Geri Dön

A numerical study on degradation of steel I-section beams

Çelik I-kesit kirişlerde dayanım ve rijitlik azalmasının sayısal olarak incelenmesi

  1. Tez No: 825941
  2. Yazar: ANIL KARAGÜMÜŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CEM TOPKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  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: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 127

Özet

Yerel burkulma, moment aktaran çelik çerçeve (MAÇÇ) I-kirişlerinin deprem performansında yıkıcı bir etkiye sahiptir. Önceki çalışmalarda MAÇÇ kirişlerinde yerel burkulma sınırları ve bu kirişlerin dönme kapasiteleri araştırılmış olmasına rağmen, MAÇÇ kirişlerinde yerel burkulmadan dolayı oluşan dayanım azalmasının geciktirilmesi daha önce araştırılmamıştır. Bu çalışmada, AISC 360-16 ve AISC 341-16 başlık ve gövde narinlik sınırlarının yerel burkulma davranışıyla ilişkisi sayısal olarak incelenmiş ve yerel burkulmadan dolayı oluşacak dayanım kaybının geciktirilmesi için bir yöntem geliştirilmiştir. Bunun için, kullanılan sayısal modelleme yöntemlerinin doğrulanmasının ardından, çeşitli başlık ve gövde narinlik oranları kombinasyonlarına sahip çelik MAÇÇ kirişleri modellenerek hem tek yönlü hem de tersinir tekrarlanır yükleme altında analiz edilmiştir. Ayrıca, MAÇÇ kirişlerinin plastik mafsal bölgesine bir çift rijitlik levhası yerleştirilmesinin etkinliği, tersinir tekrarlanır yükleme analiz sonuçlarıyla gösterilmiştir. Sonuç olarak, kiriş gövdesinin narinlik oranı, AISC 341-16'da gövde için verilen yükseksünek sınırının belirgin bir miktarda altında olmak kaydıyla, yine AISC 341-16'da verilen yüksek-sünek başlık narinlik oranı sınırının, AISC 341-16'da özel moment çerçeveleri için verilen dayanım ve dönme kapasitesi kriterini sağlamak için yeterli olduğu gözlemlenmiştir. Ek olarak, bu çalışmada geliştirilen yöntemin MÖÇÇ kirişlerinin yerel burkulma kaynaklı dayanım azalmasını önemli ölçüde geciktirdiği ve bu kirişlerin dönme kapasitesini arttırdığı gösterilmiştir. Son olarak, kirişin plastik mafsal bölgesine konulacak rijitlik levhasının kiriş mesnedinden uzaklığı, kiriş başlık genişliğinin bir fonksiyonu olarak basit bir denklemle verilmiştir.

Özet (Çeviri)

Local buckling is detrimental to seismic performance of steel I-beams in moment resisting frames (MRFs). Although limits of local buckling in these beams and the beams' rotation capacities were investigated in previous studies, none of them had attempted to delay the degradation due to local buckling in steel MRFs. In this study, AISC 360-16 and AISC 341-16 flange and web slenderness limits for steel I-beams were examined numerically and a method to delay the deterioration due to local buckling was proposed. After validating the modelling approach adopted in this study, beam sections with varying flange and web slenderness ratios were generated and analyzed under both monotonic and cyclic loading. Moreover, effectiveness of using a pair of vertical stiffeners in plastic hinge regions of MRF I-beams was demonstrated through cyclic analysis results. Results showed that AISC 341-16 highly-ductile flange slenderness ratio limit is adequate to attain 80% of plastic moment capacity at 0.04 rad drift level, when the web slenderness ratio is considerably less than the AISC 341-16 highly-ductile web limit. It was also shown that the proposed stiffening method delayed degradation due to local bucking and improved rotation capacity of steel MRF I-beams. Stiffener distances measured from the beam end were given as a function of beam flange width.

Benzer Tezler

  1. Kiriş-kolon birleşim bölgelerinin ileri teknoloji malzemelerle güçlendirilmesi

    Beam-column joints retrofitted with advanced technological materials

    SİNAN MURAT CANSUNAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Yapı Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR GÜLER

  2. İçi beton dolu çift cidarlı çelik tüplerin (CFDST) eksenel basınç altında deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of concrete filled double skin steel tubes (CFDSTs) under axial compression

    BERİKA CEREN CİHAN YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK

  3. Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı

    Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)

    ÇİGDEM KARATAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK

  4. 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

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEM TOPKAYA