Experimental study of earthquake simulator for cold-formed lightweight steel structures
Soğuk şekillendirilmiş hafif çelik yapılar için deprem simülatörünün deneysel çalışması
- Tez No: 645210
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Söğuk şekilendirilmiş elemenlerinden (CFS) oluşan destekli çerçeve yapıları, hafif çelik konstrüksiyonlar için kullanılan en popüler yapısal sistemler arasındadır. CFS çerçeve yapılarının artan kullanımlarına rağmen dinamik ve sismik davranışı çok az çalışmanın odağı olmuştur. Bu çalışma, sismik alanlarda bu tür sistemlerin verimli kullanımını tanımlamak için soğuk şekillendirilmiş çelik çerçeve yapısının deneysel testini ve sayısal FE analizini gerçekleştirmeyi ve bu yapılarda mukavemet, dönme kapasitesini ve sismik enerji dağılımını iyileştirmek için yeni öneriler sunmayı amaçlamaktadır. Yapının deneysel testi Yıldız Teknik Üniversitesi inşaat mühendisliği laboratuvarında sarsma tablosu testi ile yapılmış ve bu çalışmada dinamik analizde ABAQUS sonlu eleman yazılımı kullanılmıştır. 3D tam ölçekli üç katlı soğuk şekillendirilmiş çelik çerçeve yapısı inşa edilmiş ve sarsma masası testinin platformuna sabitlenmiştir. Plandaki 3m x3m çerçevenin boyutları ve çerçevenin her biri 1.5 m yüksekliğinde üç katlıdır. Kolonlar ve kirişler çift Sigma kesiti S-200X80X2 mm arka arkaya olarak tasarlandı ve kanal kesiti C-180X60X2 mm çaprazların tasarımında kullanılmıştır. 480x260x20 mm'lik bir plaka kullanılarak taban plakası tasarlanmıştır . Kiriş kolonu ve çaprazlar 625x360x7 mm köşebent plakasına bağlanmıştır. Gerçek çelik yapıya yakın bir sayısal FE modeli, altı eleman kullanılarak Abaqus yazılımı kullanılarak simüle edildi. Dört set deprem ivme kaydı; Girdi verileri olarak FE analizi ve sarsma tablası testinde Northridge;% 100 ve% 50 ve Kocaeli;% 100 ve% 50 kullanılmıştır. Sonuçlar, FE analizi sonuçları ile deneysel test sonuçları arasında kabul edilebilir bir uyum olduğunu ortaya koymuştur. FE analizinin sonuçları, deprem ivme kayıtlarının genliği azaldıkça ve sistemin tüm katları için dönme sertliğinin genlik deprem ivme kaydı arttıkça azaldığı, tüm sistem, 1. ve 2. katlar için geçiş sertliğinin azaldığı gösterilmiştir. Deney sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak FE analizi sonuçları değerlendirilerek, soğuk şekillendirilmiş çelik çerçeve yapısının iyi bir mukavemet kapasitesi gösterdiği ve yapının önemli bir sismik enerji yayma kapasitesine sahip olduğu gözlenebilir.
Özet (Çeviri)
The braced frame structures consisting of CFS members are amongst the most popular structural systems used for lightweight steel constructions. The dynamic and seismic behavior of CFS frame structures, in spite of their rising use, has been the focus of very few studies. This study aims to perform the experimental test and numerical FE analysis of the cold-formed steel framing structure to define efficient uses of such systems in the seismic areas and provide new proposals to improve the strength, rotation capacity and seismic energy dissipation in these structures. The experimental test of the structure was done using the Shaking table test in the civil engineering laboratory at Yildiz Technical University and Finite element software ABAQUS was used in the dynamic analysis in this study. A 3D full-scale three-story one bay by one bay cold-formed steel frame structure was constructed and fixed on the shaking table test platform. The dimensions of the frame 3m x3m in the plan and the frame divided into three-story each of them 1.5 m in height. the columns and beams were designed by double Sigma section S-200X80X2 mm back to back and Channel section C-180X60X2 mm was used in the design of braces. The base plate designed by using a plate 480x260x20 mm. The beam-column and braces joints were connected with a 625x360x7 mm gusset plate. A numerical FE model close to the real steel structure was simulated using Abaqus software using six elements. Four sets of earthquake acceleration records; Northridge;100% and 50%, and Kocaeli;100% and 50%, were used in the FE analysis and shaking table test as input data. The results revealed that there is an acceptable agreement between the results of FE analysis and the results of the experimental test. The results of FE analysis have been shown that the transition stiffness for the whole system, 1st, and 2nd floors decreases as the amplitude of the earthquake acceleration records decreases. As well as the rotational stiffness for all floors of the system decreases as the amplitude earthquake acceleration record increases. By evaluating the FE analysis results in comparing with the experimental results, it can be concluded that the cold-formed steel frame structure demonstrated a good strength capacity and it was observed that the structure has a significant seismic energy dissipation capability.
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
- Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarında dış duvarların ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi
Hygrothermal performance assessment of exterior walls of traditional timber framed houses in Türkiye
SEDA NUR ALKAN
Doktora
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH YAZICIOĞLU
- Afet eğitim merkezinde simülasyon yöntemi kullanılarak verilen afet ve deprem eğitimlerinin ortaokul öğrencileri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Examination on the effect of disaster and earthquake education given by using simulation method on secondary school students in disaster education center
CAN ŞAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiAfet Eğitimi ve Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTEN DİNÇ
- ARI-I sarsma masası performans değerlendirmesi
Performance evaluation of ARI-I shake table
MİRALİREZA MAHDAVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Rescue: Passive wireless sensor network architecture for earthquake rescue application
Rescue: Deprem kurtarma uygulaması için pasif kablosuz sensör ağ mimarisi
ORKHAN BADİRKHANLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
İletişim BilimleriKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN