Euler-bernoulli kiriş teorisi kullanılarak farklı kesit ve sınır koşullarında çelik lifli kolonun burkulma ve titreşim analizi

Abstract

Euler kiriş modelinin burkulma ve dinamik analizi mekanik, sivil havacılık mühendisliği disiplinlerinde ve makine mühendisliği uygulamalarında büyük önem taşımaktadır. Günümüzde gelişen teknolojiyle birlikte bilgisayar yazılımları aracılığıyla, çözümü zor olan mühendislik problemleri kısa sürede kolaylıkla çözülebilir hale gelmiştir. Oluşturulan matematiksel ve nümerik çözüm yöntemleri mühendislik için önemli derecede kolaylık sağlamaktadır. Bu çalışma, bilinen bir model ile oluşturulmuş çelik lifli kolonun burkulma ve titreşim analizini içermektedir. Oluşturulan kolon ve kiriş modelinde, hacimce %0,6 oranında 3 adet farklı tip lif takviyeli numune ve 1 adet lifsiz (K) kontrol numunesi olmak üzere dört farklı kendiliğinden yerleşen beton (KYB) serisinden elde edilen karakteristik değerler kullanılmıştır. Çalışmada, kolon modelinin çapına, boyuna, elastisite modülüne ve kesit tipine bağlı olarak kritik burkulma değerlerini, kiriş modeli için doğal frekans ve frekans parametresi değerlerini veren analizler yapılmıştır. Elde edilen analiz sonuçları ile narinliğin ve çelik lif içeren KYB’nin basınç kolonlarında, kritik yüke etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak lif kullanımının, doğal frekans ve frekans parametresi değerlerinde yaklaşık %15-20 bir artış sağladığı, kritik burkulma yükü değerlerinin ise azalmasına sebep olduğu gözlenmiştir.

Buckling and dynamic analysis of the Euler beam model is of great importance in mechanical, civil aviation engineering disciplines and mechanical engineering applications. With the developing technology today, engineering problems that are difficult to solve have become easily solved in a short time through computer software. The mathematical and numerical solution methods created provide significant convenience for engineering. This study includes buckling and vibration analysis of a steel fiber column formed by a known model. In the column and beam model created, characteristic values obtained from four different self-compacting concrete (KYB) series; 0.6% by volume, three different types of fiber-reinforced samples and one fiberfree (K) control sample were used. In the study, analyzes giving critical buckling values, natural frequency and frequency parameter values for the beam model depending on the diameter, length, elasticity module and cross-section type of column model were made. With the analysis results obtained, the effect of slenderness and steel fiber-containing PUE on the critical load in the pressure columns was investigated. As a result, it has been observed that fiber use provides an increase of approximately 15-20% in natural frequency and frequency parameter values and decreases the critical buckling load values.