Modüler kabuk yapıları sisteminin uygulanabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu araştırma, tarafımızdan geliştirilen ve Modüler Kabuk Yapıları (MKY) olarak isimlendirdiğimiz, geometrik olarak tasarlanan lineer yüzeyli prefabrik parçaların, birbirine geçmesi yoluyla kabuk yapının oluşturulması fikrini temel almaktadır. Bu çalışmada, önerilen sistemin gerçek yük ve sınır koşullarında nasıl davrandığı sorusuna teorik çözümler sunulmakta olup, bu sistemin yapısal tasarımı için gerekli temel prensiplerin oluşturulması yönündeki araştırmalar özetlenmektedir. Bu araştırmayla, yapı mühendisliğinde yeni bir yapı sisteminin temeli atıldığı düşünülmektedir.

Sistemin, bir bütün olarak yük iletme mekanizmasının nasıl olduğu standart kabuk yapıları tasarım prosedürleriyle karşılaştırılarak araştırılmış ve bu sistem için en uygun çözümün nasıl olabileceği detaylarıyla incelenmiştir. Tipik yüklemeler altında örnek çözümler verilerek, MKY sistemi standart teorik modellerle karşılaştırılmıştır. Katlanmış plak teorileri, silindirik kabukların membran ve eğilme teorilerine ek olarak, diğer mevcut kabuk yapılarının teorik detayları incelenmiştir. Bu sistemin hangi tasarım prensibine daha yakın olduğu ve muhtemel yapısal analiz yönteminin nasıl olabileceği araştırılmış, bu yolla MKY sisteminin temel tasarım prensiplerine yaklaşmaya çalışılmıştır.

Ek olarak polimer veya değişik malzemelerin (beton gibi) belli bir şekle sahip olacak tarzda kalıplanması yoluyla prefabrik olarak üretilebilecek olan bu yapı parçaları (modülleri) için gerekli olan muhtemel boyutsal ve şekilsel tasarımları da yapılmıştır. Bu araştırmada, hafifliği ve yüksek dayanımından dolayı, elyaf takviyeli oligamer malzemelerin modül üretiminde kullanılabileceği düşüncesiyle, bu malzemelerin mühendislik özellikleri, muhtemel prefabrik üretim yöntemlerinden polimer enjeksiyonlama sisteminin detayları da, bu çalışmayla verilmektedir. Ayrıca, bu tez çalışmasıyla önerilen sistemin uygulamaya geçirilebilmesi için, gerekli olduğu düşünülen tüm detaylar ve modüllerin bir bütün olarak davranabilmesi için, nasıl bir bağlantı yapması gerektiği incelenmiştir. Enjeksiyonlama üretim için basit ve ekonomik kalıp tasarımı kriterleri göz önünde bulundurularak, bağlantıların nasıl olması gerektiği de araştırılmıştır.

Sonuç olarak, MKY sisteminin oluşturulmasının mevcut malzeme teknolojisiyle mümkün olduğu anlatılmış olup, bu sistemin yapısal tasarım prensipleri için de mevcut temel teorik altyapı yaklaşımlarının yeterli olduğu bu tezle açıklanmıştır.