Topoloji Eniyilemesi ve Çubuk Benzeşimi Yöntemleri Kullanılarak Betonarme Yapı Elemanlarında En Uygun Donatı Düzeninin Belirlenmesi ve Deneysel Gerçeklemesi


Prof. Dr. Fatih Mehmet ÖZKAL

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Uysal H.

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu tez kapsamında, betonarme yapı elemanlarında kesme etkisinin hâkim olduğu bölgelerde ya da sıra dışı geometriye sahip elemanlarda geleneksel yöntemler yerine çoğunlukla tercih edilen çubuk benzeşimi yöntemiyle donatı düzeninin belirlenmesi üzerine bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bunun için çalışmanın ilk adımı olarak kullanılan topoloji eniyilemesi algoritmasının muhtelif yönlerden daha da iyileştirilmesi ve geliştirilmesi sağlanmıştır. Buna ilaveten topoloji eniyilemesinde tam gerilmeli tasarım durumuna en yakın olan tasarımın tespitini daha sağlıklı biçimde gerçekleştirebilmek amacıyla bir başarım göstergesi geliştirilmiş ve bu gösterge farklı yapı elemanlarının eniyilemesinde kullanılarak üstün yönleri araştırılmıştır. Laboratuvar deneyleri gerçekleştirilen dört ayrı modeldeki donatı düzeni, topoloji eniyilemesi ve çubuk benzeşimi yöntemlerinin birlikte kullanıldığı tümleşik bir tasarım yöntemiyle belirlenmiştir. TS500 standardındaki tasarım ve kısıtlama yönergeleri dikkate alınarak yurtdışı standartlar ve literatürdeki öneriler doğrultusunda tasarımlar hazırlanmıştır. Her deney modeli için hem geleneksel tasarım adımlarıyla ve hem de tez kapsamında önerilen tümleşik tasarım yöntemiyle ikişer deney numunesi oluşturulmuş ve bu numunelerin yapı davranışlarının mukayesesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında, topoloji eniyilemesi ve çubuk benzeşimi yöntemlerinin birlikte kullanılması halinde, betonarme yapı elemanlarının tasarımı için geleneksel yöntemlere nazaran daha başarılı sonuçlara ulaşıldığı ve önerilen yöntemin kullanılmasıyla tasarım mühendisleri için tecrübe gerektirmeden büyük kolaylıklar sağlanacağı kanaatine varılmıştır.