Real-time monitoring of a steel building and its performance analysis

Abstract

Bu tezde, betonarme çekirdeği bulunan 6 katlı çelik bir bina, gerçek-zamanlı olarak yapı-sağlığının takibi amacıyla 12 adet tek-eksenli ivmeölçer ile donatılmıştır. Binada ortam ve rüzgardan dolayı oluşan titreşimler, hassas ivmeölçerler ile sürekli olarak ölçülmüştür. Kayıt edilen titreşimlerden, üç titreşim kaydı seçilmiş ve Matlab programı kullanılarak Fast Fourier Transform analizleri yapılmıştır. Bu kayıtlardan iki tanesi ortam titreşimi, biri tanesi ise orta şiddetteki bir depreme ait titreşimdir. Titreşimlerin analizinden binanın doğal tireşim frekans ve periyotları bulunmuş ve birbirleri ile karşılaştırılarak depremin binaya olan etkisi incelenmiştir. Deprem cihazları ile donatılmış binanın 3-Botutlu Sonlu Elemanlar Modeli hazırlanmış ve modal analizden elde edilen analitik sonuçlar deneysel sonuçlar ile ve deprem yönetmeliğindeki formül ile karşılaştırılmıştır. Analitik model üzerinde doğrusal olmayan statik-itme analizi gerçekleştirilmiş ve elde edilen performans noktasına göre yapının deprem etkisi altında iyi performans göstereceği görülmüştür.

In this thesis, a 6-story, steel building with reinforced concrete (R/C) core shear walls, were instrumented with 12 uni-axial accelerometers, which is intended for Structural Health Monitoring (SHM) with aims of providing in real-time informations regarding to the health of the building. The response of the building to ambient motions from ground and wind were recorded by the sensitive accelerometers continuously. Three different readings was selected from the continuous readings and analyzed, the dynamic properties obtained from the readings were compared with each other for monitoring purpose. A 3D-Finite Element Model (FEM) of the instrumented building was prepared and the analytical results obtained from modal analysis were compared with the experimental results and the formula given in the code. Nonlinear pushover analysis was performed on the analytical model, the pushover curve and the performance point were obtained. The performance point showed that the structure is expected to show a good performance under earthquake.