Takviyeli Alın Levhalı Bulonlu Kiriş-Kolon Birleşimlerinin Sonlu Eleman Analizleri
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Anıl Zafer
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Serkan BEKİROĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çelik yapı sistemlerinde sünek davranış oluşması için birleşim bölgelerinin sünek tasarımı, sistemde kullanılan malzemenin sünekliği kadar önemlidir. Yapının deprem altında davranışı, birleşimlerde ortaya çıkabilecek gevrek kırılmalardan önemli ölçüde etkilenir. 1994 Northridge ve 1995 Kobe depremlerinde yapılarda gözlenen hasar tipleri çelik yapılardaki sünek birleşim kavramının revize edilmesine yol açmıştır. Bu amaçla FEMA 350 (Federal Emergency Management Agency) tarafından kurulan "the SAC Steel Project" ekibi çeşitli birleşim tipleri önererek bu birleşimlerin tasarım kriterlerini belirlemişlerdir. Bu tezde FEMA 350 tarafından önerilen, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği tarafından da kabul gören takviye alın levhalı bulonlu birleşim tipi incelenmiştir. Tezde önce, çekme kuvvetlerine maruz bulonlu birleşimlerin davranışları incelenmiştir. Böylelikle, sonlu elemanların sonuçlarının deneysel sonuçlarla uyumluluğu irdelenmiş ve ayrıca farklı bulon deliği çapları ve bulonların davranışları araştırılmıştır. Sonlu eleman modellerinin deneysel çalışma verileriyle uyumlu olduğu, uygulanan sonlu eleman tekniklerinin geçerli olduğu tespit edilmiştir. Burada uygulanan teknikler alın levhalı modeller için de uygulanmıştır. Takviyeli alın levhalı bulonlu birleşim için geometrik ve malzeme özellikleri literatür çalışmasından alınmıştır. Deneysel çalışmada oluşmuş olan yükleme şartları sonlu eleman modellerine uygulanmıştır. Deneysel çalışması yapılan deney numunelerinin yatayda ötelenmesinin tutulmaması ve yapma profillerde kaynaktan dolayı başlıkların eğrilmesi gibi değişkenlerle yeni modeller türetilerek bu etkilerin birleşimlerde ortaya çıkardığı farklılıklar araştırılmıştır. Hazırlanan tüm modellerde doğrusal olmayan malzeme davranışı, doğrusal olmayan geometrik davranış ve doğrusal olmayan temas davranışları dikkate alınmıştır. Çekme kuvvetlerine maruz plakalarda yapılan sonlu eleman analizlerinde bulon delikleri ile bulon çapı arasındaki mesafe arttıkça birleşimin rijitliğinin azaldığı gözlenmiştir. Bulonlu birleşimlerde plakalarda oluşan en büyük gerilme ve gerinim değerleri yüklemeye maruz plakada yüklemeye en yakın bulon delikleri civarında gözlenmiştir. Ayrıca bulon çapı ile bulon deliği arasında mesafe bulunmayan durumlarda bulon gövdesi ile plaka arasında sürtünmeli temas özelliğinin ihmal edilebilir olduğu belirlenmiştir. Takviye alın levhalı modeller incelendiğinde bulonlardaki en büyük çekme kuvvetleri alın levhasının en dışındaki bulonlarda oluştuğu belirlenmiştir. Takviyeli alın levhalı birleşimlerde plastik mafsal oluşma bölgesi birleşimden takviye alın levhasının bittiği bölgede kiriş üzerinde oluştuğu tespit edilmiştir. Yapma profilli kirişlerde kiriş başlıklarının kaynaktan dolayı eğrildiği durumlarda kirişte rijitlik kayıpları gözlenirken bu kayıpların %1 mertebesinde olduğu tespit edilmiştir. Bununla beraber kirişin yatayda tutulu olmadığı durumda %6 oranında rijitlik kayıpları oluşmaktadır.