Alüminyum ve düşük akma gerilmeli çelik malzemenin düşey bağ kirişlerinin davranışına etkisi
Effect of aluminum and low yield steel on behavior of vertical links
Yazar: MELTEM TÜRK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLHAN İNCE
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dışmerkez çelik çaprazlı çerçeve sistemler betonarme ve çelik yapıların güçlendirilmesi veya depreme dayanıklı çelik yapı tasarımı için etkin olarak kullanılan sistemlerdir. Dışmerkez çaprazlı çerçevelerin enerji tüketimini sağlayan karakteristik elemanı olan bağ kirişi elemanları yatay veya düşey olarak yerleştirilebilmektedir. Özellikle betonarme yapıların güçlendirilmesinde düşey bağ kirişi kullanımı, ana kirişe bağlantısı ve deprem sonrası değiştirilebilmesi gibi önemli avantajlara sahiptir. Bu çalışmada, dışmerkez çaprazlı çerçevenin karakteristik elemanı olan kısa düşey bağ kirişi (kesme) elemanlarının farklı malzeme ve kesit tipleri kullanılarak tasarlanmış ve doğrusal olmayan itme analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonlu eleman modelleri ve analizleri ANSYS 2022 R1 bilgisayar programı ile gerçekleştirilmiştir. Bağ kirişi modelleri için kesiti tipi olarak I, kutu ve boru kesitler, malzeme olarak ise yapısal çelik, düşük akma gerilmeli çelik ve alüminyum malzemeler ele alınmıştır. Analizler sonucunda bağ kirişi modellerinin kesme kuvveti taşıma kapasitesi, rijitlik, enerji tüketim kapasiteleri ve gerilme dağılımları elde edilmiştir.  Elde edilen sonuçlar malzeme türleri ve kesit tipleri bakımından değerlendirilmiştir. Alüminyum ve düşük akma gerilmeli çelik malzemeler kesme kuvveti taşıma kapasitesi ve enerji tüketme kapasitesi bakımından iyi performans göstermiştir.

Abstract:
Eccentrically steel braced frame systems are effectively used for the retrofitting of reinforced concrete and steel structures or the design of earthquake resistant steel structures. The link elements, which are the energy dissipative elements of eccentrically braced frames, can be placed either horizontally or vertically. Especially in the reinforced concrete structures' strengthening, the use of vertical links has significant advantages such as connecting it to the main beam and its replacement after an earthquake. In this study, vertical link (shear) elements, which are the characteristic elements of the eccentrically braced frame, are designed using different materials and section types and its nonlinear pushover analyses are performed. Both finite element models and analyses were performed by using the software that is ANSYS 2022 R1. The section type I, box and pipe sections for the link models, whilst the material structural steel, low yield stress steel and aluminum materials are considered. After the analyses, the shear force carrying capacity, stiffness and energy consumption capacities and stress distributions of the link models were obtained. The obtained results were evaluated in terms of materials and section types. Aluminum and low-yield steel materials performed high performance in terms of shear capacity and energy consumption capacity.