Experımental Investıgatıon Of Lateral Torsıonal Bucklıng Of Cantılever Steel Upe Beams

Abstract

İnce cidarlı çelik yapı elemanları çekme ve basınç gibi eksenel yüklemelere karşı yüksek mukavemete sahip olduğu için günümüz yapı tekniğinde tercih edilir olmakta ve yapılarda sıkça kullanılmaktadır. Fakat bu elemanlar (I, U, H vs.) genelde çok düşük burulma rijitliğine sahip oldukları için önemli stabilite problemleri ile karşı karşıya kalmaktadırlar. Yanal burulmalı burkulma durumu çelik yapı kirişlerinin önemli stabilite problemlerinden biridir ve genellikle burulma veya yatay hareket yapması engellenmemiş ince cidarlı elemanlarda meydana gelmektedir. Kuvvetli ekseni etrafında eğilmeye maruz kalan çelik kirişler, uygulanan yükün kritik değere ulaşması ile birlikte yanal olarak bükülerek düzleminin dışında bir hareket sergileyebilirler. Yanal burulmalı burkulma stabilite problemi, burulma veya yanal burkulma sertliğinden çok daha büyük bir düzlem içi burkulma sertliğine sahip çelik kiriş elemanlarda aniden ortaya çıkar. İnce cidara sahip çelik kiriş elemanlarında yanal burulmalı burkulma göçme mekanizması istenmeyen ve aniden meydana gelen bir stabilite problemi haline gelip, bu konuda günümüze kadar son derece sınırlı sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Yapılan literatür taraması sonucunda çelik yapı tasarımlarında kullanılan UPE tür profiller için yanal burulmalı burkulma stabilite bozulması üzerine yapılan kapsamlı deneysel bir çalışmanın olmadığı görülmüştür. Bu nedenle deneysel bir çalışma yapılması planlanmış ve 9 adet UPE80 konsol kiriş deney numunesi serbest ucundan monotonik bir şekilde artan düşey tekil yükleme altında test edilmiştir. Yüklemeler serbest uçtan olmak üzere alt başlık, üst başlık ve gövdeden yapılmıştır. Testler sonucunda deney elemanlarının maksimum taşıma gücü, maksimum düşey ve yatay deplasman değerleri, maksimum uç nokta burulma açısı değerleri hesaplanmıştır.Since thin-walled steel construction elements have high strength against axial loads such as tensile and pressure, they are preferred in today's building technique and are frequently used in structures. However, these elements (I, U, H, etc.) generally have very low torsional stiffness and therefore face significant stability problems. Lateral torsion buckling is one of the major stability problems of steel structure beams and occurs in thin-walled elements, which are generally not prevented from torsion or horizontal movement. The steel beams subjected to bending around the strong axis may exhibit a movement outside the plane laterally with the load being reached to the critical value. The lateral torsion buckling stability problem occurs suddenly in steel beam elements with a plane bending stiffness much greater than the torsion or lateral buckling stiffness. The lateral torsion buckling failure mechanism in the steel beam elements with thin wall has become an undesirable and suddenly occurring stability problem and a very limited number of studies have been carried out to this day. As a result of the literature review, it was observed that there was no comprehensive experimental study for lateral torsional sprain stability deterioration for UPE type profiles used in steel structure designs. Therefore, an experimental study was planned and 9 UPE80 cantilever beam test specimens were tested in a monotonically increased vertical single load from the free end. Downloads are made from the lower end, upper header and body, from the free end. As a result of the tests, the maximum bearing power, maximum vertical and horizontal displacement values, maximum end point torsion angle values of the test elements were calculated