Kafes Sistem Analojisine Sahip Hafif Çelik Tonoz Yapıların Öksetik Tasarımı ve Deprem Performanslarının Araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: OĞUZHAN AKARSU

Danışman: Abdulkadir Cüneyt Aydın

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Bu çalışmanın temel amacı, hafif çelik malzeme kullanılarak tasarlanmış farklı geometrik özelliklere sahip tonoz kabuklar ile delikli plaka yapıların, statik ve dinamik performans açısından karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesidir. Özellikle öksetik (negatif Poisson oranlı) boşluk geometrilerinin yapı elemanlarının sismik davranışına etkisi analiz edilerek, yapısal optimizasyonun sağlanabileceği parametrik stratejiler ortaya konmuştur. Yöntem: Araştırma kapsamında hem delikli plakalar hem de yarı silindirik tonoz kabuklar, çeşitli geometrik konfigürasyonlarla modellenmiştir. Sarsma tablası deneyleri ile ivme, hız ve deplasman verileri elde edilmiş; bu veriler wavelet spektrum analizi, spektral ivme değerlendirmesi ve modal analiz gibi yöntemlerle detaylandırılmıştır. Delik çapı, delik düzeni, yıldız formundaki boşluk açıları ve kabuk eğrilikleri parametrik olarak değiştirilmiş ve tüm modeller statik yükler ve 11 farklı gerçek deprem kaydı altında test edilmiştir. Bulgular: Elde edilen bulgular, delikli plakaların ve kabukların dinamik davranışlarının belirgin biçimde farklılaştığını göstermiştir. Öksetik boşlukların bulunduğu plaka sistemlerinde yerel deformasyonun çevresine yayılması ve titreşim enerjisinin daha geniş bir alana dağıtılması gözlenmiştir. Kabuk sistemlerde ise formun eğriliği ve H/B oranı, doğal frekansları ve modal kütle oranlarını doğrudan etkilemiştir. Wavelet analizi, plakaların yüksek frekanslı modlara daha duyarlı olduğunu, kabukların ise düşük frekanslı spektrumlarda yoğun enerji birikimi gösterdiğini ortaya koymuştur. Sonuç: Plaka ve kabuk sistemlerinin her biri kendine özgü avantajlar sunmakta olup, yapısal verimlilik açısından her iki sistemde de öksetik geometri kullanımı performansı artırmaktadır. Öksetik boşlukların dikkatli biçimde yerleştirildiği delikli plakalar, hem ağırlık azaltımı hem de sönüm kapasitesi açısından optimize edilmiş çözümler sunmaktadır. Tonoz kabuklar ise geometrik form avantajı ile titreşim davranışında üstünlük sağlamaktadır. Çalışma, farklı geometri ve taşıyıcı davranış tiplerine sahip sistemlerin, parametrik olarak karşılaştırılması açısından literatüre özgün katkı sunmaktadır.