Geri Dön

Çok-katlı ve çok-açıklıklı betonarme düzlem çerçeve sistemlerin limit tasarımı için geliştirilmiş bir yaklaşım

An improved approach related to limit design of the multi-storied and multi-spanned reinforced concrete plane frame systems

  1. Tez No: 780234
  2. Yazar: SEMA NOYAN
  3. Danışmanlar: PROF. ALTAY GÜNDÜZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1994
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 289

Özet

Limit tasarım yaklaşımıyla son limit tasarım yükleri etkisinde kalan betonarme düzlem çerçeve sistemlerin elastik ötesi davranışları, bu davranışları belirleyen etkiler ve yeniden dağılım olgusu gözönünde bulundurularak irdelenebilir, gerçekçi ve duyarlı çözümler üretilebilir. Aynı zamanda, önerilen limit tasarım yaklaşımıyla ilgili algoritmalarda gerekli değişiklikler yapılarak, çerçeve sistemler, çeşitli yük düzenleri ve bu yük düzenlerine ilişkin mekanizma durumlarına göre tasarlanabilir. Yaklaşımın en olumlu özelliği, tek bir çözüme (elastik çözüm) bağımlı olmaksızın tasarım momentleri dağılımının kabul edilmesi ve dolayısıyla en elverişli çözümün üretilmesine imkan vermesidir. Böylece, yapısal sistem, elastik tepe momentleri yerine, en ekonomik çözümü veren eğilme momentleri dağılımına göre tasarlanabilir. Gene bu bağlamda önerilen limit tasarım yaklaşımından gidilerek, bir çerçeve sistemin kiriş elemanlarında plastik moment, kolon elemanlarında ise elastik moment değerleri esas alınarak, ve gerçek eğilme rijitlikleri kullanılarak sistem kısmi elastik bir yaklaşımla (zayıf kiriş-kuvvetli kolon) tasarlanabilir. Önerilen limit tasarım yaklaşımının gerçekçi ve duyarlı olabilmesi; deneysel bulgularla uyuşan ve tasarımda kullanılmaya elverişli malzeme davranış modellerinin kullanılmasıyla mümkündür. Limit tasarımda, betonarme kesitlerin halka donatıyla kuşatılmasıyla eğrilik düktilitelerinin ve dolayısıyla plastik mafsal dönme kapasitelerinin önemli ölçüde artabileceği gözönünde bulundurularak; betona ilişkin gerilme-birim deformasyon davranış modelleri, kuşatılmamış ve kuşatılmış betonlar için geliştirmiştir. Kesıtlerin çözümlenmesi ve tasarımında, son limit eğriliğinin, dolayısıyla bu eğriliklerin fonksiyonu olan plastik mafsal dönme kapasitelerinin; pekleşme (oluşuyorsa) nedeniyle olduğundan büyük tahmin edilmesini önlemek amacıyla donatı çeliğinin pekleşmelı gerilme-birim deformasyon davranış modeli önerilmiştir. Anılan modeller temel alınarak, basit ve bileşik eğilme etkisinde kalan betonarme kesitlerin çözümlenmesi ve tasarımına ilişkin algoritmalar oluşturulmuştur. Bu algoritmalar yardımıyla, basınç donatılı ya da basınç donatısız, pekleşmeli ya da pekleşmesiz ve kuşatılmış ya da kuşatılmamış kiriş kesitleri; ve son limite basınç ya da çekme kırılmasıyla ulaşan iki yüzünde simetrik donatı bulunan, kuşatılmamış betonlu ve pekleşmesız dikdörtgen kesitli kısa kolonlar güvenilir ve duyarlı şekilde çözümlenebilir ve tasarlanabilir. Kiriş ve kolon kesitleri akma limit durumu için çözümlenebilir. Limit tasarım yaklaşımında, plastik mafsal kesitlerinin plastik dönme kapasiteleri kabul edilen tasarım momentleri dağılımının gerçekleşmesini sağlayabilecek büyüklükte olmalıdır. Anılan kapasitenin tahmin edilmesinde, ilgili kesit dolayında plastikleşmenin yayıldığı kabul edilen eşdeğer eleman uzunluğu için ihtiyatlı değerler önerilebilir. Ayrıca, tasarım momentleri dağılımını gerçekleştiren plastik mafsal dönmelerinin belirlenmesinde kullanılan eğilme rijitlikleri için ihtiyatlı önerilerde bulunulabilir. Sonuçta, çalışmada önerilen algoritmalarla, yapısal çerçeve sistemlerin limit tasarımı kısa sürede gerçekleştirilebilir.

