Hafif çelik yapılarda vidalı kolon kiriş birleşiminin döngüsel yükler altındaki davranışının deneysel olarak belirlenmesi
Experimental behavior of the cold-formed steel beam-to-column screw connections under cycle loads
Yazar: MUSTAFA ENSAR TAVLAŞOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MERVE MAALI
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kiriş-kolon birleşimi = Beam-column collection ; Soğuk şekillendirme = Cold forming ; Çelik = Steel

Özet:
Teknolojinin gelişmesi ile birlikte hafif çelik profiller çerçeve sistemlerde yapı elemanı olarak kullanılmaya başlanmıştır. Hafif çelik profiller mekanik ve sismik performanslarının iyi olması sebebi ile tercih edilirler. Hafif çelik yapılarda birleşimleri meydana getirmek için vida, bulon, kaynak ve perçin kullanılmaktadır. Literatürde bulonlu birleşimler ile ilgili çok sayıda çalışma yapıldığı, vidalı birleşimler hakkında ise sınırlı çalışmalar yapıldığı görülmüştür. Yine literatür çalışmalarında hafif çelik birleşimlerin genellikle statik yükler altında incelendiği, döngüsel yüklerin etkisi altındaki birleşim davranışının irdelenmediği gözlemlenmiştir. Bu çalışmada hafif çelik yapılarda vidalı kolon-kiriş birleşiminin döngüsel yük etkisi altındaki davranışının belirlenmesi için deneyler yapılmıştır. İki farklı kalınlığa sahip C profiller, üç farklı kalınlığa sahip guse levhaları, berkitme kullanılması ve kullanılmaması durumları kombine edilerek 8 adet deney numunesi elde edilmiştir. Her bir deney numunesine göçme meydana gelene kadar Fema-350 Yükleme Protokolüne uygun olarak döngüsel yük uygulanmıştır. Elde edilen moment-dönme eğrileri ile birleşimlerin karakteristik özellikleri değerlendirilmiş, yüksek mukavemet ve süneklik için katkı sağlayacak sonuçlar incelenmiştir. Ayrıca birleşimlerin göçme modları belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre kiriş profilinin ve guse levhasının kalınlığının artması, berkitme levhası kullanılması maksimum moment değerini ve dönme rijitliğini artırmış, göçme modunu değiştirmiştir.

Abstract:
With the development of technology, CFS profiles have started to be used as structural elements in frame systems. CFS profiles are preferred due to their good mechanical and seismic performances. Many types of connections are used in cold formed steel structures such as screw, bolt, weld and rivet. In the literature, it has been seen that, there are many studies on bolted connections, and there are less studies on screwed connections to compare with bolted connections. According to the researches, it has been obverserved that,the behaviour of CFS connections is generally examined under static loads. However, the behaviour of CFS connections under the effect of cyclic loads is not examined. In this study, the behaviour of beam to column joints joined by screws under the effect of cyclic load examined in CFS structures. Eight test samples were obtained by combining with two different thickness of C profiles, three different thickness of gusset plates, and wheter using stiffening plate. The cyclic load was applied to each test sample in accordance with the Fema-350 Loading Protocol until failure occured. The characteristic properties of the connections were evaluated with the obtained moment-rotation curves, and the results that will contribute to hight strength and ductility are examined. In addition, the failure modes of the connections were determined. According to the experiment results, maximum moment value and rigidity of rotation will increase by increasing thicknesses of the beam profile, gusset plate and by using stiffening plate. Also, these situations have been changed the failure modes.