Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması

KARAKAŞ, Zafer; ÖZEL, Halil Fırat; TASBAHJI, Tayseer; Saritas, Afsin

Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması

Yürütücü

Afşin SARITAŞ (Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü,Ankara)

Araştırmacı(lar)

Zafer KARAKAŞ, (adres yazılmamıs)

Halil Fırat ÖZEL, (adres yazılmamıs)

Tayseer TASBAHJI (adres yazılmamıs)

4 2

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 1 Proje No: 113M223 Proje Bitiş Tarihi: 15.09.2016 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 15-10-2018

Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması

Öz:

Bu proje kapsamında, yarı-rijit bağlantılı çelik çerçeve yapı sistemlerinde, doğrusal ve doğrusal olmayan analizler yürütülebilmesi için bir çerçeve elemanı geliştirilmiştir. Geliştirilen eleman Timoshenko kiriş teorisine dayanmakta, kolon ve kiriş elemanları boyunca I-kesitlerde oluşan kesme deformasyonlarını yakalanabilmektedir. Elemanın formülasyonu kuvvet-bazlı fonksiyonlar kullanmasıyla doğrusal olmayan davranışlar altında da gerçekçi sonuçlar sunabilmektedir. Geliştirilen elemanla kolon ve kirişler boyunca ve derinliğinde oluşan yayılı plastisite yakalanabilmekte ve böylece örneğin eksenel kuvvet ve moment arasındaki etkileşim elde edilebilmekte, ayrıca düğüm noktalarında (yani serbestlik derecesinde) herhangi bir artış yapmadan kolon-kiriş, kolon taban ve ayrıca çaprazların uçlarındaki bağlantılar eleman formülasyonuna katılabilmektedir. Bu sayede sistem seviyesinde çözülecek olan denklemlerin boyutu ciddi anlamda azaltılabilmekte ve ayrıca modelleme açısından da daha stabil çözüm yöntemi sunulabilmektedir. Geliştirilen elemanda ayrıca tutarlı kütle matrisi kuvvet-bazlı formülasyona dayanarak türetilmiştir. Bağlantı davranışı açısından hem doğrusal elastik, hem de pek çok farklı doğrusal olmayan bağlantı davranışı modellerinin uygulaması başarıyla gerçekleştirilmiştir ve ayrıca çevrimsel hareket sırasında oluşabilecek bağlantı dayanımında azalmalar ve bağlantının enerji harcama kapasitesinde düşüşe sebep olan daralma (pinching) etkisi de dikkate alınmıştır. Geliştirilen çerçeve elemanı ve ayrıca bağlantı modeli davranışları, literatürde mevcut olan deneysel ve analitik sonuçlar ve ayrıca farklı çözüm platformlarından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmış ve geliştirilen modellerin yüksek doğrulukta tepkileri farklı yüklemeler ve sınır şartları altında sunduğu görülmüştür. Ayrıca parametrik analizler yürütülerek yarı-rijit bağlantıların modellenmesinin önemi vurgulanmıştır

Anahtar Kelime: Çelik çerçeve yapılar; yarı-rijit bağlantı; sonlu eleman yöntemi

Konular: İnşaat Mühendisliği

Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması

Öz:

In this project, an accurate frame finite element model that can consider semi-rigid connection response is developed for the nonlinear analysis of steel framed structures. Proposed frame element model bases on the use of Timohensko beam theory assumptions and can capture shear deformations accurately for I-sections. Element formulation relies on the use of force-based interpolation functions in order to capture nonlinear response in a robust fashion. Proposed element can model spread of inelasticity along element length and section depths for beam and column members, and can also consider the presence of nonlinear semi-rigid connections without the need to model additional nodes and degrees of freedom for their presence at beam-column, column base or brace end regions. As a result of this approach, robust solutions are provided for the analysis of large structural systems. Proposed frame element can also consider the presence of consistent mass matrix through the use of force-based approach. As part of this project, semi-rigid connection models for both monotonic and cyclic loading cases are considered, and a cyclic model that can intake strength and stiffness degradation and pinching is proposed. Proposed frame element is tested via various benchmark examples and other analyses platforms, and results clearly demonstrate superior performance. Furthermore, the presence of semi-rigid connections on steel framed structures is assessed through a parametric study

Anahtar Kelime:

Konular: İnşaat Mühendisliği

Erişim Türü: Erişime Açık

APA	Saritas A, KARAKAŞ Z, ÖZEL H, TASBAHJI T (2016). Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. , 1 - 1.
Chicago	Saritas Afsin,KARAKAŞ Zafer,ÖZEL Halil Fırat,TASBAHJI Tayseer Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. (2016): 1 - 1.
MLA	Saritas Afsin,KARAKAŞ Zafer,ÖZEL Halil Fırat,TASBAHJI Tayseer Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. , 2016, ss.1 - 1.
AMA	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. . 2016; 1 - 1.
Vancouver	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. . 2016; 1 - 1.
IEEE	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T "Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması." , ss.1 - 1, 2016.
ISNAD	Saritas, Afsin vd. "Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması". (2016), 1-1.

APA	Saritas A, KARAKAŞ Z, ÖZEL H, TASBAHJI T (2016). Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. , 1 - 1.
Chicago	Saritas Afsin,KARAKAŞ Zafer,ÖZEL Halil Fırat,TASBAHJI Tayseer Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. (2016): 1 - 1.
MLA	Saritas Afsin,KARAKAŞ Zafer,ÖZEL Halil Fırat,TASBAHJI Tayseer Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. , 2016, ss.1 - 1.
AMA	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. . 2016; 1 - 1.
Vancouver	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması. . 2016; 1 - 1.
IEEE	Saritas A,KARAKAŞ Z,ÖZEL H,TASBAHJI T "Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması." , ss.1 - 1, 2016.
ISNAD	Saritas, Afsin vd. "Çelik Yapılarda Yarı-Rijit Bağlantıların Doğrusal Olmayan Davranışının Modellenmesi ve Üç Boyutlu Yapısal Çözümlemelere Olan Etkisinin Araştırılması". (2016), 1-1.