Özet (Çeviri)

Post elastic behaviour of the systems of reinforced concrete plane frame subjected to the ultimate design loads can be examined by the limit design approach, considering the effects determining these behaviours and the case of the moment redistribution, so accurate and reasonable solutions can be determined. Making necessary changes in the algorithms of suggested ultimate design loads, frame systems can be designed with respect to different load positions and collapse states. The outstanding characteristic of this approach is the fact that it approves the distribution of design moments without depending on a unique solution (elastic solution) and provides the most efficient solution. Therefore, instead of elastic peak moments, structural system can be designed with respect to the distribution of bending moments, which give the most economical solution. In this context, the system can be designed in a way of partial elastic approach (weak beam-strong column), with respect to suggested ultimate design approach depending on the elastic moment values in column elements, and plastic moment values in beams. It is possible to develope an accurate and reasonable ultimate design approach by using an appropriate behaviour model proven in the tests. In the limit design, models of stress-strain behaviour have been developed for unconfined and confined reinforced concrete regarding the possibility of a notable increase in curvature ductility and plastic hınge rotation capacity of reinforced concrete sections by confining the concrete by steel hoop. In the analysis and design of the sections, strain-stress behaviour model has been suggested considering strain hardening in steel in order to prevent the overestimation of ultimate curvature and, of plastic hinge rotation capacity, which is a function of this curvature, due to strain hardening (if the strain hardening is formed). Depending on the afore mentioned models, algorithms for the analysis and design of reinforced concrete sections subjected to simple bending or flexure bending with axial load have been formed. By using these algorithms, confined or unconfined beam sections, with or without compressive reinforcement which have the effect of strain hardening or not, can be designed in an accurate and reasonable way, as well as non-strain hardening, unconfined rectangular short columns. Beam and column sections can be analyzed to determine the yield limit state. In the limit design approach, rotation capacity of plastic hinge sections should be great enough to allow the distribution of accepted design moments. To estimate the capacity, conservative values can be suggested for equivalent length in the vicinity of the critical section over which the plastic curvature is assumed to be transmitted. And conservative values to determine plastic hinge rotations which make design moment distribution possible can be suggested as well. To conclude, limit design of structural frame systems is obtained with the help of algorithms suggested in this work in a very short time.

Benzer Tezler

  1. Optimum design of the reinforced concrete frames with rotation constraints

    Betonarme düzlem çerçevelerin birinci mertebe limit yüke göre optimum boyutlandırılmasında dönme kısıtlamalarının göz önüne alınması

    ARMIN TAYYEBIAZAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN ORAKDÖĞEN

  2. Resilient design of CLT buildings against fire and earthquake

    Çok katlı CLT binaların yangın ve depreme karşı direnç esaslı tasarımı

    ÖMER ASIM ŞİŞMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TUĞRUL TURAN

    PROF. DR. ARIO CECCOTTI

  3. An adaptive modal pushover analysis procedure to evaluate the earthquake performance of high-rise buildings

    Yüksek binaların deprem performansının değerlendirilmesi için bir uyarlamalı itme analizi yöntemi

    MELİH SÜRMELİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL

  4. Önüretimli betonarme yapılarda moment aktaran yeni bir kiriş kolon bağlantısı

    A new moment resisting beam to column connection for precast reinforced concrete structures

    ERKAN ŞENOL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERCAN YÜKSEL