Basit Mesnetli Köprülerde Hareketli Yük Analizlerini Kolaylaştıran bir Bilgisayar Programı

Benzer belgeler
İntegral Köprülerde Hareketli Yükler Altında Üstyapı Özelliklerinin Kazık Kuvvetlerine Etkisi

İntegral Köprülerde Hareketli Yük Dağılımına Yapı-Zemin Etkileşimi ve Uç-Ayak Tabliye Sürekliliğinin Etkileri *

UZUN AÇIKLIKLI KÖPRÜLERDE HAREKETLİ YÜK TASARIM PARAMETRELERİNİN TÜRK LRFD METHODU İÇİN BELİRLENMESİ. Doç. Dr. Alp CANER & Yusuf DÖNMEZ

Çok Katlı Yapılarda Elverişsiz Deprem Doğrultuları

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

SANDIK KESİTLİ KÖPRÜLERİN ANALİZİ

KÖPRÜ SARSMA DENEYLERİYLE ARAÇLARIN KÖPRÜ DEPREM DAVRANIŞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Kren Tasarımı Hazırlayan: Nurgül Kaya

Erdal İRTEM-Kaan TÜRKER- Umut HASGÜL BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜH. MİM. FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜH. BL.

Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

Yapı Sistemlerinde Elverişsiz Yüklemeler:

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

BOŞLUKLU BETONARME PLAK KÖPRÜLERİN ANSYS YAZILIMIYLA ANALİZİ

MUTO YÖNTEMİ. Çerçeve Sistemlerin Yatay Yüklere Göre Çözümlenmesi. 2. Katta V 2 = F 2 1. Katta V 1 = F 1 + F 2 1/31

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

REZA SHIRZAD REZAEI 1

SAP2000 de önceden saptanan momentler doğrultusunda betonarme plak donatısı hesapları şu makale doğrultusunda yapılmaktadır:

DOLU GÖVDELİ BETONARME PLAK KÖPRÜLERİN ANALİZİ

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

Birleşimler. Birleşim Özellikleri. Birleşim Hesapları. Birleşim Raporları

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

Yapım Aşamalarının Betonarme Binaların Yapısal Davranışına Etkisi

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

ihmal edilmeyecektir.

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

BİNALARDA KISA KOLONA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

R d N 1 N 2 N 3 N 4 /2 /2

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

FATİH SULTAN MEHMET KÖPRÜSÜ YAPISAL DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ. Kubilay KAPTAN 1

STATİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

Düzlem Çerçeve Yapıların Elverişsiz Yük Dağılımına Göre Analizi

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

YAPI MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

UZUN / BÜYÜK AÇIKLIKLI KÖPRÜLER

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

KUTU KESİTLİ ÖNGERİLMELİ PREFABRİKE KİRİŞLİ VİYADÜK TASARIMI. YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Murat Emre BATMAZ. Anabilim Dalı : İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

KİRİŞ YÜKLERİ HESABI GİRİŞ

DOKUZ KATLI TÜNEL KALIP BİNA SONLU ELEMAN MODELİNİN ZORLAMALI TİTREŞİM TEST VERİLERİ İLE GÜNCELLENMESİ

Öngerilmeli Beton Sürekli Kirişlerin Bilgisayarla Hesabı

Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışının Deprem Ve Trafik Yükleri Açısından İncelenmesi

ÇOK KATLI YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Hedefler. Kafeslerde oluşan kuvvetlerin hesaplanması: düğüm noktaları metodu kesme metodu

Proje Genel Bilgileri

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

GEMİ EĞİLME MOMENTİ ve KESME KUVVETİ KESİT ZORLARININ BUREAU VERITAS KURALLARI ve NÜMERİK YÖNTEM ile ANALİZİ

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

Köprü Açıklığının Tanımı

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

Yapısal Analiz Programı SAP2000 Bilgi Aktarımı ve Kullanımı. Doç.Dr. Bilge Doran

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

TEMEL MEKANİK 12. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

ANKARA ŞUBESİ PERŞEMBE SEMİNERLERİ

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

Elemanlardaki İç Kuvvetler

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

AÇI YÖNTEMİ Slope-deflection Method

Doç. Dr. Bilge DORAN

(Computer Integrated Manufacturing)

