Seismic behavior of steel I-beams modified by a welded haunch and reinforced with glass fiber reinforced polymers
Polimerle güçlendirilmiş cam elyaf ile desteklenmiş, kemer takviyeli çelik I kirişlerinin sismik davranışı
- Tez No: 252235
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. OĞUZ ÖZĞÜR EĞİLMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Moment aktaran kaynaklı çelik çerçevelerin kiriş-kolon birleşim bölgelerinde kirişlerde oluşan başlık ve gövde mevzi burkulmaları, birleşimlerin deprem yükleri altında yeterli plastik dönme kapasitelerine ulaşmalarını engelleyebilmektedirler. Polimerle güçlendirilmiş elyafların (PGE) çelik elemanların onarılması ve güçlendirilmesi uygulamalarında kullanımlarına sık sık rastlanılmaktadır. Bunların yanı sıra, PGE malzemeler çelik elemanların mevzi burkulmalarının önlenmesi veya geciktirilmesi amacıyla da son yıllarda kullanılır olmuşlardır. Güçlendirme uygulamalarında genel olarak elastik modülü çeliğinkine yakın olan karbon PGE (PGKE) kullanılmaktadır. Elastik modülü çeliğinkinin yaklaşık onda biri kadar olan cam PGE'ler (PGCE) ise güçlendirme uygulamalarında tercih edilmezler. Ancak elastik modülündeki bu farklılık, amaç kapasiteyi artırmadan mevzi burkulmaların önlenmesi olunca bir avantaja dönüşmektedir. Bir çelik-PGCE karma sisteminde PGCE'nin düşük modülü kapasitenin büyük oranda artmasına olanak vermezken, PGCE'nin eğilme mukavemeti bağlı olduğu çeliği burkulmalara karşı takviye edebilmektedir. Bu çalışmada kiriş başlıkları PGCE ile güçlendirilmiş ve sadece kiriş alt başlığına kaynaklanan üçgen kemerli takviye ile modifiye edilmiş çelik kirişlerin döngüsel davranışları sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmiştir. Mevcut deprem yönetmeliklerinde belirtilenlere göre daha narin oranlara sahip konsol çelik I-kesitlerin çözümlemeleri döngüsel yükleme altında yapılmıştır. PGCE ile güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş çıplak kirişlerin davranışları incelenerek karşılaştırılmıştır. Mevzi burkulma stabilizasyonunda, PGCE'lerin uzunluk, genişlik ve kalınlık etkileri araştırılmış; kiriş-PGCE arayüzündeki kesme gerilmesi, PGCE katmanları arasındaki kesme gerilmesi ve kolon yüzündeki kiriş eğilme direnci irdelenmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar PGCE malzemesinin çelik kirişlerin plastik dönme kapasitesini geliştirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Flange and web local buckling in beam plastic hinge regions of welded steel moment frames (SMF) can prevent beam-column connections to achieve adequate plastic rotations under earthquake-induced forces. As the use of fiber reinforced polymers (FRP) have increased in strengthening and repair of steel members in recent years, using FRPs in stabilizing local instabilities have also attracted attention. Generally, high modulus carbon FRP (CFRP) laminates, with elastic modulus similar to that of steel, are preferred in strengthening applications. On the other hand, glass FRP (GFRP) has a much smaller modulus than that of steel, typically one order of magnitude less, which limits its use in strengthening applications. However, this modulus mismatch is an asset when the primary goal is to stabilize inelastic local buckling with the least possible strength increase in the section. In a steel-GFRP hybrid system, while the low modulus of GFRP will not allow a significant strength increase in the beam, the flexural strength of GFRP can provide bracing to the underlying steel, which is flowing plastically. In this research study, the cyclic behavior of steel beams modified by a triangular haunch welded to the beam bottom flange only and reinforced with GFRP laminates at beam flanges have been investigated by finite element analysis (FEA). Cantilever I-sections with flange-web slenderness ratios higher then those stipulated in current seismic design specifications are analyzed under reversed cyclic loading. Both bare beam sections and sections reinforced with GFRP are investigated. The effects of GFRP thickness, width, and length on stabilizing local buckling are investigated. The flexural resistance of the beams at column face, interlaminar shear stresses in GFRP strips, and shear stresses at beam-GFRP binding surface are examined. The results reveal that the plastic rotation capacity of steel beams can be enhanced by the use of GFRP strips.
Benzer Tezler
- Kesme dayanımı yetersiz kısa kolonların onarım ve güçlendirilmesinde bir uygulama seçeneği
Başlık çevirisi yok
PINAR ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HASAN BODUROĞLU
- Türkiye'deki mevcut betonarme binaların depremlerde hasargörebilirliğinin istatistiksel kestirimi
Statistical evaluation of the fragility of existing RC buildings in turkey under seismic loads
ÜLGEN MERT TUĞSAL
Doktora
Türkçe
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Application of a novel energy dissipation beam-column connector in precast structures
Prekast yapılara özgün bı̇r enerjı̇ sönümleyici kı̇rı̇ş-kolon bağlantısının uygulanması
ALİ BERK BOZAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞAT ATALAY OYGUÇ
- Çelik lif uç geometrisinin beton özelliklerine etkisi
Effects of steel fiber geometry on mechanical properties of concrete
UĞUR ALPARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZKAN ŞENGÜL
- Damage mitigation strategies for non-structural infill walls
Yapısal olmayan dolgu duvarlar için hasar azaltma stratejileri
ALİ ŞAHİN TAŞLIGEDİK
Doktora
İngilizce
2014
İnşaat MühendisliğiUniversity of Canterburyİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. STEFANO PAMPANIN