma yüzeyinin açık kalan bölgesi p-q düzleminde dairesel bir eğri ile kapatılmıştır. Beton gerilme-şekil değiştirme eğrisi olarak TBDY-2018'de ifade edilen Mander beton modeli eğrisi seçilmiştir. Plastik şekil değiştirmenin mevcut olduğu durumlarda beton malzeme için Poisson oranı, genleşme oranı, kohezyon, kayma modülü, tanjant elastisite modülü, elastisite modülü ve sekant elastisite modülü Mander eğrisini takip edecek şekilde birbirleri ile tutarlı değerler olarak tanımlamada kullanılan her şekil değiştirme değeri için güncellenmektedir. Donatı ise von Mises kriterine göre doğrusal elastik, mükemmel plastik (pekleşme yok) malzeme modeli olarak dikkate alınmıştır. Elastik tahmin ve plastik dönüş algoritmaları takip edilerek mevcut akma kriterleri için uygun yöntemler geliştirilmiştir. Malzemelerin tanımlanması ve sistemin çözümünü sağlamak amacıyla MATLAB programlama dili kullanılarak bir sonlu elemanlar ile modelleme programı geliştirilmiştir. Bir betonarme konsol kiriş ve portal çerçevenin düzlem elasto-plastik problem çözümü yapılmıştır. Örnekler üzerinde doğrusal olmayan beton ve donatı ile oluşturulan betonarme kesitler için çözümlemelerde elde edilen sonuçların kalitesi tartışılmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda geliştirilen sonlu elemanlar ile modelleme programı; betonda pekleşme sonuna kadar sadece kuvvet-yer değiştirme düzeyinde değil, ayrıca gerilme-şekil değiştirme, tarafsız eksen derinliği ve hasar düzeyi seviyelerinde de beton malzemesinin tanımında kullanılan parametrelerin değerleri üzerinde ayrıca herhangi bir analiz ile araştırma yapılmasına ihtiyaç duymadan makul seviyede tutarlı sonuçlar sunmaktadır.