EXCEL VBA İLE ANKRAJLI VE ANKRAJSIZ İKSA YAPISI TASARIMI

HARAKETLİ YÜK PROBLEMİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Yılı Güz Yarıyılı Bitirme Sınav Programı (Türkçe Programı)

ENLEME BAĞLANTILARININ DÜZENLENMESİ

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

DİKDÖRTGEN KESİTLİ BETONARME KOLONLARIN YAKLAŞIK HESABI İÇİN BASİT BİR FORMÜL

ÇATI MAKASINA GELEN YÜKLER

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

Cüneyt ÖNGÖREN (1) N. Kemal ÖZTORUN (2)

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ (Y.L.) PROGRAMI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Karayolu Köprülerinin Modal Davranışına Kutu Kesitli Kiriş Şeklinin Etkisi Doç. Dr. Mehmet AKKÖSE

DÜZLEM ÇUBUK ELEMAN RİJİTLİK MATRİSİNİN DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

BİLDİRİ BAŞLIĞI : Betonarme Yapı Analizlerinde Dolgu Duvarların Modellenme Teknikleri

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

GEMİLERİN MUKAVEMETİ. Dersi veren: Mustafa İNSEL Şebnem HELVACIOĞLU. Ekim 2010

MAK4061 BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM

Mesnet Şartlarının Betonarme Kısa Kirişlerin Davranışına Etkisinin Deneysel ve Analitik Olarak İncelenmesi

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, KARAYOLU ÜSTYAPI MÜHENDİSLİĞİ QUIZ SINAVI

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanılarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Kompozit Kirişlerin Tasarımı

Transkript:

Basit Mesnetli Köprülerde Hareketli Yük Analizlerini Kolaylaştıran bir Bilgisayar Programı Ömer Fatih Yalçın İstanbul Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul faih.yalcin@istanbul.edu.tr Özet: Köprü tasarımında, mühendisler hareketli yükler olarak kamyon yüklerini ele almakta ve bunların köprü elemanları üzerindeki etkilerini tasarım hesaplarında kullanmaktadırlar. Bu çalışmada, basit mesnetli köprü tabliyelerine kamyon tekerlek yüklerini otomatik olarak uygulayan, köprü modellerinin sonlu elemanlar analizlerini yaptıran ve sonuçları işleyen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Program Excel VBA ortamında hazırlanmış ve bir API (Application Programming Interface) aracılığı ile SAP2000 Sonlu Elemanlar Analiz yazılımı ile bütünleştirilmiştir. Bu bütünleşme sonucunda, oldukça yorucu ve zaman alıcı olan parametrik çalışmalar birkaç gün içerisinde tamamlanabilmektedir. Anahtar Sözcükler: Köprüler, hareketli yükler, sonlu elemanlar, API. Abstract: In bridge design, engineers consider truck loading as live loads and use their effects on the bridge components for design calculations. In this study, a computer program was developed in order to apply the truck wheel loads to the decks of simply supported bridges, conduct finite element analyses of these bridges and further post-process the results. The program was coded in Excel VBA and integrated to SAP2000 Finite Element Analysis software through an API (Application programming Interface). As a result of this integration, tedious and time-consuming parametric studies can be performed in a few days only. 1. Giriş Karayollarındaki köprülerde hareketli yüklerin etkilerini incelemek için sonlu elemanlar yöntemi ile 3 boyutlu karmaşık köprü modelleri oluşturulabilir. Ancak bu modelleri kurmak çok zaman alıcı ve yorucu olmaktadır. Bu nedenle, köprü mühendisleri tasarımlarını yaparken basit iki boyutlu modeller oluşturur ve bunlarla birlikte standartlarda verilmiş olan hareketli yük dağılım katsayılarını ve verev düzeltme katsayılarını kullanırlar. İki boyutlu modelde, tek bir kiriş ele alınır ve tüm kamyon yükü bu kirişe uygulanarak en büyük moment ve keseme kuvveti bulunur. Ardından, köprüdeki dış ve iç kirişler için tasarım momenti ve kesme kuvveti, iki boyutlu modelden elde edilen değerlerin hareketli yük dağılım katsayıları ve verev düzeltme katsayıları ile çarpımıyla bulunur. Bu katsayılar köprüye uygulanan yüke ve köprü parametrelerine bağlıdır. Karayolları köprüleri için hazırlanmış olan tasarım kodlarında, örneğin AASHTO LRFD [1] ve Ontario Karayolu Tasarım Kodu [2], bu faktörlerin kullanılmasını istenir. Hareketli yük dağılım katsayıları ile ilgili formüller, çok önemli bir kuruluş olarak kabul edilen AASHTO'nun ilgili standartında 1931'den beri bulunmaktadır. Genellikle Türkiye'de ve birçok ülkede bu standart kullanılmaktadır. Bu standartlarda verilen hareketli yük dağılım formülleri basit mesnetli geleneksel köprüler (Şekil 1) için geliştirilmiştir ve köprü

