Genellikle mimari ihtiyaçlardan dolayı yapılar, değişik düzensizliklere sahip şekilde tasarlanmaktadır. Bu düzensizlikler, deprem etkisi altında yapıların burulmalı davranış sergileyerek daha küçük deprem kuvvetlerinde hasar görmesine sebep olmaktadır. Hatta başlangıçta düzenli olarak tasarlanan yapılarda bile, deprem süresince oluşacak kalıcı deformasyonların oluşum şekilleri ve sırası, yapıyı burulmalı davranışa götürebilmektedir. Gerek değişik düzensizlikler, gerekse deprem süresince yapısal davranış biçimlerinin yapıyı burulmaya maruz bırakması aynı zamanda yapının enerji yutma kapasitesinin azalmasına sebep olmaktadır. Deprem etkisi altında yapıların davranışını ve sismik kapasitesinin değerlendirilmesi için geleneksel sismik tasarım yöntemleri yetersiz kalmaktadır. Çünkü geleneksel sismik tasarım yöntemleri kuvvete dayalı yöntemlerdir. Bu nedenle, yakın zamanda depreme dayanıklı yapı tasarımında, performansa dayalı sismik tasarım yöntemleri geliştirilmiştir. Performansa dayalı sismik tasarım yöntemlerinin geleneksel sismik tasarım yöntemlerine göre en önemli üstünlüğü, farklı amaçlar için farklı limit durumlarına sahip olması gereken binaların bu durumlarının göz önüne alınabilmesidir. Son yıllarda, hem ülkemizde hem dünyada, depreme dayanıklı çelik yapı tasarımı ile ilgili çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaların çoğu analitik çalışmalardır. Az sayıda da olsa deneysel çalışmalar yapılmaktadır. Günümüzde, bilgisayar teknolojisindeki ve yapı analizi ile ilgili programlardaki gelişmeler sonucunda ileri mühendislik problemleri çok daha kolay çözülebilmektedir. Bu programlar kullanılarak yapılan çalışmaların deneysel çalışmalarla da desteklenmesi gerekmektedir. Deneysel ve analitik olarak yapılan bu çalışmada, moment aktaran üç katlı çelik uzay çerçevenin elastik olmayan burulmalı davranışı incelenmiştir. Kullanılan çelik malzemesi St37 yapı çeliğidir. Bilgisayar modelleri ve deney modeli için bulunabilecek en küçük profil olarak, kolonlar için HE100-A, kirişler için IPE100 profilleri seçilmiştir. Düğüm noktalarını güçlendirmeye yönelik kullanılan elemanlar (rib), mesnet özellikleri, geometrisi ve yükleme şekli ile deney için kullanılan model, bilgisayar ortamında da aynı özelliklerde oluşturulmuştur. Öncelikle bilgisayar ortamında yapının nonlineer statik analizi (pushover) yapılarak sistemin dayanacağı maksimum dayanma kuvveti tespit edilerek, bu kuvvet, deneyde kullanacak maksimum piston dayanım kuvveti ile karşılaştırılmış ve piston dayanım sınır değerinden küçük olduğu tespit edilmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan burulmaya maruz model hem SAP2000 hem de DRAIN-2D ile çözülmüştür. Burulmasız model ise sadece SAP2000 ile analiz edilmiştir. Çalışma ile hem çok katlı çelik yapıların bilgisayar ortamında modelleme teknikleri irdelenmiş, hem de burulma etkisinin yapının elastik olamayan davranışı üzerine etkisi incelenmiştir. Böylece, özellikle depreme dayanıklı çelik yapı tasarımında, yapıların modellenmesinde ve burulma etkisine maruz çelik yapıların tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlar belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca, modellerin periyotları ve mekanizma durumları incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Çelik Yapılar, Pushover Analiz, Burulma, İnelastik Davranış.
