PROF. DR. POLAT GÜLKAN

Analysis of mechanical behavior of high performance cement based composite slabs under impact loading Yüksek performanslı çimentodan imal edilmiş betonarme döşemelerin yüksek hızlı mermi etkisi altındaki hesabı

Çelik tel donatılı betonunun ve serbet kıvamlı lifli betonun çarpma yüklemesi altındaki davranısları son yıllarda incelenmeye baslanmıstır. Göreceli olarak yeni olan bu malzemeler kullanımı daha eskiye dayananlara kıyasla daha yüksek basınç ve çekme dayanımlarına sahiptirler aynı zamanda enerji emme kapasiteleri ve kırılma sertlikleri de kullanımı eski olanlara oranla daha yüksektir. Bu yüksek lisans tezinde ANSYS AUTODYN 11.0.0. programının yardımıyla beton, çelik tel donatılı beton ve serbet kıvamlı lifli betonun çarpma yüklemesi altındaki davranıslarını incelemek için analizler yapılmıstır. Simulasyonlarda, betonun basınç ve çekme dayanımlarının, kırılma enerjisinin, hedef ve mermi için kullanılan erozyon deserlerinin hedefte olusan deformasyonları ve çarpma sonrası merminin hızını nasıl etkiledisi incelenmistir. Analiz sonuçları, simulasyonları yapılan deney sonuçlarıyla krater çapı, krater derinlisi, krater hacmi ve çarpma sonrası mermi hızı parametreleri bakımından karsılastırılmıstır. Simulasyon sonuçları, beton, çelik tel donatılı beton ve serbet kıvamlı lifli betonun basınç ve çekme dayanımlarının çarpma yüklemesi sonucunda olusan krater hacmi açısından oldukça önemli oldusunu, merminin ve hedefin modellenmesinde kullanılan erozyon deserlerinin ise merminin çarpma sonrası hızını büyük ölçüde etkiledisini göstermistir. Deney sonuçlarıyla kıyaslandısında beton numumelerin simulasyon sonuçlarında daha yüksek tutarlılık görülmüstür. Ne var ki çelik donatılı beton ve serbet kıvamlı betonda bu tutarlılık yüzdesi daha azdır. Deney ve analizlerin birbirine daha yakın sonuçlar verebilmesi için simulasyonlarda kullanılacak malzeme deserlerinin elde edilmesi amacıyla iliskili testlerin yapılması gerektisi kanısına varılmıstır. Anahtar Kelimeler: AUTODYN simulasyonu, çarpma yüklemesi, krater hacmi, çarpma sonrası hız, çelik tel donatılı beton, serbet kıvamlı lifli beton.

A parametric study investigating the inertial soil-structure interaction effects on global and local deformation demands of multistory steel mrf structures resting on surface rigid mat foundations Yüzeysel rijid radye temele oturmuş çok katlı çelik çerçeve yapılarda atalete dayalı yapı-zemin etkileşimi sonucu deformasyon taleplerinde oluşan değişikliklerin incelenmesine yönelik parametrik çalışma

Pratikte, yumuşak zemine oturan yapıların dinamik özellikleri rijid zemine oturan yapılardan önemli seviye farklılık gösterebilir. Atalete dayalı yapı-zemin etkileşiminin yapının genel ve yerel seviyesinde meydana gelen şekil değiştirmesine olan etkisinin incelenmesi için parametric bir çalışma yapılmıştır. Bu tezde anlatılan çalışmalar kapsamında rijit-temele ve yapı zemin etkileşimine olanak tanıyan esnek-temele oturan 7 çelik çerçeve türü yapının doğrusal olmayan dinamik analizleri yapılmıştır. Zemin, parametreleri frekans uzayından bağımsız katsayılarla tanımlanan Truncated Cone Model (Wolf, 1994) ile idealleştirilmiştir. Deprem ivme kayıtları NEHRP Zemin Sınıfı C ve D’ye uyacak şekilde seçilmiştir. Bu çalışma, yüzeye doğru dik ilerleyen ve yatay polarizasyona sahip uyumlu kesme deprem dalgalarına maruz kalan yüzeysel, rijit, radye temele oturmuş yapılar için sınırlandırılmıştır. Yapının davranışındaki değişimler istatistiksel olarak analiz edilmiş ve deformasyonlar doğrusal regresyon denklemleri ile temsil edilmeye çalışılmıştır. Çalışma kapsamında incelenen dalga parametresi ve yapı boy oranının, yapının deformasyona bağlı davranışındaki değişimlerle doğru orantılı olarak değişitiği saptanmıştır. Atalete bağlı etkileşimin yapı davranışına olan olumlu katkısı, deformasyanlar çerçevesinde, maksimum 6% olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte, yapı üzerinde artan global süneklik talebinin atalete bağlı yapı zemin etkişimini azalttığı saptanmıştır. Son olarak, defomasyon talep oranlarında 1’in altındaki azalmayı göstermek üzere, H/R=0.5, 1, 2 ve 3 için, dalga parametresinin üst sınırları hesaplanmıştır.

Dynamic characteristics and performance assessment of reinforced concrete structural walls Betonarme perdelerin dinamik ozellikleri ve performans değerlendirmesi

Yer değiştirmeye dayalı tasarım ve değerlendirme yöntemlerinde kullanılan analitik araçlarla performans düzeyini tanımlamak için doğru gerilme değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca son zamanlarda yönetmeliklerde hem kesme ve hem de eğilme etkisi altındaki betonarme perdelerin modelleme ve kabul kriterleri için önerilen değişiklikler de hasar sınır durumlarının tanımlanması ve karşı gelen gerilme değerlerinin belirlenmesi için kapsamlı bir çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir. Bu durum sınırların belirlenmesinde kullanılan deneysel düzeneklerin yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Birçok deney perdeye tepe noktasından uygulanan tek bir yüklemeyle gerçekleştirilmekte ve gerçek boyutlarda ve yapı içinde gerçek konumundaki etkilere maruz elemanlar üzerinde deneyler kolaylıkla yapılamamaktadır. Bu çalışma çok iyi kalibre edilmiş bir sonlu elemanlar modelleme programını kullanarak dikdörtgen kesitli betonarme perdelerin global ötelenme, kesit dönmesi ve eğriliği ve perde uçlarındaki beton ve çelik gerilmeleri arasındaki ilişkiyi incelemektedir. Dikdörtgen kesitli perde elemanları için mevcut değerlerden daha doğru olduğuna inanılan modelleme parametreleri ve kabul kriteri fonksiyonları teklif edilmektedir. Türk Deprem Şartnamesi ve bazı diğer hesap kılavuzlarında verilen şekil değiştirme ile ilgili hükümlerin geçerliği irdelenmektedir. Bu çalışmada yapısal duvarların performans değerlendirmesine dair birçok konu da irdelenmiştir. Perde ve perde-çerçeve sistemler için sismik hesaplarda kullanılmak üzere sonlu eleman modelleme stratejileri ve analitik hesap yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller perdeli yapıların hem dinamik hem de statik özelliklerini etkin bir şekilde hesaplamaktadır. Plan alanına göre perde alanı arttırımı esas alınarak, perdeli yapıların doğrusal olmayan sismik hesapları tasarım tepki spektrumuyla uyumlu yer hareketi kayıtları kullanılarak zaman tanım alanında hesap yöntemi ile gerçekleştirilmiştir.