DBYBHY-2007'deki Moment Aktaran Çelik Birleşimlerin Sonlu Eleman Analizleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Orkun YILMAZ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Serkan BEKİROĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Yüksek süneklik kapasitelerinden dolayı, moment aktaran sünek çelik çerçeve sistemler deprem bölgelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, 1994 Northridge depreminden sonra yapılan incelemeler göstermiştir ki, bu sistemlerin birçok birleşim bölgesinin kaynaklarında ve kaynaklara yakın çelik malzemede bazı gevrek kırılmalar meydana gelmiştir. FEMA (Federal Emergency Management Agency) tarafından kurulan "the SAC Steel Project" adındaki ekip, birleşim detaylarındaki gevrek kırılmaların sebeplerini önlemek ve yeni tavsiyeler üretmek için yoğun bir test programı başlatmıştır. Bu testler sonucunda önerilen birleşim türleri FEMA-350 adlı raporda sunulmuştur. Bu birleşimlerin üçü bulonlu, üçü kaynaklı olmak üzere altı tanesi "DBYBHY - Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik-2007"'de de aynen yer almaktadır. DBYBHY-2007'de bulonlu birleşimler; alın levhalı bulonlu, takviyeli alın levhalı bulonlu ve alın levhasız bulonlu birleşim olarak, kaynaklı birleşimler ise, kaynaklı, ek başlık levhalı kaynaklı ve zayıflatılmış kiriş enkesiti kaynaklı birleşim olarak adlandırılmaktadır. Bu tez kapsamında DBYBHY-2007'de belirtilen moment aktaran çelik kolon – kiriş birleşimlerin monotonik ve çevrimsel yükleme altında sonlu eleman analizi ile performanslarının değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Sözü edilen bu birleşimlerin analizini yapmadan önce, sonlu eleman modellerini doğrulamak amacıyla, literatürden deneysel ve sonlu eleman analizi yapılmış iki adet alın levhalı bulonlu birleşimin sonlu eleman analizleri yapılmış ve bu çalışmanın sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada bulunan sonuçlar ile literatürdeki deneysel ve nümerik sonuçların birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Sonlu eleman modellemelerinin doğrulaması yapıldıktan sonra, DBYBHY-2007'de belirtilen birleşimlerin önce modelleme süreci anlatılmış, sonra analizlerden elde edilen sonuçlar açıklanmıştır. Analizlerde doğrusal olmayan malzeme ve geometri değişimleri dikkate alınmıştır. Birleşimlerdeki bulon, kolon, kiriş gibi parçalar arasındaki temas durumları doğrusal veya doğrusal olmayan olarak dikkate alınmıştır. Sözü edilen birleşimlerden bulonlu ve kaynaklı birleşimler önce kendi aralarında karşılaştırılmış, sonra bu karşılaştırmalardan öne çıkan birleşimler birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Analizler sonucunda, bulonlu birleşimlerden alın levhasız birleşim örneğinin istenmeyen bir kırılma biçimi gösterdiği görülmüştür. Bulonlu birleşimlerden takviyeli alın levhalı birleşimin, kaynaklı birleşimlerden ek başlık levhalı kaynaklı birleşimin plastik mafsal oluşma noktası, moment taşıma kapasitesi ve rijitlik bakımından diğer birleşimlere göre daha güvenilir olduğu görülmüştür.