Farklı basınç kuvvetlerinin etkisindeki kısa hea-kesitli çelik kiriş-kolonların güçlü ve zayıf eksende plastik moment kapasitelerinin hesaplanması

Abstract

Bu tez çalışmasında; burkulma sınır durumları göz ardı edilerek, HEA profillerin farklı basınç yükleri altındaki plastik moment kapasiteleri hesaplanmış ve tablolaştırılmıştır. Örnek olarak HEA300 profili ele alınmış ve kesite; elemanın akma yükünün belli yüzdelerine karşılık gelen basınç kuvvetleri etkitilerek, basınç kuvveti ve eğilme momentinin ortak etkisinde kesitin plastik moment dayanımı hesaplanmıştır. Profillerin plastik moment kapasitelerini hesaplayabilmek için öncelikle plastik tarafsız eksenin yerini belirlemek gerekmektedir. Herhangi bir kesite artan basınç yükleri uygulandığında, plastik tarafsız eksenin yeri değişir. Başlangıçta plastik tarafsız eksenin tam olarak nereden geçtiği bilinmediği için, gövdede, eğriliklerde ve başlıkta olacağının varsayıldığı her bir durum için ayrı ayrı hesaplamalar yapılmıştır. İlk olarak plastik tarafsız eksenin kesitin geometrik merkezine olan uzaklığını belirlemek, sonrasında da plastik moment kapasitesini bulmak için genel denklemler çıkarılmıştır. Plastik tarafsız eksenin doğru konumu, üç durum için hesaplanandan gerçekçi olan alınarak belirlenmiştir. Bu değerleri kullanarak da plastik moment kapasitelerine ulaşılmıştır. Ardından incelenen profiller için mühendislerin plastik tasarım yaparken faydalanacakları, farklı basınç yükleri altındaki plastik moment dayanım tabloları oluşturulmuştur.

In this thesis, the plastic moment capacities of HEA profiles under different compressive loads are calculated by ignoring the buckling limit states and then tabulated. The HEA300 profile is taken as a sample and plastic moment strength values for the compressive forces corresponding to certain percent values of the yield load of the element under the common effect of compressive load and bending moment. It is primarily required to determine the location of the plastic neutral axis in order to calculate the plastic moment capacities. When increasing compressive loads are applied to any cross section, the location of the plastic neutral axis shifts. Since it is not exactly known where the plastic neutral axis passes through at the beginning, the calculations are performed separately for the each case of assumptions of being on the web, on the curved parts and on the flange. First the equations to determine the distance between the plastic neutral axis and then the general equations for plastic moment capacity are derived. The correct position of plastic neutral axis is determined by selecting the realistic one of the three cases that are calculated. Plastic moment capacities are obtained by using these values. Then plastic moment strength tables under different compressive loads are generated for the examined profiles, which the engineers can make use of, while making plastic design.