Numerical modeling of cold-formed steel sheathed shear walls under lateral loading
Hafif çelik profillerden oluşturulmuş kaplamalı duvar panellerinin numerik olarak modellenmesi
- Tez No: 612330
- Danışmanlar: PROF. DR. ERAY BARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Hafıf çelik yapısal sistemlerin sismik olarak aktif bölgelerde kullanımı günden güne artmaktadır. Hafif çelik çerçeve elemanları ve kaplama panellerinden oluşan perde duvarlar, bu tür yapılarda kullanılan yatay yük taşıyıcı sistemlerden bir tanesidir. Bu çalışmanın amacı, hafif çelik profillerle çerçevelenmiş ve yonga levha plakalarla kaplanmış olan perde duvarların yatay yük altındaki davranışını belirlemek için bir sayısal model geliştirmektir. Duvar numunelerinin monotonik ve tersinir tekrarlı yüklemeler altında gösterdiği karmaşık davranışın sayısal olarak modellenebilmesi için OpenSees platformu kullanılmıştır. Duvar deneylerinde gözlemlenen deformasyon ve göçme mekanizmalarının çoğunlukla yonga levha plaka ile hafif çelik profiller arasında kullanılan bağlantı vidalarında meydana gelmesi üzerine, yatay duvar davranışının büyük ölçüde bu vidalar tarafından kontrol edildiği sonucuna varılmıştır. Bağlantı vidalarının duvar davranışı üzerindeki etkisi sayısal model oluşturulurken de dikkate alınmıştır. Sayısal duvar modelinin perde duvar elemanlarının davranışını doğru bir şekilde temsil edebilmesi için en önemli hususlardan bir tanesi bağlantı vidalarında kullanıla malzeme modelinin vidaların tekil davranışını gerçekçi olarak yansıtıyor olmasıdır. Vida bağlantılarının modellenmesinde Pinching4 isimli özel bir histeretik malzeme modeli kullanılmıştır. Bu histeretik modeli tanımlamak için gereken parametreler, yonga levha ile hafif çelik vida bağlantıları üzerinde yapılan bir dizi monotonik ve tekrarlı yükleme testlerinden elde edilmiştir. Ayrıca yonga levha plakaların düzlem için kesme dayanımını belirlemek amacıyla ilave bir test programı yürütülmüştür. Duvar modeli sonuçları duvar teslerinden elde edilmiş sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Daha sonra OpenSees modeli vida aralığı, çerçeve bağlantılarının rijitliği, hafif çelik profillerin kalınlığı, çekme tutucu elemanların rijitliği ve uygulanan düşey yük miktarı gibi parametrelerin genel duvar modeli davranışına etkisini anlamak amacıyla kullanılmıştır. Duvar sayısal modellerinden elde edilen çevrimsel yük-deformasyon eğrileri Eşdeğer Enerji Elastik-Plastik (EEEP) yaklaşımı kullanılarak çift doğrusal davranışa dönüştürülmüş ve bu davranış kullanılarak duvarların taşıyıcı sistem davranış katsayıları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Cold-formed steel (CFS) structural systems have been used increasingly in seismically active regions. Shear walls consisting of CFS framing and sheathing panels constitute one type of lateral force resisting system for such CFS framed buildings. The purpose of this study is to develop an efficient numerical model to predict the lateral load response of shear walls that are framed with CFS profiles and sheathed with oriented strand board (OSB) panels. Numerical modeling of shear walls was conducted in OpenSees platform. Fastener-based approach incorporating nonlinear fastener model for screw connections was adopted. Screw connections were modeled by using a special hysteretic material model capable of softening, strength degradation, and cyclic pinching called as Pinching4. Parameters required to define this hysteretic model were based on a series of monotonic and cyclic loading tests conducted on OSB-to-CFS screw connections. Additionally, a complementary test program was carried out on OSB specimens to determine the in-plane shear properties of OSB sheathing panels. Shear wall model was verified with full-scale experimental data in terms of strength, stiffness and pinching characteristics. Then, a parametric study by utilizing the verified model was conducted in order to investigate the influence of various parameters such as local fastener behavior, fastener spacing, rigidity of stud-track connection, stiffness of CFS framing members, stiffness of hold-down members and the level of gravity loading on overall wall response. Seismic force modification (R) factors, including ductility related force modification factor (Rμ) and overstrength related force modification factor (RΩ), were calculated by using the bilinear forcedisplacement response determined from the numerically determined hysteretic response of several shear walls following the Equivalent Energy Elastic-Plastic (EEEP) approach.
Benzer Tezler
- Cyclic modeling of cold-formed steel structures with sheathed shear panels
Tekrarlı yükler altında hafif çelik yapıların kaplamalı panel duvarlar ile modellenmesi
SÜHA KÜLTÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ALTAY
- Hafif çelik perdelerin birleşim ve berkitme performansları incelenmesi
The performance of connections and stiffeners in cold-formed steel shear walls
AHMAD JAMSHID SADID
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN
- 3d point cloud-based imperfection determination of cold-formed steel members for numerical modeling
Hafif çelik elemanlardaki şekilsel kusurların üç boyutlu nokta bulutlarından tespit edilmesi ve nümerik modellemede kullanılması
ÖZGE GİZEM ÇAĞRICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURCU GÜLDÜR ERKAL
- Prediction of brinell-hardness distribution in cold-formed parts
Soğuk şekillendirilmiş parçalarda brinell sertlik dağılımının belirlenmesi
AHMET DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- 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