Geri Dön

Güçlendirlimiş düktil çerçevelerde düğüm noktası levhası davranışı

Behavior of gusset plate strengthened ductile frames

  1. Tez No: 126889
  2. Yazar: MEHMET ZUHAT ERDOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERDOĞAN UZGİDER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

GÜÇLENDİRİLMİŞ DÜKTİL ÇERÇEVELERDE DÜĞÜM NOKTASI LEVHASI DAVRANIŞI ÖZET Bir yapının yüksek deprem yükleri karşısında bütünlüğünün korunması için, kullanılan sistemin düktilliğinin (süneklik) yüksek olması gerekmektedir. Süneklik özelliği sistemin elastik sınırın üzerindeki zorlanmalar etkisinde yüksek şekil değiştirip enerji yutma kabiliyetidir. Yapılarda bu özelliği sağlamak amacıyla eksantrik olarak berkitilmiş (EBÇ) sistemler geliştirilmiştir. Bu sistemlerde süneklik; link elemanı adı verilen kiriş parçasının yüksek deprem yükleri altında plastik şekil değiştirmesi sonucu sağlanmaktadır. Sistemin bu tür bir davranışı sağlaması için gevrek göçme durumlarının önlenmesi ve sistem bütünlüğünün korunması gerekmektedir. Bu amaç doğrultusunda dikkat edilmesi gereken en önemli sistem elemanlarından birisi berkitme elemanı ile kirişi birbirine bağlayan düğüm noktası levhalarıdır. Bu çalışmada düğüm noktası levhalarının deprem yükleri altında burkulma ve yırtılma yapmaması için tasarımda uyulması gereken kurallar ortaya konmuştur. Ayrıca sistem sünekliğinin korunması doğrultusunda levhalarda da süneklik sağlanması amacıyla alınabilecek baza önlemlere yer verilmiştir. Çalışmanın 2. bölümünde düğüm noktası levhaları hakkında yabancı bilimadamları tarafından yapılan deneyler ve ortaya çıkarılan bazı sonuçlara yer verilmiştir. Sistem sünekliğinin korunması amacıyla; berkitme elemanı kenarının levha- kiriş birleşim noktasına dik uzaklığının en az 2t (t: levha kalınlığı) olarak alınması zorunluluğu bu bölümde ortaya çıkan en önemli sonuçtur. Bu bölümde, ayrıca; konsantrik olarak berkitilmiş (KBÇ) sistemlerin V-berkitme düzeninde süneklik düzeyinin yükseltilmesi amacıyla düğüm noktası levhası tasarımında uygulanabilecek bazı değişikliklerden de bahsedilmişitir. EBÇ sistemleri çok çeşitli formlarda oluşturulabilen sistemlerdir. Bu çeşitlilik, düğüm noktası levhalarının geometrisinde yapılabilecek değişikliklere yol açmaktadır. Bu değişiklikler levhada meydana gelen gerilme dağılımlarını, burkulma kapasite ve şekillerini etkileyen unsurlardır. Bu unsurların sistemlerde ana amaç olan sünekliği etkilememesi, levhada burkulma ve yırtılmalara yol açmaması için uyulması gereken kurallar 3. bölümde ortaya konmuştur. Bu kuralların ortaya çıkarılması amacıyla değişik koşullarda oluşturulabilecek çeşitli düğüm noktası levhaları sonlu eleman yöntemiyle Ansys programında modellenmiştir. Ansys analiz sonuçlan levhalarda oluşan gerilme dağılımlarım, levhaların elastik burkulma kapasite ve şekillerini ortaya koymaktadır. (Bu analiz sonuçlarım gösteren şekiller EK-A'da bulunmaktadır.) Düğüm noktası levhalarının güvenliğinin korunması amacıyla Ansys analiz sonuçlan ışığında ortaya çıkarılan en önemli kurallar şu şekildedir: xıı¦ Berkitme elemanı ile düğüm noktası levhası kenarı arasında oluşan açı en az 20° olmalıdır. ¦ Berkitme elemanının yatayla yaptığı açının 45°'nin altında oluşturulduğu sistemlerde düğüm noktası levhalarının burkulma kapasitesi kritik değerlere inmektedir. EBÇ sistemleri oluşturulurken berkitme elemanının yatayla 45°' den büyük bir açı oluşturmasına dikkat edilmesi gerekir. Aksi halde levhalar takviye edilmeli ya da birleşimin gerektirdiği levha kalınlıklarından büyük kalınlıklarla çalışılmalıdır. Çalışmanın 4. bölümünde; çalışma boyunca ele alınmış deneylerin ve yapılan analizlerin sonuçlan özetlenmiş, bu sonuçlar doğrultusunda düğüm noktası levhalarının tasarımında uyulması gereken kurallar belirtilmiştir. xnı

