Sürtünmesiz çelik basınç çubukları
Unbond brace
- Tez No: 152123
- Danışmanlar: PROF.DR. ERDOĞAN UZGİDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
SÜRTÜNMESİZ ÇELİK BASINÇ ÇUBUKLARI ÖZET Geçmiş yıllarda yaşanan büyük depremlerde yaşananlardan sonra mühendisler ve araştırmacılar depremin yıkıcı etkisini azaltmayı sağlayacak yeni çözümleri bulma yoluna gitti. Bu çalışmalar öncelikle Japonya'da olgunlaştıktan sonra yine önemli bir deprem kuşağında yeralan ABD'de de yayılmaya başladı. Bu çalışmada, yürütülen araştırmaların sonucunda geliştirilmiş burkulması önlenmiş bir çubuk olan“sürtünmesiz çelik basınç çubuğu”ele alınmıştır. Bu kapsamda, çalışma bir stabilite diferansiyel denklem çözümünden sonra parametrik incelemelerin yapılabilmesi amacıyla bilgisayar ortamına taşınmıştır. Çalışmanın konusu“sürtünmesiz çelik basınç çubuğu ' ”merkezi güçlendirilmiş çerçevelerde örgü elemanı olarak kullanılmaktadır. Tipik örgü elemanları basınç kuvveti altında çekme kuvveti altında ulaştıktan taşıma gücüne ulaşamamakta, burkulmaktadır (Şekil La). Tipik örgü elemanının aksine SÇBÇ basınç etkisinde burkularak büyük deformasyonlar yapmamaktadır (Şekil l.b). Kısacası burkulması önlenmektedir. y////////////m, Şekil La. Tipik örgü elemanı l.b. SÇBÇ Deprem yükü etkisinde inelastik deformasyonlar yapması istenen çekirdek eleman ile çekirdek elemanın burkulmasını önleyen zarf elemanın karşılıklı etkileşimini sınır koşul problemi olarak ele alınmış ve bir global burkulma koşulu elde edilmiştir (Denklem 1). ' Bundan sonra ÖZET metni içerisinde SÇBÇ olarak isimlendirilecektir.cr,2 K ; EfIf = çekirdek elemanın eğilme rijitliği £“/”= zarf elemanın eğilme rijitliği Çekirdek elemanın eğilme rijitliği zarf elemanın eğilme rij itliğinden mertebe olarak oldukça küçük olduğundan ihmal edilirse SÇBÇ'nin global burkulma yükü zarf elemanın burkulma yüküne eşit olacaktır (Denklem 2). ^=£İŞ4) (2) p">r,=
Özet (Çeviri)
ÜNBOND BRACE SUMMARY Following the recent earthquakes engineers and researchers have been striving to find new solutions to reduce the destructive effects of earthquakes. After flourishing and maturing in Japan the studies moved and spread in the US, another country situated in a vital earthquake zone.“Unbond brace”a type of buckling restrained brace developed as the result of these researches has been studied in this thesis study. As the consequence of the subject, the study advanced to a parametric examination conducted via mathematical models after reaching a stability condition gained from the solution of the differential equation. Unbond brace is usually employed in concentrically braced frames. Typical braces in compression can not exhibit the same load carrying capacity they do under tension, and buckle (Figure 1.a). On the contrary, unbond brace does not buckle or deform laterally (Figure Lb). The buckling of the brace is mostly restrained or delayed. ^//////////////A Figure 1.a. T ypical brace 1.b. Buckling retrained brace The interaction of the inner steel core, which is required to deform inelasicaliy when earthquake loads govern and the encasing restraining the buckling of the inner steel core has been studied as a boundary conditions problem. As a result a global buckling stability condition has been figured out (Equation 1). P“ = x\EtI(+EM (DEI = bending rigidity of the inner £”/" = bending rigidity of the encasing Since the bending rigidity of the inner steel core is two or three orders of magnitude smaller than the bending rigidity of the encasing, it is reasonable to neglect the steei cores rigidity. Therefore the critical global buckiing load of the unbond brace would be equal to the buckling load of the encasing (Equation 2). p =x\ŞM (2) Pcr>Pv=ayA1; (3) When bilinear material behaviour is considered for the inner steel core which is required to deform inelastically and absorb seismic energy it is clear that the condition given above in Equation (3) should be proved. Depending on the derived condition it was inevitable to take a step forward to eliminate the simplifying assumptions made to form the differential equations. Therefore mathematical modeling was considered. A nonlinear analysis was done for the system including material nonlincarity for the inner steel core. The results from the initial models have been studied and a parametric study targeting to define the affects of various geometric properties on the behavior of the brace was conducted. Defined parameters were Ç, the ratio of the Euler buckling load for the encasing to the axial yiled force of the inner core, GAP, the gap between the inner steel core and the encasing, So initial imperfection of the steei core and the ratio of the transition length to the total restrained length, X. The outcome of analyzing various models considering the parameters mentioned above, is that condition in Equation (3) more or less represented by Ç is required for the global stability of the brace is not adequate. This leads to the fact that the other parameters are also governing. GAP, as parameter should be studied carefully. Increased GAP causes the inner core to reach its yield stress way to early and induces greater moment on the encasing. It has been observed that this additional force gave rise to higher bending stresses that even exceeded elasticity limits. Therefore it produces a restraint for the design of the encasing. Parametric study conducted with parameter X revealed the fact that reducing transition areas length leads to failure of the inner steel core whilst applied axial load is reasonably small. It is monitored that the magnitude of the imperfection of the inner steel core has not negligible but less affect on the behavior of the unbond brace. Finally, some criteria for the initial design of unbond brace depending on the results obtained from the study is presented.
Benzer Tezler
- Artı kesitli çekirdeğe sahip burkulması önlenmiş basınç çubuklarının eksenel yük altında deneysel ve numerik araştırılması
Experimental and numerical investigation of buckling restrained braces with cross shaped core under axial load
OĞUZ DÜĞENCİ
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH ALTUN
- Studies on increasing the efficiency of industrial flow control structures
Endüstriyel akım kontrol yapılarının verimliliğinin artırılması çalışmaları
MERT OYMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiEskişehir Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET OZAN ÇELİK
- Çelik çekirdekli bir burkulması önlenmiş çaprazın (BÖÇ) histeretik davranışı ve BÖÇ'lü bir çelik bina tasarımı
Hysteretic behavior of steel core buckling restrained brace (BRBs) and design of a steel building incorporating BRBs
SEÇKİN ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. OĞUZ CEM ÇELİK
- Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı
Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
ÇİGDEM KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Hipersonik akışta şok-şok ve şok-sınır tabaka etkileşim mekanizmalarının incelenmesi ve ortaya çıkan yüzey isı transferi açısından değerlendirilmesi
Numerical investigation of shock-shock and shock-boundary layer interaction mechanisms and in terms of surface heat transfer at hypersonic flow
AHMET SELİM DURNA
Doktora
Türkçe
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM ÇELİK