Kaynaklı çelik I ve kutu kesitli kolon-I kiriş birleşimlerinin plastik dönme kapasitelerinin belirlenmesi
Defining the plastic rotation capacity of welded joint between the steel I and box columns and iIbeams
Yazar: ERKAN POLAT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dönme = Rotation ; Kiriş-kolon birleşimi = Beam-column collection ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
1994'de Northridge depreminden sonra önerilen birleşim tipleri üzerinde yapılan çalışmalar, uygun birleşim tipleri kullanıldığında, birleşimlerin 0.03 radyan plastik dönme kapasitesine sahip olduğunu gösterdi. Bu kapasite, birleşimde kullanılan kolon-kiriş en kesitleri, birleşimi oluşturan kolon ve kiriş dışındaki diğer elemanlara da bağlı olduğundan, herhangi bir birleşimin, yapıda kullanılabilmesi için bu dönmeyi sağladığı ya gerçek boyutlu bir laboratuar deneyi ile ya da bir sonlu elemanlar programı ile gösterilmelidir. Gerçek boyutlu deney yapmanın maliyeti yüksek olduğundan teze konu olan birleşimler, COSMOS programı ile modellenip NASTRAN Sonlu Elemanlar Modülü ile analiz edildi. İlk olarak standartlarda yer alan ve test edilmiş olan I kesitli kolon ve I kesitli kirişlerden oluşan kaynaklı bir birleşimin modellemesi yapılarak daha önce bulunan dönme kapasitelerinin bu programda da elde edilebildiği ve programın St37 malzemeli birleşimler içinde doğru sonuç verdiği ispatlandı. Daha sonra bu birleşimler TDY 2007 'nin tanımladığı göreli kat açısını sağlayıp sağlamadığına bakıldı. Ayrıca, kutu kolonların kirişlerle birleşiminde sık rastlanan ve çoğu zaman zorluğu nedeni ile yapılamayan, hatta dışarıdan gözle görülememesi nedeni ile de kontrolü zor olan süreklilik levhalarının daha basit ve kontrolü daha kolay olan bir birleşim detayı haline getirilmesini amaçlandı. Literatür araştırası yapılarak kutu kesitli kolonla I kesitli kiriş birleşimleri incelenip, yeni bir birleşim modeli üzerinde analiz yapılıp standartlara uygun olduğu ortaya konuldu.

Abstract:
The studies about the joint types proposed after the 1994 Northridge earthquake indicated 0.03 radian of plastic rotation capacity when appropriate joint types are used. In order to use any joint in a structure which enables this rotation, it should be proved either with a real dimensioned laboratory test or a finite elements program since this capacity depends on the cross-sections of the columns and beams as well as the other elements used in the joint.The joints which are the subject of this thesis are modelled with the program COSMOS and analysed with NASTRAN Finite Elements Module since doing a real dimensioned laboratory test is a high-cost. First of all, the same rotation capacities which were found before are also obtained with this program and it is proved that the program provides the accurate results for joints with St37 materials by modelling a welded joint of standardized and tested I column and I beam. Afterwards it is analyzed if these joints ensure the relative floor angle stated in TDY 2007. Additionally it is aimed to propose a simpler and easily controlled joint design for continuity plates which are common in box column and beam connections but not easily produced many times in addition to the controlling difficulty as a result of it being invisible from the outside. The joint of box column and I beam is explored through literature research and a new joint model is analyzed which also ensured the requirements of standards.