SAP2000 [7] OAPI (Open Application Programming Interface) arayüzünü kullanan bir Visual Basic for Applications (VBA) programı yazılmıştır. Şekil 1. Tipik bir basit mesnetli köprünün üç boyutlu modelleri özelliklerinde bir takım kısıtlamalar getirmektedir. Bu kısıtlamaların dışına çıkan yeni formüller geliştirmek için parametrik hareketli yük çalışmaları yapmak gerekmektedir. Hareketli yüklerin basit mesnetli ve integral köprülere etkisi üzerine birçok çalışma yapılmıştır[3-6]. Dicleli ve Yalcin [5] bir veya birden fazla sayıda kamyonu, köprünün enine ve boyuna doğrultusunda farklı düzenlerde yerleştirilerek en kritik etkileri yapan kamyon yerleşim düzenin ne olduğu araştırılmışlardır. Yalcin [6] ise, köprü üzerindeki tüm olası yükleme durumlarını göz önüne alarak kirişlerdeki maksimum momenti veren yükleme düzenini belirlemiştir. Yukarıda bahsi geçen köprülerde hareketli yük dağılımlarını etkileyen pek çok faktör bulunmaktadır. Bunlar, kamyon tekerlek yükleri, yan yana ele alınan kamyon sayısı ve köprü üstyapı parametreleri (köprü uzunluğu, kiriş sayısı, kiriş aralığı vb.) şeklinde sıralanabilir. Çalışmanın doğasından dolayı, farklı parametrelere ve verev açılarına sahip birçok basit mesnetli köprü modelleri ve bu modellere uygulanması gereken çok fazla yükleme durumları olması nedeniyle, otomatikleştirilmiş bir süreç kullanılması zorunludur. Bu amaçla, köprü modellerinin yaratılması, değiştirilmesi, analiz edilmesi, sonuçların alınması, işlenmesi ve tablolanması için, Excel içerisinde yazılan ve Geliştirilen bu program aracılığıyla, hareketli yük çalışmaları oldukça kolaylaşmış durumdadır. SAP2000 ve diğer sonlu elemanlar programlarının sunduğu uygulama ara yüzleri köprülerde ve diğer birçok yapısal analizlerde kullanılmaktadır. Köprülerdeki hareketli yüklerle ilgili benzer bir çalışma Zhang [8] tarafından yapılmıştır. Bu çalışmada ANSYS APDL ara yüzü kullanılarak basit mesnetli köprülerde kesme kuvveti için hareketli yük etkileri incelenmiştir. 2. Köprü Modelleri Köprülerin üç boyutlu ve iki boyutlu yapısal modelleri, sonlu elemanlar programı olan SAP2000 kullanılarak kurulmuştur. Mabsout vd. [9] ve Hindi ve Yousif[10] tarafından yapılan çalışmalarda, köprülerin sonlu elemanlar kullanılarak modellenmesi için Hays vd. [11] tarafından önerilen modelleme tekniği tavsiye edilmektedir. Bu modelde, üst yapı tabliyenin geometrik merkezi ile kirişin geometrik merkezinin aynı eksenden geçtiği kabul edilerek ve kirişin elastik özellikleri, alan dönüştürme yöntemiyle tabliyenin özelliklerine dönüştürülerek modellenmiştir. Bu çalışmada da köprülerin üst yapısı bu modelleme tekniği kullanılarak modellenecektir. Hareketli yük dağılım katsayılarının hesaplanması için üç boyutlu olarak modellenmiş olan basit mesnetli köprüler iki boyutlu olarak da modellenmiştir. İki boyutlu olarak modellenen köprülerde, üst yapı ve uç ayak genişlikleri, kiriş aralığı esas alınarak belirlenmiştir. Analizlerde göz önüne alınan üstyapı özellikleri şunladır: köprü uzunluğu (L), kiriş açıklığı (S), AASHTO öngermeli beton kiriş tipi (GT), Kiriş sayısı (Nb) ve tabliye kalınlığı

