Çelik Kolon Taban Levhalarının Mekanik Davranışlarının İncelenmesi
Investigation of Mechanical Behavior of Steel Column Base Plates
Yazar: Sözen, Şahin; Atılgan, Mustafa
Dergi: Academic Platform - Journal of Engineering and Science, Vol. 9 No. 1, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Finite element method,Column base plates,Steel connections ; Sonlu elemanlar metodu,Kolon taban levhası,Çelik birleşimler

Dünyada meydana gelen büyük depremler, mühendisleri ve bilim adamlarını çelik yapıların birleşimleri üzerinde çalışmaya yönlendirmiştir. Bir çelik yapının önemli bileşenlerinden olan birleşimlerinin kapasiteleri, bütün yapının kapasitesini önemli ölçüde etkilediğinden, bilim adamları yeni birleşimler tasarlamaya ve bu birleşimlerin limit durumlarını belirlemeye çalışmaktadırlar. Bu noktada, betonarme temel ile kolon arasında bir arayüz olan kolon-taban levhası birleşimleri çelik yapılarda büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, farklı kalınlıklara sahip taban levhaları, farklı sayıda ankraj çubukları ve farklı kolon tiplerinden oluşturulan birleşimler statik yükler altında analiz edilerek, birleşim elemanlarında oluşan gerilme ve deformasyonlar karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Analizler, mühendislik disiplinlerinde sıklıkla başvurulan bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar yorumlanarak, farklı kolon taban levhası birleşimlerinin birbirine göre avantaj ve dezavantajları ortaya konulmuştur. Araştırma sonuçları, birleşimde kullanılan taban levhası kalınlığının, birleşim ve elemanları üzerinde ortaya çıkan toplam deformasyon ve gerilmeler üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca, birleşimlerde kullanılan ankraj çubuğu sayısının da deformasyon ve gerilmeleri etkilediği tespit edilmiştir. Birleşimlerin mekanik davranışlarında, birleşimin toplam rijitliğinin baskın bir role sahip olduğu gözlenmiştir.

Major earthquakes in the world led engineers and scientists to work on the connections of steel structures. Since the capacities of the connections, which are one of the important components of a steel structure, significantly affect the capacity of the entire structure, scientists are trying to design new connections and determine the limit states of these connections. At this point, column-base plate connections, which are an interface between reinforced concrete foundation and column, are of great importance in steel structures. In this study, the connections designed using base plates with different thicknesses, different numbers of anchor rods and different column types are analyzed under static loads, and comparative results are introduced in terms of stress and deformations occurred on the connection components. Analyzes were performed using ANSYS, a finite element software that is frequently used in engineering disciplines. The results obtained are interpreted and the advantages and disadvantages of the different types of column base plate connections are revealed. The results of the research show that the thickness of the baseplate used in the connection has a significant effect on the total deformation and stresses on the connection and its components. In addition, it has been determined that the number of anchor rods used in the base-plate connections affects the deformation and stresses. It has been observed that the total rigidity of the connections has a dominant role in the mechanical behavior of the joints.