Seismic performance assessment of steel chevron braced frames designed to the Turkish building earthquake code 2018
Türkiye bina deprem yönetmeliği 2018'e göre tasarlanmış ters V merkezi çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performans değerlendirmesi
- Tez No: 690570
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET YİĞİT ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Merkezi çaprazlı çelik çerçeveler (MÇÇÇ) sismik yüklere dayanım sağlamak için genellikle tercih edilirler. Kobe (1995) ve Northgate (1994) depremlerinde gözlemlenen önemli hasarlardan sonra, MÇÇÇler yüksek rijitlik ve dayanıma sahip olmalarından dolayı daha popüler olmuşlardır. Böylece çalışmalar MÇÇÇlerin şiddetli depremlere maruz kaldığındaki davranışlarını araştırmaya odaklanmıştır. MÇÇÇlerin konfigürasyonlarından bir tanesi olan ters V çapraz çerçeveler mimari avantajlarından dolayı yapılarda tercih edilir. Ters V çapraz çerçevelerde, çapraz elemanlardan biri basınç kuvvetlerine dayanım sağlarken diğer çapraz eleman çekme kuvvetlerine dayanım sağlar. Ters V çapraz çerçeveler diğer çerçeve konfigürasyonlarından farklı olarak özel tasarım hususları gerektirmektedirler. Deprem kuvvetleri altında çapraz elemanların birinin burkulması durumunda kiriş orta açıklığında dengelenmemiş bir kuvvet oluşacaktır. Bu kuvvet kiriş orta açıklığında plastik mafsal oluşumuna sebebiyet vererek yapının göçmesine sebep olabilir. Bu durumundan kaçınmak için Türkiye Deprem Yönetmeliği'nin (TEC,2007) yerine kullanıma sunulan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY) iki tane akma (mekanizma) durumu önermektedir. TBDY uyarınca, çerçeve elemanları olan kiriş, kolon ve çaprazların, bu iki akma durumundan elde edilen iç kuvvetlere göre dizayn edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, ilk olarak 2 katlı ters V çapraz çerçeve sistem TBDY'nin yeni önerileri de dikkate alınarak dizayn edilmiştir. Ters V çapraz çerçeve sistemin sismik performansını değerlendirmek için zaman tanım alanında doğrusal olmayan deprem hesabı yapılmıştır. Bu çalışmaya ek olarak, artımsal dinamik analiz yöntemi ile ters V çerçeve sistem üzerinde zaman tanım alanında doğrusal olmayan deprem hesabı yapılmıştır. Elde edilen artımsal dinamik analiz eğrileri üzerinde kapasite noktaları belirlenmiş olup göçme kırılganlık eğrisi elde edilmiştir. FEMA P-595'de tanımlanan göçme marj oranı hesaplanmıştır. Son olarak hesaplanan bu göçme marj oranı değerinin kabul edilebilirliği değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Concentrically braced frames (CBFs) are commonly preferred in high seismicity areas to provide resistance against seismic loads. After significant damages were observed in moment frames during the Northridge (1994) and Kobe (1995) earthquakes, CBFs have become more popular owing to high stiffness and strength. Thus, research has been focused on behaviour of CBFs under severe earthquakes. One of the configurations of CBFs is chevron (or inverted-V) braced frames (IVBFs) is also used in structures because of their architectural advantages. In chevron arrangement, while one of the story braces resist compression, the other one resist tension. Chevron CBFs require special consideration in design. Because, under a lateral loading when the compression brace buckles, the downward force emerges at the midspan of the beam. This unbalanced force can lead to formation of a plastic hinge at the midspan of the beam and collapse of the structure. To avoid such an undesirable mechanism, the Turkish Building Earthquake Code 2018 (TBEC) that superseded the Turkish Earthquake Code 2007 introduced two yield mechanisms. TBEC requires the beams, columns, and connections of IVBFs to be designed to resist the axial and flexural demands obtained from two yield mechanisms. In this study, firstly, a two-story IVBF was designed per TBEC considering new provisions and changes such as yield mechanism, earthquake ground motion intensity levels, and performance levels. Nonlinear response-history analyses were conducted to evaluate seismic performance of IVBF under ground motions. Secondly, incremental dynamic analysis (IDA) of a two-story IVBF designed to TBEC was performed. Capacity points were determined for each IDA curve and the collapse fragility curve of the frame was obtained. Collapse margin ratio defined in FEMA P-695 was calculated. Finally, the acceptability of calculated collapse margin ratio was evaluated.
Benzer Tezler
- Assessment of the seismic behavior of different braced systems for mid rise steel buildings
Orta yükseklikli çelik yapılar için farklı takviye sistemleri sismik davranışlarının değerlendirilmesi
JWTYAR KHWADA GHULAM GHULAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MUSTAFA ÖZAKÇA
- Mevcut betonarme bir konut yapısının deprem performansının değerlendirilmesi ve çelik çaprazlarla güçlendirilmesi
Seismic performance assessment of an existing reinforced concrete structure and strengthening with steel braces
ALİ ERDEM KULAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİŞAN FİLİZ PİROĞLU
- Numerical modeling and seismic performance assessment of steel eccentrically braced frames with short and long links
Kısa ve uzun bağ kirişli dışmerkez çaprazlı çelik çerçevelerin nümerik modellenmesi ve performans değerlendirmesi
ELİF MÜGE ÜN
Doktora
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM TOPKAYA
- Multi-objective performance based design optimization of steel structures
Çelik yapıların çok-amaçlı performans tabanlı tasarım optimizasyonu
HASAN ESER
Doktora
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN HASANÇEBİ
PROF. DR. AHMET YAKUT
- The design and evaluation of seismic performance of high level of ductile rigid frames
Süneklik düzeyi yüksek rijit çerçevelerin tasarımı ve sismik performanslarının ölçülmesi
ÇAĞDAŞ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Deprem MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DEVRİM ÖZHENDEKCİ