(t s). Bazı parametrelerin aldığı değerler Tablo 1 de verilmiştir. Bu parametrelerin kullanılması ile basit mesnetli köprüler için 126 farklı üç boyutlu ve bunlara karşılık iki boyutlu yapısal modeller oluşturulmuştur. Bu modellerdeki yükleme durumları sayısı ise 5000 i aşmaktadır. Bu yükleme durumları bir veya daha fazla kamyonun köprü üzerindeki enine ve uzunlamasına farklı konumlarını içermektedir. Tablo 1. Ele alınan köprü parametreleri ve değerleri Verev (derece) L (m) S (m) GT 0;10;20;30; 40;50;60 0;10;20;30; 40;50;60 0;10;20;30; 40;50;60 15;20; 30;40 30 2.4 IV 1.2; 2.4; 3.6; 4.8 30 2.4 IV II;III; IV;V 3. Hareketli Yük Modelleri Bu çalışmada yapılan analizlerde AASHTO HL-93 hareketli yükü kullanılmıştır. HL-93 yükü, 35 kn ağırlığında ön dingilden, bu dingile 4.3 m uzaklıkta olan 145 kn'luk orta dingilden ve orta dingile 4.3 m ile 9.0 m arasında değişen mesafelerde bulunan 145 kn'luk arka dingilden oluşur (Şekil 2a). Enlemesine birden fazla kamyonun yerleştirildiği durumlarda kamyonlar arasındaki ve kamyonla köprü kenarı arasındaki mesafe sınırları Şekil 2b'de gösterilmiştir. Kamyonlar enine yönde kabuk elemanların bu yöndeki boyutları ile uyumlu olmaları için 0.6 m adımlarla hareket ettirilmektedir. Verevsiz köprüler için yan yana bitişik olarak uygulanan kamyonlar, uçayaklara eşit mesafede konumlandırılır. Bu nedenle köprü uzunluğu doğrultusunda kamyon yükleme konumu üç boyutlu model ve iki boyutlu çerçeve model için çakışıktır. Ancak, köprülerin verevli olması durumunda, aynı iki boyutlu model için, üç boyutlu model üzerinde farklı yükleme şablonları oluşturulabilir. Dicleli ve Yalçın [5] farklı yükleme konfigürasyonlarını incelemiş ve kirişlerde maksimum eğilme momenti ve kesme kuvvetini elde etmek için, kamyonların diyagonal olarak, uçayağa eşit mesafede yerleştirilmesi ve enine yönde diyagonal olarak hareket ettirilmesi gerektiğini tespit etmişlerdir. Benzer bir çalışmada da Şekil 2. (a) AASHTO LRFD, HL-93 tasarım kamyon yükü (b) Köprü üzerinde yan yana yerleştirilmiş kamyonlar için minimum mesafeler