Özet (Çeviri)

BEHAVIOR OF GUSSET PLATE IN STRENGTHENED DUCTILE FRAMES SUMMARY In order to maintain structural stability against high earthquake loads, ductility of the system used should be high. Ductility is the capacity of absorption of energy by making plastic deformations under loads behind the elastic limit. Eccentrically braced frames are designed to provide this property. In these systems; ductility is provided by plastic deformations of the link element (a part of the beam) under high earthquake loads. You should prevent brittle failure modes and maintain the structural stability in order to lead the system to this kind of behavior. For this purpose; one of the important system elements that you should care about, is the gusset plate which connect the beam and the bracing element. In this study; design rules of gusset plates that we should use to prevent buckling and fractures under earthquake loads are given. In addition; to preserve the system ductility, some precautions to obtain the ductility of gusset plates are indicated. In second section of the study; some tests that have been done by foreign scientists and their results are given. In order to maintain the ductility of the system; the most important conclusion of this section is the rule that the end of bracing member should be at a distance of at least 2t (t: thickness of the plate) away from the re-entrant corner of the gusset plate. In this section, in addition; some changes in design of gusset plate in order to increase the ductility of the V-braced frames of concentrically braced frames are mentioned. Eccentrically braced frames are systems that could be designed in various forms. This variety leads a number of differences that could be used to form the geometry of gusset plates. These differences are components which affect stress distribution, buckling capacities and buckling modes. These components shouldn't affect the ductile behavior of the system and shouldn't lead to buckling or fracture of plate, according to this condition; some rules are given in third section. In order to obtain these rules; various gusset plates which could be used in various conditions are modeled by using finite element method in Ansys software program. Results of Ansys analysis are stress distributions, elastic buckling modes and capacities of these gusset plates. (Figures which show these results are given in Appendix-A.) In order to maintain the safety of gusset plates, here are main rules according to Ansys analysis results: ? The angle between bracing element and the edge of gusset plate should be minimum 20°. ? Buckling capacities of gusset plates in systems whose bracing elements make an angle less than 45° with the horizontal are lowered in a critically manner. When designing eccentrically braced frames, the angle which is made by bracing member with the horizontal should be formed higher than 45°. If not, stiffeners or higher thickness for plates should be used. xivI In 4. section of the thesis, results of tests and analysis are summarized, according to these results; rules which should be used in design of gusset plates are given. xv

Benzer Tezler

  1. Retrofit of a nonductile reinforced concrete building with unbonded braces

    Düktil olmayan betonarme bir yapının unbonded braceler ile güçlendirilmesi

    M. ARİF BOZABA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. NURAY AYDINOĞLU

  2. Güçlendirilmiş boşluklu deprem perdelerinin davranışına bağlantı esnekliğinin etkisi

    The Effect of semi-rigid connections on the structural behaviour of stiffened coupled shear walls

    MUHSİN KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN AKSOĞAN

  3. Derin karıştırma kolunu ile güçlendirilmiş yumuşak zeminlerin sayısal analizi

    Numerical analysis of soft soils reinforced with a deep mixing columnv

    EMİNE ALMADANİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mimarlıkİstanbul Aydın Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KAVEH DEHGHANIAN

  4. Modeling of mixed-mode delamination in composite t-joints

    Kompozit t-birleşmelerinde karışık modlu delaminasyon modellemesi

    HASAN GÜLAŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER

  5. Güçlendirilmiş okul binalarının dinamik karakteristik özelliklerinin belirlenmesi

    Determination of dynamic characteristics of structurally strengthened buildings

    ÜSTÜN ÜNLÜSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    İnşaat MühendisliğiMustafa Kemal Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN

    YRD. DOÇ. DR. SELÇUK KAÇIN