Kesit Oranı Optimize Edilmiş Boşluklu Çelik Kirişlerin Yük Kapasitesinin İncelenmesi

Abstract

Artan insan nüfusu beraberinde, kullanılan yapı sayısını artırmıştır. Yapı sayısındaki bu artış maliyetide etkilemiştir. Bu etki yapıların güvenli, ekonomik ve estetik bina tasarlanması için yapı elemanlarında çeşitli tasarımlar yapılmaya yönlendirmiştir. Petek kirişler bu bağlamda yapılan tasarımlardandır. Açılan delikler sayesinde aynı eş değer ölçülere sahip kirişlerle aynı yükü taşıması ve maliyetin düşürülmesini sağlamıştır. Kullanıldığı yere görede estetik bir görünüm sağlamıştır. Yapılan kaynak taramalarında döngüsel yükler altında petek kirişlerin tasarımı yeteri kadar irdelenmediği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada döngüsel yük altında petek kirişlerin üzerlerinde açılan deliklerin geometric sınır şartlarına göre davranışlarının belirlenmesi için 5 adet numune üzerinde deneyler ve ABAQUS program aracılığıyla sayısal analizler yapılarak kıyaslanmıştır. Deneylerde FEMA-350 yükleme protokolü kullanılarak dögüsel yük uygulanmıştır. Kiriş yüksekliğinin delik çapına oranı sınır şartlara uygunluk sağlayan altın orana eşitlenerek petek kiriş tasarımına etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak altın orana göre tasarlanmış deliklerin çaplarına sahip petek kirişlerin daha küçük delik çapına sahip petek kirişlere göre daha fazla yük taşıdığı sonucuna varılmıştır.The increasing human population has increased the number of buildings used. This increase in the number of buildings has also affected the cost. This effect has led to the making of various designs in the structural elements of the buildings to design safe, economical, and aesthetic buildings. Castellated beams are designs made in this context. Thanks to the opened holes, they carry the same load as the beams with the equivalent dimensions. Thus reducing the cost part. However, the literature surveys concluded that the design of castellated beams under cyclic loads needed to be adequately examined. This study performed experiments on five samples and analyses on the ABAQUS program to determine the behavior of holes drilled on honeycomb beams for cyclic load with relevant geometric boundary conditions. The cyclic load was applied in the experiments using the FEMA-350 loading protocol. The ratio of the beam height to the hole diameter is equalized to the golden ratio, which is compatible with the boundary conditions, and its effect on the castellated beam design is examined. As a result, it was concluded that castellated beams with hole diameters designed according to the golden ratio carry more load than castellated beams with smaller hole diameters.