Yalcin [6], maksimum momenti elde etmek için, tekli ve çoklu kamyonların tüm olası enine ve boyuna konumlarını incelemiş ve kritik konumu elde etmek için kamyonların enine yönde diyagonal hale çok yakın bir şekilde yerleştirilmesi ve hareket ettirilmesi gerektiğini teyit etmiştir. Şekil 3'te Yalcin'in [6] elde etmiş olduğu farklı kirişler için tek kamyon kritik yükleme pozisyonları verilmiştir. Yukarıda belirtilen çalışmaların sonuçlarına uygun olarak, bu çalışmada, kirişlerdeki maksimum etkileri bulabilmek için kamyonlar köprü üzerinde enine doğrultuda diyagonal olarak yerleştirilmişlerdir. Şekil 3. 30 verevli bir köprüde her kiriş için maksimum momenti veren kritik tek kamyon konumu. Hareketli yük dağılım katsayısı (HYDK) üç boyutlu analizlerden elde edilen maksimum etkilerin, tek kamyon yüklenmiş iki boyutlu analizlerden elde edilen maksimum etkilere bölünmesiyle hesaplanır. Bu katsayılar eğilme momenti ve kesme kuvveti için aşağıdaki denklemlerde verilmiştir: HYDK M HYDK V M = M V = V 3B 2B 3B 2B 4. VBA Programı Çalışmanın doğasından dolayı, farklı parametrelere ve verev açılarına sahip birçok basit mesnetli köprü modelleri ve bu modellere uygulanması gereken çok fazla yükleme durumları olması nedeniyle, otomatikleştirilmiş bir süreç kullanılması zorunludur. Bu amaçla, köprü modellerinin yaratılması, değiştirilmesi, analiz edilmesi, sonuçların alınması, işlenmesi ve tablolanması için, Excel içerisinde yazılan ve SAP2000 OAPI (Open Application Programming Interface) arayüzünü kullanan bir Visual Basic for Applications (VBA) programı yazılmıştır. OAPI ara yüzü, verevsiz bir köprü modelinden istenilen verev açısına sahip köprü üretmek; bu verev açısına bağlı olarak diyagonal şekilde bir ve birden fazla (köprü genişliği boyunca ne kadar kamyon sığıyorsa o kadar) kamyonun yükleme durumlarını oluşturmak; tüm modelleri koşturmak ve analiz sonuçlarını alıp maksimumlarını bulmak gibi zahmetli ve zaman alıcı işlemlerin gerçekleştirilmesini mümkün kılmaktadır. VBA programı ve Excel sayfaları sonlu elemanlar modellerini hazırlamak ve SAP2000'den gerekli sonuçları alıp tablolamak için birlikte kullanılmışlardır. Program girdi olarak her bir köprünün parametrelerini (uzunluk, kiriş tipi, kiriş aralığı, tabliye kalınlığı vs.) Excel'den almaktadır. Program bu parametreleri kullanarak 10, 20, 30, 40, 50 ve 60 verev açılarına sahip modelleri hazırlar; yükleme durumlarını isimlendirir ve ilgili yükleme durumuna uygun kamyon tekerlek yüklerini düğüm noktalarına uygular. Yükleme durumları, tek kamyon veya köprü genişliğine göre enine yönde ne kadar kamyon alıyorsa (geniş köprülerde 5 kamyon) o kadar kamyon yüklemesini içerir. Ayrıca, maksimum etkiyi bulabilmek için bu kamyonların enine yöndeki tüm olası konumları da yükleme durumlarının içerisinde olmalıdır. Kamyonların uzunlamasına yöndeki kritik konumları tesir çizgisi analizi ile belirlenir [5,6]. Kamyon

tekerlek yükleri genellikle kabuk elemanların düğüm noktaları ile çakışmamaktadır. Bu durumda yük en yakın düğümlere uzaklıkları ile ters orantılı olarak dağıtılır. Köprünün verev açısı ve diğer parametreleri değiştikçe yüklerin aktarılacağı düğümler ve şiddetleri değişmektedir. Hareketli yük etkileri, üç boyutlu analiz sonuçlarından SAP2000'de bulunan "Section Cut" özelliği ile elde edilir. Birleşik kesitteki hareket yük etkisi (moment veya kesme) kiriş uzunluğu boyunca tanımlanan "Section Cut" düzlemlerindeki bileşke etkiden elde edilir. Her bir kiriş için maksimum etkinin oluşabileceği 10 m lik bir uzunlukta 0.2 m aralıklarla "Section Cut" tanımlamaları VBA programı tarafından yapılmıştır. Daha sonra program her bir köprünün hem iç hem de dış kirişleri için maksimum eğilme momenti ve kesme kuvveti değerlerini "Section Cut" bileşkelerinden elde edilerek Excel sayfasına yazmaktadır. Şekil 4'te VBA programının genel çerçevesi verilmektedir. Bu çalışma kapsamındaki basit mesnetli köprüler için tüm bu olası yükleme durumlarının belirlenmesi ve düğüm noktalarına yüklerin uygulanması gibi elle yapılması neredeyse imkânsız olan bu işlemler, OAPI yardımı ile Intel i7 işlemcili bir PC'de yaklaşık 6 saat gibi kısa sayılabilecek bir sürede gerçekleştirilebilmektedir. Program aracılığı ile işlenen sonuçların küçük bir kısmı örnek teşkil etmesi açısından Şekil 5'te verilmiştir. Şekli elde etmek için farklı uzunluklara sahip basit mesnetli köprülerin analizleri yapılmıştır. Daha sonra analiz sonuçları işlenerek, iç kiriş (Int) ve dış kirişlerdeki (Ext) kesme (V) ve moment (M) hareketli yükleri 2 veya daha fazla kamyon yükü için hesaplanarak AASHTO formülleri ile farklı verev açıları için karşılaştırılmıştır. Şekil 4. Hazırlanan VBA alt programları ve işlevleri.