Structures due mainly to architectural requirements are designed with various irregularities. These irregularities cause the structures to get damaged by producing torsional behavior under the effect of even minor earthquakes. Moreover, even for the structures initially order of permanent deformations occurring during the earthquake may lead to the structure torsional. Either various irregularities or the structure's being exposed to torsion during earthquake result in a decrease in structure's capacity of absorbing energy. In order to evaluate the behavior and seismic capacity of structures under earthquake effect traditionally, seismic design methods are insufficient. Traditional seismic design methods are based on force. Therefore, for designing earthquake resistant structure, performance based seismic design have been developed recently. The most significant superiority of performance based seismic design to traditional ones, supposed to have different limits for different purposes their, this characteristic can be considered. In recent years, both in our country and in the world, many studies about design of steel structure have been carried out. Most of these studies are analytic studies. Experimental studies, though few in number, are carried out as well. Today thanks to the developments in computer technologies and programs about structure analysis, complex engineering problems can be handled and solved much more easily. The studies carried out by making use of these programs require to be supported with experimental studies. Inelastic torsional behavior of moment resisting three-storey steel space frame has been examined in this study which has been carried out both experimentally and analytically. The type of steel material used is St37 structural steel. As the smallest profiles, HE100-A profiles for columns and IPE100 profiles for beams have been chosen. Agents (ribs) occupied to strengthen connection point, restraint properties, its geometry and loading type the model used for experiment have been transferred to computer program with the same properties. First of all by making the nonlinear static analysis (pushover) of the structure in computer program and thus determining the maximum resistance force on which system will be based, this force has been compared with maximum piston resistance force and it has been found out that it is smaller than piston resistance strength limit value. The model subject to torsion and used in experimental study, has been solved with SAP2000 and DRAIN-2DX. Model without torsion has been analyzed with only SAP2000. With this study, both modeling techniques of multi-storey steel structures have been studied carefully on computer and torsion effect on inelastic behavior of structure has been studied. Thus, the aspects which should be taken into consideration while designing earthquake -resistant steel construction, modeling structures and designing steel constructions that are subjected to torsional effect have been tried to determine. Besides, periods of models and mechanism conditions have been examined as well. Keywords: Steel structure, Pushover Analysis, Torsion, İnelastic behaviour.
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, 2007.
Kaynakça var.
Genellikle mimari ihtiyaçlardan dolayı yapılar, değişik düzensizliklere sahip şekilde tasarlanmaktadır. Bu düzensizlikler, deprem etkisi altında yapıların burulmalı davranış sergileyerek daha küçük deprem kuvvetlerinde hasar görmesine sebep olmaktadır. Hatta başlangıçta düzenli olarak tasarlanan yapılarda bile, deprem süresince oluşacak kalıcı deformasyonların oluşum şekilleri ve sırası, yapıyı burulmalı davranışa götürebilmektedir. Gerek değişik düzensizlikler, gerekse deprem süresince yapısal davranış biçimlerinin yapıyı burulmaya maruz bırakması aynı zamanda yapının enerji yutma kapasitesinin azalmasına sebep olmaktadır. Deprem etkisi altında yapıların davranışını ve sismik kapasitesinin değerlendirilmesi için geleneksel sismik tasarım yöntemleri yetersiz kalmaktadır. Çünkü geleneksel sismik tasarım yöntemleri kuvvete dayalı yöntemlerdir. Bu nedenle, yakın zamanda depreme dayanıklı yapı tasarımında, performansa dayalı sismik tasarım yöntemleri geliştirilmiştir. Performansa dayalı sismik tasarım yöntemlerinin geleneksel sismik tasarım yöntemlerine göre en önemli üstünlüğü, farklı amaçlar için farklı limit durumlarına sahip olması gereken binaların bu durumlarının göz önüne alınabilmesidir. Son yıllarda, hem ülkemizde hem dünyada, depreme dayanıklı çelik yapı tasarımı ile ilgili çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmaların çoğu analitik çalışmalardır. Az sayıda da olsa deneysel çalışmalar yapılmaktadır. Günümüzde, bilgisayar teknolojisindeki ve yapı analizi ile ilgili programlardaki gelişmeler sonucunda ileri mühendislik problemleri çok daha kolay çözülebilmektedir. Bu programlar