Çaprazlı çelik yapıların inelastik burulmalı davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of inelastic torsional response of braced steel structures
Yazar: GÜLHAN DURMUŞ
Danışman: PROF. DR. ÇETİN YILMAZ ; YRD. DOÇ. DR. ZEKİ AY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deneysel inceleme = Experimental research

Özet:
Planda düzensiz yapılar, kütle, rijitlik ve dayanımın, asimetrik olarak dağıldığı yapılardır. Bu durum, kat ötelemelerine ek olarak, kat dönmelerine (burulma davranışı) neden olur. Geçmiş depremler süresince, planda düzensizliğe sahip yapılarla ilgili performans değerlendirmeleri, plan düzensizliklerinin, şiddetli hasarların en sık rastlanan nedenlerinden biri olduğunu göstermiştir. Deprem etkisi altında böyle yapıların karmaşık davranışlarından dolayı, günümüze kadar, planda düzensiz binaların, özellikle elastik ötesi alandaki deprem davranışının anlaşılabilmesi için pek çok araştırma yapılmıştır. Konuyla ilgili, son zamanlardaki araştırmalar, statik itme prosedürlerini geliştirmek üzerine yoğunlaşmıştır. Yapılan pek çok araştırmaya rağmen, düzensiz binaların sismik davranışları, hala güncel bir konudur.Bu çalışma, çaprazsız ve dışmerkez çaprazlı (V ve ters V) çerçevelerin doğrusal olmayan burulmalı davranışları üzerine yapılmıştır. Dışmerkez çaprazlı çerçevelerin tercih edilmesinin nedeni, diğer sistemlere göre daha yeni olmaları ve davranışları konusunda, hala eksik bilgilerin olmasıdır.Çalışmada, üç boyutlu, iki katlı ve tek açıklıklı, biri çaprazsız ve ikisi dışmerkez çaprazlı (V ve ters V) olmak üzere, üç tip çelik çerçeve model, TDY-2007'de yer alan ilgili hükümler dikkate alınarak tasarlanmıştır. Burulma davranışının gözlenebilmesi için, sistem eksantirisitesi, yük eksantirisitesi şeklinde verilmiştir. Üç model üzerinde, iki farklı yükleme durumu için, toplam altı adet deney yapılmıştır. Çerçeve modeller, çatı deplasmanı, çerçeve yüksekliğinin % 9'una ulaşana kadar veya sistem göçme durumuna gelene kadar itilmiştir. Dışmerkez çaprazlı çerçevelerde, çapraz burkulmaları, eleman kesitlerinde yırtılmalar meydana gelmiştir. Aynı zamanda, modellerin SAP2000 programı yardımıyla doğrusal olmayan itme analizleri yapılmıştır. Analitik ve deneysel sonuçlar ve öneriler sunulmuştur.

Abstract:
Plan irregular buildings are such structures in which mass, stiffness and strength are distributed asymmetrically. This, results in floor rotations (torsional response) as well as floor translations. Assessments of structural performance during past earthquakes demonstrated that plan irregularity is one of the most frequent causes of severe damage. Because of the complex behavior of such structures under earthquake excitations, many studies have been devoted to a better understanding of seismic response (especially in the inelastic range) of plan irregular building structures. More recently, relevant research have focused on developing pushover procedures for plan irregular systems. In spite of the large research efforts in plan irregular building structures, seismic response of irregular buildings is still attracting research attention.This study has focused on inelastic torsional response of unbraced and eccentrically braced (V and inverted V) frames. Since eccentrically braced frames (EBF) systems are new compared to other structural system types and they still have some ambiguous in their behaviors, EBF are preferred in this study.3D, 2-storey and one bay unbraced and eccentrically braced frame which were designed taking into consideration Turkish Earthquake Code (TEC)-2007. To observe torsional response of systems, the system eccentricity has been constituted as load eccentricity. Six experiments have been conducted using pushover tests in which two loading pattern are applied on three specimens. Frames have been pushed until top displacement reached up to 9% of the frame height or systems have collapsed. Braces were buckled and some fractures were observed in members. Specimens have also analyzed using SAP2000. Experimental and analytical results obtained from this research together with recommendations are presented in this dissertation.