5. Sonuçlar ve gelecekteki çalışmalar Bu çalışmada, OAPI ara yüzü vasıtası ile SAP2000 sonlu elemanlar programı ve Excel VBA entegre halde kullanılarak köprülerde hareketli yük analizleri yapan bir program geliştirilmiştir. Bu tür analizlerin doğasından dolayı, çok farklı köprü modelleri ve hareketli yük kombinasyonları kullanılmaktadır. Çalışmanın sonucunda görülmüştür ki, manuel yapıldığında çok zaman alıcı ve yorucu işlemler çok kısa bir sürede gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca, manuel olarak yapılan çalışmalardaki insan kaynaklı hataların da önüne geçilmektedir. Daha önceden, manuel olarak yaptığımız bazı çalışmalarla karşılaştırdığımızda, uygulama ara yüzünün çok belirgin bir biçimde modelleme, analiz ve sonuçları işleme konularında kolaylık ve hız getirdiği görülmüştür. Gelecekteki çalışmalarda, köprü modellerini istenilen parametrelere göre sıfırdan yaratacak şekilde programların güncellenmesi hedeflenmektedir. Teşekkür: Bu çalışma TÜBİTAK tarafından 114M006 numaralı proje ile desteklenmiştir. Kaynaklar [1]AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. 2014, 6th ed. Washington DC. [2] Ontario Highway Bridge Design Code.1983, 2nd ed., Ministry of Transportation and Communication, Ontario. Canada. Şekil 5. Farklı uzunluklardaki Basit Mesnetli ve İntegral köprülerin 2 veya daha fazla kamyon yükü için hesaplanan moment ve kesme HYDK'larının AASHTO formülleri ile karşılaştırılması. [3] Menassa, C., Mabsout, M., Tarhini, K., Frederick, G. 2007. "Influence of skew angle on reinforced concrete slab bridges", Journal of Bridge Engineering, 12, 205-14. [4] Théoret, P., Massicotte, B., Conciatori, D. 2012. "Analysis and design of straight and skewed slab bridges", Journal of Bridge Engineering, 17, 289-301.

[5] Dicleli, M., Yalcin, O.F. 2014. "Critical truck loading pattern to maximize live load effects in skewed integral bridges", Structural Engineering International, 2, 265-74 [6] Yalcin, O.F. 2015. "Truck Loading Positions for Maximum Live Load Girder Moment in Skewed Integral Bridges", 11th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering, ICCMSE 2015, 20-23 March, Athens, Greece. [7] SAP2000 Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Documentation (2014). Computers and Structures Inc., Berkeley, CA. reaction distribution in highway bridge design. ProQuest, 2008. [9] Mabsout, M.E., Tarhini, K.M., Frederick, G.R., Tayar, C. 1997. "Finite element analysis of steel girder highway bridges", Journal of Bridge Engineering, 2, 83-7. [10] Yousif, Z., Hindi, R. 2007. "AASHTO- LRFD live load distribution for beam-andslab bridges: limitations and applicability", Journal of Bridge Engineering, 12, 765-73. [11] Hays, C.O., Sessions, L.M., and Berry, A.J. (1986). "Further studies on lateral load distribution using a finite element method." Transportation Research Record, Vol. 1072, pp. 6-14. [8] Zhang, Q. Development of skew correction factors for live load shear and