kullanılarak yapılan çalışmaların deneysel çalışmalarla da desteklenmesi gerekmektedir. Deneysel ve analitik olarak yapılan bu çalışmada, moment aktaran üç katlı çelik uzay çerçevenin elastik olmayan burulmalı davranışı incelenmiştir. Kullanılan çelik malzemesi St37 yapı çeliğidir. Bilgisayar modelleri ve deney modeli için bulunabilecek en küçük profil olarak, kolonlar için HE100-A, kirişler için IPE100 profilleri seçilmiştir. Düğüm noktalarını güçlendirmeye yönelik kullanılan elemanlar (rib), mesnet özellikleri, geometrisi ve yükleme şekli ile deney için kullanılan model, bilgisayar ortamında da aynı özelliklerde oluşturulmuştur. Öncelikle bilgisayar ortamında yapının nonlineer statik analizi (pushover) yapılarak sistemin dayanacağı maksimum dayanma kuvveti tespit edilerek, bu kuvvet, deneyde kullanacak maksimum piston dayanım kuvveti ile karşılaştırılmış ve piston dayanım sınır değerinden küçük olduğu tespit edilmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan burulmaya maruz model hem SAP2000 hem de DRAIN-2D ile çözülmüştür. Burulmasız model ise sadece SAP2000 ile analiz edilmiştir. Çalışma ile hem çok katlı çelik yapıların bilgisayar ortamında modelleme teknikleri irdelenmiş, hem de burulma etkisinin yapının elastik olamayan davranışı üzerine etkisi incelenmiştir. Böylece, özellikle depreme dayanıklı çelik yapı tasarımında, yapıların modellenmesinde ve burulma etkisine maruz çelik yapıların tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlar belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca, modellerin periyotları ve mekanizma durumları incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Çelik Yapılar, Pushover Analiz, Burulma, İnelastik Davranış.
Structures due mainly to architectural requirements are designed with various irregularities. These irregularities cause the structures to get damaged by producing torsional behavior under the effect of even minor earthquakes. Moreover, even for the structures initially order of permanent deformations occurring during the earthquake may lead to the structure torsional. Either various irregularities or the structure's being exposed to torsion during earthquake result in a decrease in structure's capacity of absorbing energy. In order to evaluate the behavior and seismic capacity of structures under earthquake effect traditionally, seismic design methods are insufficient. Traditional seismic design methods are based on force. Therefore, for designing earthquake resistant structure, performance based seismic design have been developed recently. The most significant superiority of performance based seismic design to traditional ones, supposed to have different limits for different purposes their, this characteristic can be considered. In recent years, both in our country and in the world, many studies about design of steel structure have been carried out. Most of these studies are analytic studies. Experimental studies, though few in number, are carried out as well. Today thanks to the developments in computer technologies and programs about structure analysis, complex engineering problems can be handled and solved much more easily. The studies carried out by making use of these programs require to be supported with experimental studies. Inelastic torsional behavior of moment resisting three-storey steel space frame has been examined in this study which has been carried out both experimentally and analytically. The type of steel material used is St37 structural steel. As the smallest profiles, HE100-A profiles for columns and IPE100 profiles for beams have been chosen. Agents (ribs) occupied to strengthen connection point, restraint properties, its geometry and loading type the model used for experiment have been transferred to computer program with the same properties. First of all by making the nonlinear static analysis (pushover) of the structure in computer program and thus determining the maximum resistance force on which system will be based, this force has been compared with maximum piston resistance force and it has been found out that it is smaller than piston resistance strength limit value. The model subject to torsion and used in experimental study, has been solved with SAP2000 and DRAIN-2DX. Model without torsion has been analyzed with only SAP2000. With this study, both modeling techniques of multi-storey steel structures have been studied carefully on computer and torsion effect on inelastic behavior of structure has been studied. Thus, the aspects which should be taken into consideration while designing earthquake -resistant steel construction, modeling structures and designing steel constructions that are subjected to torsional effect have been tried to determine. Besides, periods of models and mechanism conditions have been examined as well. Keywords: Steel structure, Pushover Analysis, Torsion, İnelastic behaviour.