Geri Dön

Susceptibility of mid-rise and high-rise steel moment resisting frame buildings to the nonlinear behavior of beam-column connections

Orta ve yüksek katlı moment aktaran çelik çerçeve binaların kolon-kiriş bağlantıların doğrusal olmayan davranışına karşı olan duyarlılığının araştırılması

  1. Tez No: 489412
  2. Yazar: MURAT BAYRAKTAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 102

Özet

Moment aktaran çelik çerçeveler deprem durumunda önemli düzeyde enerji sönümlemesi sağlamaktadırlar. Bu özelliğin sağlanabilmesi için dikkat gösterilmesi gereken kısım, tasarım aşamasında davranışı basitleştirilmeye çalışılan kolon-kiriş bağlantılarıdır. Bu tezde, çelik bağlantılara ilişkin olan değişkenler doğrusal olmayan statik itme ve deprem verilerine göre zaman tanım alanında analizler kullanılarak parametrik bir çalışmayla gerçekleştirilmiştir. Bu konuda alçak katlı binalar için araştırma yapılmış olsa da, bağlantıların kapasite kaybı ya da çevrimsel davranışlarında daralma gibi doğrusal olmayan davranışlarının neden olacağı etkiler orta ve yüksek katlı binalarda detaylı olarak özellikle de zaman alanında dinamik parametrik analiz yürütülerek gerçekleştirilmemiştir. Analizleri yürütmek için OpenSees programı kullanılmış, yapı elemanları boyunca ve kesitlerinde dağılmış olan plastikleşmeyi modellemek için kuvvet bazlı çerçeve elemanları kullanılmıştır. Bağlantıların doğrusal olmayan davranışını modellemede kapasite kaybı ve çevrimsel davranışta daralma gözönünde bulundurulmuştur. Analizlerde dikkate alınan orta ve yüksek katlı binalardaki moment aktaran çerçevelerin çözümleri düzlemde gerçekleştirilmiştir. İçerde kalan ve moment aktarmayan çerçevelere etkiyen düşey yüklerin ve kütlenin etkisi fiktif kolon vasıtasıyla moment aktaran çerçeveye yansıtılmıştır. Yüksek yanal deplasmanlarda kolonlardaki doğrusal olmayan geometrik etkileri dikkate almak için korotasyonel geometrik dönüşüm kullanılmıştır. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz için 50 yılda %10 aşılma olasılığı ve 50 yılda %2 aşılma olasılığı ile ölçeklendirilmiş yirmişer deprem kaydı bulunan iki set kullanılmıştır. Bağlantıdaki doğrusal olmayan davranışın yapısal sistem üzerindeki etkisini ölçebilmek için şartnamelerde belirlenen öteleme seviyeleri gözönünde bulundurulmuştur. Yarı-rijit bağlantıların doğrusal olmayan davranışının orta ve yüksek katlı binalarda alçak katlılara göre daha az yapısal talep yarattığı yürütülen çalışmanın ve karşılaştırmaların sonucunda görülmüştür. Bağlantıların sünek davranışı sağlandıkça, bağlantıların yarı-rijit davranışının enerji sönümlemesi sağladığı, ve orta ve yüksek katlı çelik çerçeve yapıların sistem davranışına limitleri aşmayan etki yarattığı tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Moment resistinting steel frames provide significant energy dissipation capacity in the event of a major seismic excitation. In order to ensure this, one of the most critical regions to pay attention is the beam-column connections, where their behavior is greatly simplified and idealized for the purpose of design in practice. In this thesis, the variables inherent in steel connections are taken into account through a parametric study by considering both static push-over analysis and nonlinear time history analysis. There has been research on this topic especially for low-rise buildings, but for mid-rise and particularly high-rise buildings, the effects of connection nonlinearity, such as strength loss and pinching in response, as well as the design approach of structural system, is not investigated in detail through a parametric nonlinear time history analysis. In order to undertake this effort, OpenSees structural analysis program is considered, where force-based frame element with fiber discretization is adopted to capture spread of inelasticity along element length and section depth. Connection behavior is introduced through a hysteretic model that can consider strength loss and pinching effects. The selected mid-rise and high-rise buildings have perimeter moment resisting frames, where these are analyzed in the plane. The effects of internal gravity frames are taken into account through the use of lean-on-columns. Nonlinear geometric effects on all columns are considered through the use of corotational transformation. For the time history analysis 2 set of 20 ground motions that are scaled for 10% and 2% probability of exceedance in 50 years are imposed on the structure. Inter-story drift ratio profiles and base shear versus rooft drift ratio responses of the structures are examined. Limit states considered in the specifications are taken into account in order to assess the significance of connection nonlinearity on overall structural system response. It is concluded that the influence of nonlinear behavior at beam-column connections yields less increase in structural drift demands on mid-rise to high-rise structures than those observed in low-rise structures. Furthermore, as long as ductility of connections is ensured, semi-rigid behavior of connections provide energy dissipation, and still maintain the structural response of mid-rise and high-rise steel moment resisting frame structures within limits.

Benzer Tezler

  1. Hazar Gölü'nde (Elazığ) Pleyistosen-Holosen Dönemi yüksek çözünürlü iklim ve su seviyesi değişimleri

    Hazar Lake (Elazig) Pleistocene-Holocene climate and water level changes in high definition

    SELDA ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Jeoloji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KÜRŞAD KADİR ERİŞ

  2. Hot cracking susceptibility of twin roll cast Al-Mg alloys

    İkiz merdane döküm teknolojisi ile üretilmiş Al-Mg alaşımlarının sıcak çatlak eğilimi

    SÜHA TİRKEŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPAY ANKARA

  3. Ceviz meyvelerinde uç yanıklığı hastalığının etiyolojisi ve kimyasal mücadelesi üzerinde araştırmalar

    Etiological researches and chemical control on brown apical necrosis (BAN) of walnut fruits

    SENEM AKAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    ZiraatEge Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE ÖZAKTAN

    DR. LALEHAN YOLAGELDİ

  4. Bazı üzüm çeşitlerinin bağ mildiyösü (Plasmopara viticola) hastalığına karşı duyarlılıkları

    Susceptibility of some grapevine cultivars to downy mildew disease(Plasmopara viticola)

    GİZEM YÖNTEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatBursa Uludağ Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİMMET TEZCAN

  5. Ortak yaşam alanlarından izole edilen stafilokok suşlarının, antibiyotiklere duyarlılıkları ve virulans faktörleri

    Antibiotic susceptibility and virulence factors of staphylococcus strains isolated from communal areas

    BAHAR KOCA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    MikrobiyolojiMarmara Üniversitesi

    Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERKAN RAYAMAN