Çelik kirişli köprülerin ve öngermeli kirişli betonarme köprülerin maliyet ve deprem performansının karşılaştırılması

Abstract

Bu tez kapsamında, çelik kirişli köprülerin ve öngermeli kirişli betonarme köprülerin inşaat maliyetleri ve deprem performansları karşılaştırılmalı olarak irdelenmektedir. Gerçekleştirilen bu irdelemelere göre sözkonusu köprülerin maliyet ve yapısal güvenlik kıstaslarına göre parametrik çalışmalar yapmak ve tasarımlarına ilişkin önerilerde bulunmak amaçlanmıştır. Bu amaçla, iki ana grup olarak çelik kirişli ve öngermeli kirişli köprüler den oluşan toplam 288 köprünün tasarımları gerçekleştirilmiştir. Bu köprülerin analizinde parametre olarak, farklı açıklık uzunlukları, kolon yükseklikleri, zemin tipleri ve sismik bölgeleri dikkate alınarak karşılaştırılmalar gerçekleştirilmiştir.Tasarımda ve inşaat maliyetleri ile sismik performanslarının belirlenmesinde sonlu elemanlar programından ve geliştirilen MS EXCEL yazılımından yararlanılmıştır. Gerçekleştirilen çalışmalara göre, köprülerin başlangıç maliyet hesabında öngermeli kirişli köprülerin çelik kirişli köprülerden daha ekonomik olduğu ve tasarımın minimum sınırları göz önüne alındığında, sismik yükler altında öngermeli kirişli köprülerin çelik kirişli köprülere göre daha iyi bir performans gösterdikleri sonuçlarına ulaşılmıştır. Bununla birlikte, sismik performans analizlerinde öngermeli ve çelik kirişli köprüler için aynı boyutlara sahip bir alt yapı kullanıldığında, çelik kirişli köprülerin daha iyi bir sismik performans sergilediği sonucuna da ulaşılmıştır.

In this thesis, a comparative study of construction costs and seismic performances of prestressed concrete girder bridges and steel girder bridges are carried out. According to these examinations, it was aimed to make parametric studies and make suggestions regarding their designs according to the cost and structural security criteria of the considered bridges. For this purpose, a total of 288 bridges, consisting of steel girder and prestressed concrete (PC) girder bridges, were designed as two main groups. In the analysis of these bridges, the cost and seismic performance of prestressed concrete girder and steel plate girder bridges are compared particularly considering in the various span lengths, column heights, soil types, and seismic zones. Finite element program and developed MS EXCEL software have been utilized in the design and in determining construction costs and seismic performances. In the initially cost calculation, it was carried out from the studies that the PC girder bridge is more economical than the steel plate girder bridge. Accordingly, considering the minimum limits of the design, in seismic loads (PC) girder bridges perform better seismic performance than steel girder bridges. However, when substructure with the same dimensions is used for (PC) girder and steel girder bridges, steel girder bridges perform better seismic performance than (PC) girder bridges in seismic performance analyses.