Cyclic modeling of cold-formed steel structures with sheathed shear panels
Tekrarlı yükler altında hafif çelik yapıların kaplamalı panel duvarlar ile modellenmesi
- Tez No: 338865
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ALTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Hafif çelik yapı teknolojisi zaman içerisinde gelişmiş ve sık kullanılan yöntemlerden biri olmuştur. Ancak, Türkiye gibi deprem bölgelerinde, tasarımcıların daha farklı boyutlandırma kuralları ve yıkım mekanizmaları ile uğraşmak zorunda olmaları uygulama oranlarının nispeten düşük kalmasına neden olmuştur. Bu doğrultuda, bu çalışmada bir bütün olarak bir duvar panelinin tasarımı için genel bir algoritma geliştirmek adına tasarım standartları ve şartnameler incelenmiştir. Bu standartların hala test çalışmalarına ihtiyaç duyduğu gözlemlenmiş ve bugüne kadar yapılmış önemli test çalışmaları özetlenmiştir. Ancak, test sonuçlarına göre oluşturulmuş tasarım tablolarının farklı konfigürasyon ve konstrüktif detaylara sahip duvarlara uygulanamaması sebebiyle yatay performansın belirlenmesinde deneysel çalışmaların yerine geçebilecek sayısal çalışmalara yönelinmiştir. Bu doğrultuda, Bouc-Wen-Baber-Noori (BWBN) modeli, duvarın düzlemsel yatay yük altındaki histeretik davranışını yansıtmak için seçilmiştir. Deneysel kuvvet-deplasman eğrisinin 4. dereceden bir polinom ile ifade edilebileceği varsayılmış ve model, bu deney polinomuna göre kalibre edilmiştir. Model kuvvet-deplasman omurga eğrisi; elastik limit, akma çizgisi, süneklik gibi belirli tasarım parametrelerini elde etmek için Eşdeğer Enerji Elastik-Plastik (EEEP) yöntem ile yorumlanmıştır. Bu tasarım limitleri eksenel mafsallar ile eşdeğer çaprazlara atanmış ve model çalışmasıyla benzer sonuçlar elde edilmiştir. Katlar arasındaki ilişkilerdeki birkaç varsayımla, çok katlı yapılardaki farklı duvar yerleşimlerine göre doğrusal olmayan deprem analizi yapılmıştır. Seçilen deney verisinin yetersiz olmasından dolayı, deney polinomu istenilen kesinlik derecesine ulaşamamıştır. Ancak, eğer daha fazla veriye sahip daha fazla deney çalışması BWBN modeline dönüştürülebilirse, davranış üzerinde farklı etkileri olan her bir parametrenin farklı duvar tiplerine göre uygun değişim aralıkları belirlenebilecektir. Böylece tasarımcılar, az sayıda elemana ihtiyaç duyan bu giriş niteliğindeki yaklaşım ile sonlu elemanlar analizi yapabilir ve Türkiye gibi bu yapım yönteminin yeni olduğu yerlerdeki her yeni konfigürasyon için yapılacak büyük çaplı deneylerin mali ve zaman kayıpları da en aza indirgenmiş olur.
Özet (Çeviri)
The technology of cold-formed steel structures has been advanced and become one of the commonly used methods over time. However, the rate of application of the method has fallen short of the mark due to the designers have to deal with the different dimensioning principles and more failure mechanisms when the building constructed on a seismic region, such as in Turkey. Accordingly, in this study; design codes, specifications and manuals are investigated to form a general algorithm for the overall design of the shear wall as an assembly. Since the codes still need for experimental data; the previous major experimental researches are summarized. However, the tabulated design values of test results cannot be applied or extrapolated to wall assemblies in different configurations or construction details; it is tended towards to numerical methods instead of the experiments for the prediction of the lateral performance of the wall. Bouc-Wen-Baber-Noori (BWBN) model is selected for the simulation of the hysteretic behavior of the wall subjected to lateral in-plane load. It is assumed that the experimental force-displacement curve can be represented with a 4th degree polynomial. Then, the model is calibrated according to the experimental polynomial reasonably well. The model force-displacement backbone curves are interpreted with Equivalent Energy Elastic-Plastic (EEEP) method to obtain the design parameters such as, elastic limit, yield line, ductility, etc. The design limits are assigned to equivalent bracings with axial hinges which yields to similar results as the calibrated model for the single wall unit. Further, with some assumptions on the inter-story relations, nonlinear earthquake analysis of different wall configurations of multi-story structures is performed. It is observed that due to the insufficient test data provided about the selected experiment, experimental polynomial does not yield to the intended accuracy with the experiment itself. However, if more experimental studies with more data points are converted into BWBN model, the ranges for the parameters, each of which has different influence on the behavior, can be obtained for different wall configurations. Consequently, designers can perform FE analysis based on this introductory approach that needs for small number of elements to predict the lateral performance of the wall with minimized cost and time wasting of large-scale shear wall tests to be carried out for every new configuration where this construction technique is new to use such as Turkey.
Benzer Tezler
- Analytical study of bolted lightweight cold formed steel connection
Cıvatalı hafif soğuk şekillendirilmiş çelik bağlantınınanalitik çalışması
HUNDE DECHASA GELETA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR
- Numerical modeling of cold-formed steel sheathed shear walls under lateral loading
Hafif çelik profillerden oluşturulmuş kaplamalı duvar panellerinin numerik olarak modellenmesi
YAĞMUR TOPCUOĞLUGİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERAY BARAN
- TLM16V185 tipi ağır iş dizel motoru için silindir içi akış yapısının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of in cylinder flow structure for TLM16V185 heavy duty diesel
EMRAH AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
YRD. DOÇ. DR. HASAN KÖTEN
- Güneş enerjili kendinden pompalı sıcak su sisteminin analiz ve simülasyonu
Analysis and simulation of a two phase self pumping solar water heater
TUNCAY GÜVEN
- Standart altı geniş betonarme kolonların yön değiştiren tekrarlı yükler altında davranışı, modellenmesi ve değerlendirilmesi
Behavior, modeling, and assessment of substandard wide reinforced concrete columns under reversed cyclic loads
BİLAL SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