A study on plastic hinge analysis of frame structures

Abstract

Türkiye sismik bir bölgede yer aldığından bütün tarihi boyunca sürekli yaşadığı dramatik depremler, söz etmeye gerek olmasa bile, dikkat çekmektedir. Gerçekten de; bu feci olaylardan dolayıdır ki bir yapının sismik analizi ve emniyeti her zaman olduğundan daha çok önem kazandı. Son on yıl boyunca, sismik yüklere maruz yapıların tasarımında non-lineer analizinin (örneğin pushover analizi) çok daha önem kazandığı aşikardır. Sadece kolaylık sağlaması değil fakat aslında pratik ve geleneksel bir yöntem olması yapı mühendislerine cazip gelmektedir. Yapının sismik analizinin yapılmasının nedeni göz önüne alınan yapı tasarım kriterinin modern inşaat şartnameleriyle uyum içinde olmamasından ileri gelmektedir. Ayrıca; yeniden değerlendirme gereken hali hazırdaki mevcut tasarım şartnamelerine yapılan geliştirmeler dahil edilmeli ve güncellenmelidir. Bu çalışma; plastik mafsal analizinin önemini ve yüksek deprem riski taşıyan ülkelerde oynadığı önemli rolü konu edinmektedir. Bunun için; sismik performansla ilgili çerçeveler değerlendirilmiş olup; sonucunda kat sayısı arttıkça, yapıyı sismik etkilere daha maruz hale getiren daha çok plastik mafsal oluşma şansının artacağı açıklanmıştır.

The fact that Turkey is placed in a seismic region, not to mention, enduring many dramatic earthquakes all through its history has raised concerns. Indeed, it was because of these disastrous events that seismic analysis of a structure and its safety gained more importance than ever. Throughout the last decade, it has become evident that non-linear analysis (e.g. pushover analysis) has become more important than ever when designing structures subjected to seismic forces. Not just its simplicity but the fact that it is so practical and conventional makes it desirable to structural engineers. The reason why seismic analysis of a structure needs to be carried out at all comes from the fact that the design criteria of the structure being considered may not be in agreement with the modern building codes and guidelines. In addition, improvements and developments may be inserted and included in the currently existing design codes and guidelines which may again require evaluation. This study illustrates the importance of plastic hinge analysis and the important role it plays in countries with a higher risk of an earthquake. For this, frames concerned with seismic performance were evaluated and results stated that the higher the number of stories become, the higher is the chance for that structure to form plastic hinges resulting in it to become more exposed to the seismic effects.