Zayıflatılmış kiriş en kesitli çelik çerçevelerin çevrimsel yük altında performansının incelenmesi.
Investigation performance of steel frames with reduced beam section under cyclic loading.
Yazar: İBRAHİM ERMEYDAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİRIZA İLKER AKGÖNEN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zayıflatılmış kiriş kesiti = Reduced beam section

Özet:
Çelik çerçeveler; yüksek dayanımlı, sünek ve küçük kesitli taşıyıcı sistemler olması sebebiyle tüm dünyada rağbet görmektedir. Ancak; Northridge (ABD) ve Kobe (Japonya) depremlerinde çelik yapılar ciddi hasarlar almış ve kiriş-kolon birleşim bölgelerinde gevrek hasarların meydana geldiği gözlenmiştir. Bu nedenle yetersiz performans gösteren birleşim türlerinin uygulamasından vazgeçilmiş ve yeni birleşim türleri geliştirilmiştir. Bu birleşim türlerinden birisi de Zayıflatılmış Kiriş Enkesitli (ZKE) birleşimdir. ZKE birleşimde çelik çerçevelerin deprem performansını artırmak için kirişlerin, birleşim bölgesine yakın alt ve üst başlıklarında kesit zayıflatması yapılmaktadır. Yapılan zayıflatma kolon-kiriş birleşim bölgesinde oluşabilecek muhtemel hasarları kolon yüzünden belirli bir uzaklıkta oluşturmak için kullanılmaktadır. Bu yöntemle hasar kirişte, belirli bir bölgeye yönlendirilerek kuvvetli kolon-zayıf kiriş davranışı elde edilmekte ve kirişte plastik mafsal oluşumu ile daha büyük miktarda enerji tüketimi sağlanmaktadır. 
Tez çalışmasında ilk olarak zayıflatılmış kiriş enkesitli moment aktaran birleşimler hakkında bilgiler sunulmuş ve geçmiş çalışmalarda bu konuda yapılmış çok sayıda deneysel çalışma incelenmiştir. Geçmişte yapılmış deneysel çalışmalarda kirişin kesiti zayıflatılmış bölgesinde plastik mafsal oluşumu sağlandığı ve bu sayede kolon-kiriş birleşim bölgesinin sünek davranışının arttığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde ZKE birleşimlerin ANSI/AISC 358-16 yönetmeliği esas alınarak ve Avrupa profilleri kullanılarak hesap adımları ve örnek sayısal hesaplama sunulmuştur.  
Dördüncü bölümde ANSYS sonlu eleman modellerinin nasıl oluşturulduğu detayları ile anlatılmıştır. Oluşturulan model geçmişte yapılmış bir deneysel çalışma ile kıyaslanarak doğrulanmıştır.
 Beşinci bölümde ZKE çelik çerçevelerin monotonik yükler ve çevrimsel yükler altındaki performansı, Avrupa normuna uygun profiller kullanılarak ve malzemenin doğrusal olmayan davranışı dikkate alınarak ANSYS sonlu elemanlar paket programı ile incelenmiştir. Kolon ve kiriş geometrik özellikleri değiştirilerek kirişte oluşan performans değişiklikleri araştırılmıştır.
Yapılan simülasyon çalışmaları sonucunda yönetmeliğimizde bulunan ZKE moment birleşimlerinin 0,04 dönme açısında kiriş plastik mukavemet momentinin %80'nin altına düşmediği gözlemlenmiş ve bu moment birleşimlerinin deprem bölgelerinde güvenle kullanılabileceği kanaatine ulaşılmıştır.Anahtar kelimeler: Zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşim, Moment birleşimi, Moment aktaran çelik çerçeveler, Avrupa çelik profilleri, AISC 358-16.

Abstract:
Steel frames; which has high strength, ductile behaviour and small cross-section, are widely prefered in the world. However, during the Northridge (USA) and Kobe (Japan) earthquakes, steel structures suffered serious damage and brittle damage was observed in the beam-column joints. Therefore, the application of poorly performing connection types has been abandoned and new types of connections have been developed. One of these new types of connections is the Reduced Beam Section (RBS). In order to improve the earthquake performance of the steel frames, beam section is weakened at the both upper and lower flanges of the beams which is close to column-beam connection zone. Beam section weaking is made to keep away all possible damage or plastification due to earthquake load in a certain distance from column face or connection zone. By this method, damage is directed to a certain region of a beam and strong column-weak beam behavior is obtained.  Ductile behaviour and more stable energy dissipation is provided by the formation of plastic hinge in the beam. 
In this thesis study, firstly, general information about reduced beam section moment resisting connections was presented. Secondly, lots of experimental studies on this subject have been reviewed from the literature. In the third chapter, the calculations steps of the reduced beam section connections and a worked example by using the European profiles and steel quality were presented based on the ANSI / AISC 358-16. In the fourth chapter, the details of ANSYS finite element models were explained. The Numerical model has been validated by comparing it with a previous experimental study. In the fifth chapter, the performance of RBS moment connections with European steel profiles and steel quality was examined under monotonic and cyclic loading by using ANSYS FEA software. Non-linear material behaviour was considered in these numerical models. A parametric study was implemented to determine effect of column and beam geometric properties on seismic performance of RBS moment connection.
As a result of the simulation studies, it was observed that the RBS moment connections are able to reach 0,04 interstory drift angle without %20 strength degradation of connecting beam. These connections can be safely used in seismic zones.Key words: Reduced beam section, Moment connection, Steel moment resisting frame, Europen steel shapes, AISC 358-16.