Yarı Rijit Kiriş-kolon Birleşimli İnce Levhalı Çelik Perdelerin Çevrimsel Davranışı

Abstract

Bu deneysel araştırma, tersinir yükler altında test edilen 1/3 ölçekli tek katlı ve tek açıklıklı ince levhalı çelik perdeler ile çelik çerçevelerden oluşan dört adet numuneyi kapsamaktadır. Tüm numuneler tersinir yükler altında ATC-24 esas alınarak denenmiştir. Deneysel çalışmada, esas olarak, ince levhanın sadece alt ve üst kenarlarından çerçeve kirişlerine bağlı olduğu çelik perde sistemi ile dört kenarından çerçeve elemanlarına bağlı geleneksel ince levhalı çelik perde sisteminin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmayla, 0.50mm kalınlıklı levhanın sadece kirişlere bağlı olarak kullanıldığı çelik perde sistem ilk defa test edilmiş olmaktadır. Bu deneysel araştırmada, ince levha-çelik çerçeve bağlantısı için kullanılan matkap uçlu vidaların da tersinir yükler altında davranışı incelenmiştir. Ayrıca, çelik perdelerin davranışlarını tahmin edebilmek amacıyla kuramsal bir çalışma da gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, levha-çerçeve etkileşimi adı verilen mevcut bir yöntem esas alınmış ve bu yöntem kiriş-kolon birleşim davranışı da dikkate alınarak genişletilmiştir. Deneysel çalışma sonuçları değerlendirildiğinde, vidalarda herhangi bir kayma göçmesinin meydana gelmediği, ince levhanın yatay yük taşıma kapasitesine katkısının büyük olduğu, ayrıca genişletilen analitik yöntemin yarı-rijit kiriş-kolon birleşimli ince levhalı çelik perdelerin davranışını yeter yaklaşıklıkla tahmin edebildiği görülmüştür.

The experimental research consists of the cyclic tests of four, 1/3 scale, single story and one bay, thin steel plate shear walls and a steel frame without infill panel. All specimens were tested under cyclic loading based on ATC-24 procedure. The main objective of the tests was to compare the innovative thin steel plate shear wall system which means the system with the infill plate connected to beams only with the traditional one indicating the system with steel plate attached to the boundary frame on all edges. With this study a cyclic test using steel shear wall specimen with 0.50mm thick infill plate attached to the surrounding frame on top and bottom edges only is firstly performed. In this experimental research, the performance of infill panel-to-boundary frame connection provided by self drilling screws under reversed load was also investigated. Additionally, a theoretical investigation was carried out to acceptably predict the behavior of steel shear walls. For this purpose, the existing method which was so-called plate-frame interaction method was considered and this method was improved taking the beam-to-column connection behavior into account. No failure caused by shearing of the screw was observed during tests. The contribution of thin panel to the lateral load carrying capacity of the frame is found to be acceptable. The improved analytical method is able to satisfactorily predict the behavior of the thin steel plate shear walls with semi-rigid beam-to-column connections.