A finite element model for partially restrained steel beam to column connections
Yarı rijit çelik kolon kiriş bağlantıları için bir sonlu eleman modeli
- Tez No: 452692
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Çelik çerceveli yapıların analizi genellikle kiriş kolon bağlantılarında momentlerin kirişten kolona ihmal edilebilir bir dönme ile aktarıldığı yani rijit bağlantı olduğu veya ihmal edilebilir miktarda moment taşındığı yani mafsallı bağlantı olduğu dikkate alınarak yapılır. Bu varsayım bazı bağlantı çeşitleri için makuldür. Fakat bulonlu çelik bağlantılar düşünüldüğünde bu bağlantıların davranışlarının iki uç durumun arasında olduğu görülebilir. Bu nedenle üçüncü bir bağlantı çeşidi kısmi kısıtlanmış ya da kısaca yarı rijit bağlantı tanımı ortaya çıkmıştır. Fakat bu tarz bağlantılarda meydana gelen doğrusal olmayan davranışın modellenmesi ciddi zorluklar getirmektedir. Diğer taraftan performansa dayalı bir analiz yapabilmek için bu bağlantıların gerçek davranışlarının modellenmesi gereklidir. Bu iki konuda bir çok çalışma yapılmış olmasına rağmen periyodik yüklemeler altında bu bağlantıların moment dönme davranışlarının modellenmesinde ciddi eksiklikler bulunmaktadır. Buna ek olarak yarı-rijit bağlantıların kiriş uçlarına bir yay olarak atandığı mevcut deplasman temelli kiriş elemanlarıyla analiz yapmak elemen sayısının artmasına ve ayrıca serbestlik derecelerinde artışa sebep olmaktadır ve bu da ciddi bir hesaplama gücü gerektirdiği için pratik değildir.Bu tezde daralma (pinching) etkisi, hasar ve artık moment kapasitesinin varlığı dikkate alınarak dört doğrulu histeretik bir moment dönme modeli geliştirilmiştir. Modelin tepkisi literatürdeki mevcut deneysel veriler aracılığıyla karşılaştırılmıştır. Tezde ayrıca kiriş boyunca yayılı elastik olmayan davranışı dikkate alan kuvvet bazlı bir makro eleman modeli sunulmuştur. Bu elemanla deplasman bazlı elemanlara göre daha az serbestlik derecesi kullanarak kirişin herhangi bir yerinde olabilecek bir çok yarı rijit bağlantı analize dahil edilebilmektedir. Düğüm noktalarında oluşan deplasmanların hesabında korotasyonel (corotational) formülasyon kullanılarak doğrusal olmayan geometri etkilerinin yakalanabilmesi de mümkün olmaktadır.
Özet (Çeviri)
In the analyses of steel framed structures it is customary to assume the beam to column connections as either fully rigid which means that all moments are transferred from beam to column with negligible rotation or ideally pinned that resists negligible moment. This assumption is reasonable for some types of connections. However when considering steel connections such as bolted-bolted double web angle connections it can be seen that the behavior of these connections is in between the two extreme cases. Thus a third connection type, namely semi rigid or partially restrained connection, is introduced. However this type of connection exhibits such a nonlinear behavior that modeling this behavior necessities a substantial effort. Moreover to perform a performance based analyses the true behavior of these connections should be incorporated as part of the modeling effort. Several researches dealing with these two topics have been undertaken in literature. Despite these efforts, modeling of the moment rotation behavior of these connections still requires improvement especially under cyclic loading conditions. In addition to this, performing an analysis with existing elements incorporating semi-rigid connections as a spring attached to beam ends is not practical because of the fact that displacement based formulation increases meshing significantly which requires substantial computational power.In this study a hysteretic (quadra-linear) moment rotation model considering pinching, damage and possibility of residual moment capacity is developed. The behavior is calibrated via experimental data available in the literature. Furthermore a force based macro element considering spread inelastic behavior along the element is presented. With this element several connections located anywhere along the beam could be incorporated in the analysis with less degree of freedom with respect to displacement based elements. Moreover the macro element model can be used in conjunction with corotational formulation for the capture of nonlinear geometric effects.
Benzer Tezler
- A practical finite element model of TSADWA type semi-rigid connections for push-over analysis of steel frames in SAP2000
Çelik çerçevelerin SAP2000'de itme analizi için ÜAKGÇK tipi yarı rijit bağlantıların pratik bir sonlu eleman modeli
ÖNCEL ŞEKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN AKTAŞ
- Moment aktaran alın levhalı birleşimlerin çevrimsel yükler altında davranışı
Behaviour of end-plate moment connections under cyclic loading
ALİRIZA İLKER AKGÖNEN
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAVİDAN YORGUN
- Yatay yüklü kazık, palplanş perde ve ahşap ıska hesabı
Design of laterally loaded piles, sheet pile wals,flanking strutting and supporting trenches
HULUSİ CERRAHOĞLU
- 3-D finite element analysis of semi-rigid steel connections
Yarı rijit çelik bağlantıların 3-D sonlu elemanlar ile analizi
CAFER HARUN USLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ
- Comparison of different steel frames subject to earthquake loading
Deprem yüklemesi altında farklı çelik çerçevelerin karşılaştırılması
ABDULLAH OĞUZ DEVELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ALTAY