Süneklik düzeyi yüksek merkezi çaprazlı çelik çerçevelerde arttırılmış deprem etkileri

Abstract

Çelik yapı tasarımı için bilinen yöntemler gün geçtikçe gelişmekte ve gerçekçi yaklaşımlarla taşıyıcı sistem oluşturulmasına imkân sağlamaktadır. Deprem bölgelerinde depremden sonra yapılan incelemelerde görülmüştür ki çelik yapıların birleşim bölgelerinde deprem sırasında ciddi hasarlar oluşmuştur. Özellikle 1994 Northridge depremi sonrasında çelik yapılar incelenmiş ve buna bağlı olarak yönetmeliklerde önemli değişiklikler olmuştur. Örneğin, süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin (moment çerçevesi, merkezi çaprazlı çerçeve, dışmerkez çaprazlı çerçeve) tasarımında artırılmış deprem etkileri göz önüne alınmaya başlanmıştır. Çelik yapıların gerçek dayanımları tasarım dayanımından daha fazla olmaktadır. Bunun başlıca sebepleri arasında, gereken dayanımdan daha büyük dayanımlı bir kesit kullanılması, malzeme dayanımındaki artış ve malzemenin pekleşme etkisi gibi faktörler yer alır. Bina tasarım depremi altında inelastik bölgeye girdikten sonra göçme güvenliğinin sağlanması için binanın taşıyıcı sisteminin stabilitesi sağlanmalıdır. Yönetmelikler, bu durumun kontrolü için artırılmış deprem etkilerini veren yüklemeler altında taşıyıcı sistem elemanlarının tahkik edilmesini istemektedir.Bu tez çalışmasında 5 ve 9 katlı iki süneklik düzeyi yüksek merkezi çaprazlı çelik çerçeve üzerinde farklı deprem kayıtları kullanılarak doğrusal olmayan analizler yapılmış ve bu çerçevelerdeki dayanım artışları ve artırılmış deprem etkileri statik ve dinamik olarak incelenmiştir.

Design methods for steel structures are still developing and they provide more realistic approaches for lateral force resisting system design. Serious damages in steel structures have been observed during the past earthquakes in beam-column joints. After the 1994 Northridge earthquake, significant changes in design codes have been implemented taking into account the damaged steel structures during the earthquake. For example, amplifed load effect has been taken into consideration in special frames (moment frames, concentrically braced frames, eccentrically braced frames). The actual strength of a steel structure exceed the code-specified design strength. Possible reasons for this overstregth are due to the use of oversize structural members, increase in material strength, straing hardening, etc. Structural stability has to be provided when the structure gets into the inelastic region. Structural design codes require that stability check need to be carried out for structural members under amplified load effect.This study investigated the nonlinear behavior of a 5- and 9-story concentrically braced frame through nonlinear dynamic time history analyses. The results are presented in terms of overstregth in the frames as well as amplified load effect due to static and dynamic loadings.