Çelik çerçeve kolon kiriş birleşim bölgelerinde sismik sönümleyici kullanımı
Seismic damper using on beam to column connections of steel frames
Yazar: MEHMET ALPASLAN KÖROĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ALİ KÖKEN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Çelik çerçeveler = Steel frames

Özet:
Neredeyse tamamı deprem bölgesi içinde bulunan ülkemizde, sismik yükler altında çelik yapıların davranışını iyileştirmek için yapıya gelen deprem etkilerini kendi içinde sönümleyecek çeşitli malzeme ve sistemler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır.Bu çalışmanın temel fikri; çelik çerçeveli yapılarda yatay yüklerin kolon-kiriş birleşim bölgelerinde sönümleyicilerde sönümlenerek, kolon veya kirişte hasar oluşumunu engellemektir. Bu sayede, hasar verebilecek şiddette bir deprem sonrasında çelik çerçeveli yapıların kolon ve kirişlerinde hasar oluşumu meydana gelmeyeceği için, sadece birleşim bölgelerinde kullanılan sönümleyici elemanlar değiştirilerek yapılar deprem sonrasında hizmete açılabilirler.Bu çalışmada, gerek yeni yapılacak çelik çerçeveli yapılar için gerek de mevcut çelik yapıların güçlendirilmesi için kolon-kiriş birleşim bölgelerinde sismik sönümleyicisi kullanımı araştırılmıştır. Bu amaçla ilk olarak ön deneylerle davranışı sünek olan sönümleyici tipleri belirlenmiştir. Elde edilen ön deney sonuçlarına göre, seçilen farklı boyut, şekil ve bağlantı türlerine sahip olan 13 adet sönümleyicinin kullanıldığı tam ölçek köşe kolon-kiriş birleşim bölgesi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerden elde edilen sonuçların değerlendirilmesi ile numunelerin yük tasıma gücü, enerji tüketme kapasitesi, rijitlik özellikleri ve genel davranışları elde edilmiştir. Çalışmanın analitik kısmında ise, deneysel çalışma sonunda belirlenen numunelerin sonlu elemanlar yöntemine dayanan ANSYS paket programı ile analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen analitik ve deneysel sonuçlar karşılaştırılarak sonuç ve önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
In our country, which is almost entirely located in a seismic zone, a number of studies are being carried out on a variety of materials and systems that dissipate the seismic loading effects in order to improve the seismic performance of steel structures.The crucial point of this study is to prevent the damage formation of columns and beams by dissipating lateral loads at the beam to column connections of steel frame structures by means of dampers. Therefore, the columns and beams of steel frame structures will not be damaged after a heavy earthquake, and the structures might be put into the service again simply by replacing the dampers at the connection sites.In this study, the use of seismic dampers at beam to column connections was investigated not only for new steel frame structures to be constructed, but also to strengthen existing steel structures. For this reason, the first step was to determine ductile damper types by a number of pre-tests. According to the pre-test results, other tests were carried out at the full-scale beam to column connections, where 13 dampers of different sizes, shapes and connection-types were used. The results were evaluated in terms of the load-bearing capacity, energy dissipation capacity, rigidity characteristics and other features in terms of the general behavior. In the analytical part of the study, the structural analyses of the samples, selected after experimental work, were carried out using ANSYS finite elements software. The experimentally and analytically obtained results were compared to each other, and the study was finalized with conclusions and suggestions.