Numerical modeling and seismic performance assessment of steel eccentrically braced frames with short and long links
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELİF MÜGE ÜN
Danışman: CEM TOPKAYA
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dışmerkez çaprazlı çerçevelerin (DÇÇ) bağ kirişleri kısa, orta ve uzun bağ kirişleri olmak üzere üç sınıfa ayrılmıştır. Yüksek dönme açısı ve enerji emme kapasitelerinden dolayı DÇÇ'lerde tercih edilen kısa bağ kirişleri, genel olarak kesme kuvveti altında akarlar. Genel olarak eğilme kuvveti altında akan uzun bağ kirişleri ise sağladığı geniş açıklıklar sebebiyle DÇÇ'lerde mimari açıdan tercih edilmektedir. Bu tez çalışması, kısa ve uzun bağ kirişlerini üç bağımsız çalışmada farklı açılardan incelemiştir. Birinci kısımda, FEMA P-58 metodolojisi kullanılarak, gerinim sertleşme değerinin (GSD), kısa bağ kirişli DÇÇ çelik yapıların performansı üzerindeki etkileri çalışılmıştır. Nümerik model, DUAREM yapısının benzeşik-dinamik test sonuçları kullanılarak doğrulanmıştır. Farklı kat yüksekliği ve bağ kiriş uzunluğu-açıklık oranına (e/L) sahip altı DÇÇ çelik arketip yapının sismik performansı geliştirilmiştir. Tamir edilemez kalıcı göreli kat ötelenmesi, tamir masrafı ve yapının mühürlenme ihtimali, 0 ve 0.01 değerleri arasındaki GSD kullanılarak hesaplanmıştır. Sonuçlar, GSD değerindeki değişimin; kalıcı göreli kat ötelenmesi değerini, göreli kat ötelenmesi, bağ kiriş dönme talebi ve kat ivmesine göre daha fazla etkilendiğini göstermektedir. Eğer göreli kat ötelenmeleri dikkate alınırsa, GSD değerinin tamir masrafı üzerinde önemli bir etkisi bulunduğu gözlemlenmiştir. Uzun bağ kirişlerinin davranışı kısa bağ kirişlerine göre farklılık göstermektedir. Uzun bağ kirişleri genellikle eğilme kuvveti altında akarlar ve önemli miktarlarda mukavemet ve rijitlik azalımına maruz kalırlar. İkinci kısımda, uzun bağ kirişli DÇÇ'lerin sismik davranışı, FEMA P695 metodolojisi kullanılarak incelenmiştir. Farklı açıklık, kat yükseklikleri, bağ kirişi uzunluğu-açıklık oranları (e/L) ve farklı mesnet koşulları düşünülerek 24 adet DÇÇ çelik arketip yapı tasarlanmıştır. Bu arketiplerin sismik performansları maksimum ve çökme depremleri altında incelenmiştir. Mukavemet ve rijitlik azalımının etkisi, azalımın-varsayıldığı ve azalımın-varsayılmadığı modeller kullanılarak çalışılmıştır. Çalışmanın son kısmında, uzun bağ kirişleri için simetrik olmayan bir yükleme protokolü geliştirilmiştir. Farklı kat planı, açıklık, kat yükseklikleri, bağ kirişi uzunluğu-açıklık oranları (e/L) ve farklı mesnet koşulları düşünülerek Amerikan standartlarına göre 24 adet DÇÇ çelik arketip yapı tasarlanmıştır. Mukavemet ve rijitlik azalımının modellendiği modeller ile, tasarlanan DÇÇ'lerin maksimum ve çökme depremleri altındaki performansı analiz edilerek nümerik olarak elde edilmiştir. Çevrim sayma metodu kullanılarak, bağ kiriş dönme talebi zaman tanım alanı değerleri azaltılmış ve bu değerlerin çevinim sayıları ve pik değerleri belirlenmiştir. Simetrik olmayan yükleme protokolü, maksimum dönme talep aralığı, sismik tehlike ve e/L oranının fonksiyonu olarak tanımlanmıştır.