Seismic performance improvement of deep wide flange steel columns using stiffeners
Derin ı-kesitli çelik kolonların sismik performansının rijitleştiriciler ile iyileştirilmesi
- Tez No: 971328
- Danışmanlar: PROF. DR. CEM TOPKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, sismik yükler altında tekrarlı yüklemeye maruz kalan derin geniş başlıklı çelik kolonların davranışı incelenmiş, boyuna yerleştirilen rijitleştiriciler ile yerel stabiliteleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu çalışma, AISC 341-22 şartnamesinde yapılan güncellemelerle ortaya çıkan tasarım boşluğuna çözüm geliştirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Yeni şartname, yüksek süneklik sınıfı için narinlik sınırlarını daha katı hale getirmiştir ve AISC 341-16'ya göre yüksek sünek sayılan birçok derin kesit artık bu kritere uymamaktadır. Çalışma, deneysel verilerle doğrulanan sonlu eleman modellerinin geliştirilmesiyle başlamış, toplamda 135 model ile rijitlik elemanlarının uzunluğu, sınır koşulları ve yükleme protokollerinin etkisi değerlendirilmiştir. Daha sonra 700 model içeren kapsamlı bir parametrik çalışma yürütülerek tasarım önerileri sunulmuştur. Eksenel yük oranı, sınır koşulu tipi ve yükleme protokolü (uzak-alan ve faya-yakın) dikkate alınarak rijitlik elemanlarının etkinliği incelenmiştir. Sonuçlar, boyuna rijitleştirici kullanımının nominal moment kapasitesini değiştirmeksizin deplasman kapasitesini belirgin şekilde artırdığını göstermiştir. Etkinlik düşük eksenel yüklerde daha fazlayken, L/ry oranı arttıkça azalmaktadır. Tasarım için önerilen rijitlik elemanı boyu, kalınlığı ve kesit narinliği sınırları belirlenmiştir. Geliştirilen tasarım eğrileri sayesinde daha önce yüksek süneklik kriterlerini sağlayamayan derin kesitler, AISC 341-22'de belirtilen 0.04 rad deplasman sınırını karşılayabilmektedir. Elde edilen bulgular, çelik moment taşıyan sistemlerin deprem performansını artırmaya katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the seismic performance of deep, wide-flange (DWF) steel columns subjected to cyclic loading, focusing on the enhancement of local stability through the implementation of longitudinal stiffeners. The need for this study arises from recent updates to AISC 341-22, which introduced more stringent slenderness limits for highly ductile members. As a result, several deep column sections previously classified as highly ductile under AISC 341-16 are now disqualified from use, creating a significant design gap. The study begins with the development and validation of finite element models using experimental data. A total of 135 models are analyzed to assess the influence of stiffener length, boundary conditions, and loading protocols. Following this, a comprehensive parametric study involving 700 additional models is conducted to propose practical design recommendations. The impact of axial load level, boundary conditions, and loading protocol type (far-field and near-fault) on the effectiveness of stiffeners is evaluated. Results reveal that longitudinal stiffeners significantly improve drift capacity without altering the nominal flexural strength of the section. Stiffener effectiveness is more pronounced at lower axial loads, and its benefit diminishes with increasing L/ry ratios and higher axial loads. Design-oriented recommendations are tabulated, including stiffener length, thickness, and section slenderness constraints. Proposed design curves allow previously excluded DWF columns to meet the 0.04 radian drift requirement specified for highly ductile members in AISC 341-22. The findings contribute to improving seismic resilience in steel moment-resisting frames.
Benzer Tezler
- Kat döşemeleri kompozit, B3 süreksizliğine sahip, karma yüksek yapının deprem etkisinde tasarımı
Under of earthquake effect, design of composite high building that's story floors are composite, has B3 discontinuity
SERPİL BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ HASGÜR
- Derin deniz deşarjı borularının dinamik yükler altındaki davranışı
Behavior of deep sea discharge pipes under dynamic loads
GÖKHAN SÜRÜCÜSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER ERKEN
- İyileştirilmiş zeminlerde yer alan binaların sismik zemin sıvılaşması sırasındaki performansının incelenmesi
Investigation of performance of buildings on improved soil conditions during seismic soil liquefaction
ÖMER IŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PELİN ÖZENER
- Improvement of the cyclic flexural capacity of RC columns with FRP reinforcement
Lifli polimer donatılar kullanılarak betonarme kolonların çevrimsel yükler altında eğilme kapasitelerinin artırılması
ENGİN CÜNEYT SEYHAN
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