Betonarme çerçeve tipi yapıların deprem
davranışları, enerji tüketebilen metal elemanlar kullanılarak
iyileştirilebilmektedir. Metal elemanlar, yapının çerçeve gözlerine
yerleştirildiğinde yapıya giren deprem enerjisini plastik deformasyon yaparak
tüketebilmektedir. Yeni nesil yapı tasarımı, plastik şekil değiştirmelerin
yapısal elemanlardan çok, deprem sonrasında yenisiyle değiştirilebilen metal
elemanlarda yoğunlaşması sağlanarak hasarının azaltılması eğilimindedir. Bu
çalışmada enerji tüketme özelliği olan farklı kalınlıklardaki yastık görünümlü
metal elemanların çevrimsel davranışı, deneysel ve analitik olarak
incelenmiştir. Farklı kalınlıklardaki çelik yastıkların kayma deneyleri
İstanbul Teknik Üniversitesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarında (STEELAB)
gerçekleştirilmiştir. Çelik yastıklar için analitik model geliştirilmiş ve
gerçek betonarme yapıdan çıkartılmış bir çerçevenin lineer olmayan analizinde
kullanılmıştır. Analiz sonuçları, levha kalınlığına bağlı olarak çelik
yastıkların betonarme çerçeve dayanımını %5 ile %20 arasında değişen oranlarda
artırdığını göstermektedir. Kalınlığı 18 mm olarak seçilen çelik yastığın
kullanıldığı betonarme çerçeve yalın çerçeveden 5 kat daha fazla enerji
tüketmiştir. Aynı kalınlıktaki çelik yastık, çerçeve sistemin toplam
enerjisinin %55’ini tüketmiştir.
Çelik yastık Lineer olmayan analiz Dayanım enerji tüketimi Çevrimsel davranış Metal histeretik sönümleyici
Seismic
behavior of reinforced concrete frame type structures can be improved by adding
energy dissipating metallic devices. Metal devices can dissipate the earthquake
input energy by means of plastic deformation when they are located within the
bays of the structure. New generation structural design methods tend to
concentrate the plastic deformations accumulated on replaceable steel elements
rather than on structural members and therefore decrease the damage level. In
this study, experimental and analytical investigation was conducted in order to
determine the hysteretic behaviour of energy dissipative steel cushion shaped
metal elements with variable thicknesses. Shear tests of energy dissipative
steel cushions were performed in the Structural and Earthquake Engineering
Laboratory (STEELAB) of ITU. Analytical model was developed for the steel
cushions and the model was used in the nonlinear analysis of a frame system
that was extracted from an actual model structure. The analysis results showed
that depending on the thickness, steel cushions increase the strength of the
structure in the range of 5% to 20%. 18 mm thick steel cushion instrumented
frame dissipates 5 times more energy than the bare frame. Steel cushion having
the same thickness dissipated 55% of the total energy of the frame system.
Steel cushion Non-linear analysis Strength Energy dissipation Cyclic behaviour Metallic hysteretic damper
Subjects | Engineering |
---|---|
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Publication Date | December 15, 2017 |
Published in Issue | Year 2017 Volume: 23 Issue: 6 |