Developing an energy dissipating plastic hinge cell for earthquake protection of buildings
Binaların depreme karşı korunması için enerji sönümleyici plastik mafsal hücresi geliştirilmesi
- Tez No: 859573
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK SUCUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
Kapasite tasarımı, sünek çerçeve sistemleri için en geçerli sismik tasarım prosedürüdür. Kapasite tasarımı, güçlü yer hareketlerinin neden olduğu sismik enerjiyi inelastik davranış yoluyla sönümlemek için kiriş uçlarında plastik mafsalların oluşmasına izin verir, böylece çerçeve elemanlarındaki sismik talebi azaltır. Ancak bu azaltılmış kuvvet taleplerinin bir maliyeti vardır: Artan deformasyonlar ve yer değiştirmeler, daha da önemlisi kiriş uçlarındaki plastik mafsallarda oluşan doğrusal olmayan deformasyonların neden olduğu hasar. Bu tez çalışmasında, yapıda kiriş uçlarına inşaat sırasında yerleştirilen değiştirilebilir bir plastik mafsal (P-Cell) geliştirilmiştir. P-Cell, boyutları kiriş boyutlarına uyan ve kiriş boyunca uzunluğu, derinliğinden önemli ölçüde daha küçük olan metalik, dahili bir enerji sönümleyici cihazdır. P-Cell, 0.05 radyanı geçen dönme genlikleri ile ve çevrimsel moment-dönme ilişkisi yoluyla enerjiyi sönümler. P-Cell moment kapasiteleri, P-Cell'in bağlandıkları kirişlerin uç moment kapasitelerinden daha düşük değerlere ayarlanmaktadır. Bu nedenle, çerçeve sistemindeki tüm doğrusal olmayan deformasyonlar, deprem sırasında diğer tüm elemanları elastik bırakarak P-Cell'lerde oluşur. P-Cell'lerin sismik performansı, şiddetli tersinir yüklemeler altında laboratuvar testleri ile doğrulanmıştır. Ayrıca, birinci kat kiriş uçlarına P-Cell'ler yerleştirilmiş iki katlı bir çelik çerçeve, dinamik benzeri testler ile test edilmiştir. Deprem sırasında inelastik davranış gösteren P-Cell'ler çerçeve sisteminden çıkarılabilir ve değiştirilebilir, buna bağlı olarak doğrusal elastik seviyede kalan çerçeve, kendisini eski haline getirir. P-Cell'ler modüler çelik ve prefabrik beton çerçeve sistemlerde kolaylıkla uygulanabilir. Yerinde dökme betonarme çerçevede uygulamaları da gerekli bağlantı detaylarının sağlanmasıyla birlikte basit bir uygulamadır.
Özet (Çeviri)
Capacity design is the prevailing seismic design procedure for ductile frame systems. It permits formation of plastic hinges at the beam ends for dissipating the seismic energy imparted by strong ground motions through inelastic response, hence reducing seismic demand in frame members. These reduced force demands however have a cost: Increased deformations and displacements, and more importantly damage caused by nonlinear deformations which occur at the formed plastic hinges. A replaceable plastic hinge (P-Cell) is developed in this study that is placed at the beam-ends during construction. P-Cell is a metallic internal energy dissipating device whose dimensions fit to the beam dimensions whereas its length along the beam is significantly smaller than the beam depth. P-Cell dissipates energy through cyclic moment-rotation response with rotations exceeding 0.05 radians. Their moment capacity are adjusted to values lower than the end-moment capacity of the connecting beams. Hence, entire nonlinear deformations in the frame system occur at the P-Cells, leaving all other members in the linear elastic range during the earthquake. Seismic performance of P-Cells has been verified by laboratory testing under severe load reversals. Further, a two-story steel frame equipped with P-Cells at the first story beam ends is tested through PsD testing. P-Cells which develop inelastic response during the earthquake can be removed and replaced, accordingly the remaining linear elastic frame restores the deformations. P-Cells can be easily implemented in modular steel and precast concrete frame systems. Their implementation in cast-in-place RC is also straight forward with the provided connection details.
Benzer Tezler
- Betonarme kolonların deprem performansının tekstil donatılı / donatısız cam lifli püskürtme harçla iyileştirilmesi
Improvement of seismic performance of reinforced concrete columns using glass fiber reinforced sprayed mortar with / without textile reinforcement
ALİ OSMAN ATEŞ
Doktora
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- 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
2023
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YÜKSEL
- Deprem kuvvetlerine karşı betonarme perdelerin davranışı ve boyutlandırılması
The Behaviour and design of reinforced concrete structural walls for earthquake resistance
YILDIR AKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP
- Deprem etkisindeki betonarme çerçevelerde enerjinin yoğaltılması ve bazı düzeneklerin kullanılması
The use of some mechanisms on reinforced concrrete frame to absorb the earthquake energy
GÜLNİHAN GÖKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Kültür Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF HATAY ÖNEN
- Yer hareketlerinin karakteristik özelliklerinin binaların yapısal enerji davranışı üzerindeki etkileri
Effects of ground motion characteristics on structural energy response of buildings
GÖKHAN KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH SÜTCÜ