Bulonlu Çelik Kolon Kiriş Birleşimlerinde Alın Levhası Kalınlığı Tespiti

Abstract

Bu çalışmada, bulonlu kolon kiriş birleşimlerinde kullanılan alın levhasının kalınlığı ve bu kalınlığın tespit edilmesinde önemli bir etken olan bulonlara uygulanması gereken öngerme kuvvetinin büyüklüğü incelenmiştir. Yapılan araştırmalar için sonlu elemanlar metodu ile çözüm yapan ANSYS sistem analiz programında oluşturulan tipik bir kolon kiriş birleşiminden yararlanılmıştır. FEMA (Federal Emergency and Management) tarafından önerilen formülden yararlanarak, kurulan modele uygun alın levhası kalınlığı tespit edilmiştir. Kirişe verilen elastik ve elasto-plastik yüklemelerle, bulon gövdesinde meydana gelen çekme kuvvetleri ve alın levhasında meydana gelen gerilmeler ve yerdeğiştirmeler bulunmuştur. Yapılan analiz sonuçlarına göre, dış yük nedeniyle bulonlara etkiyen çekme kuvveti, uygulanan öngerme kuvvetinden küçük olduğu müddetçe, bulon gövdesinde sadece öngerme kuvvetinden kaynaklanan gerilmeler meydana gelmiştir. Öngerme kuvveti yenildikten sonra ise bulon gövdelerinde, sadece dış yük nedeniyle oluşan gerilmeler okunmuştur. FEMA tarafından önerilen formülden faydalanarak bulunan alın levhasının, üzerinde plastikleşme oluşmadan, birleşim üzerindeki plastik momenti taşıyabilecek kapasitede olduğu görülmüştür.

In this study, the thickness of end plate and the amount of prestress to be applied to the bolts, which is an important factor in determining of the thickness, in bolted column beam connections are investigated. A typical column beam connection model produced by using system analysis program ANSYS which performs finite element analysis is used for studies. A formula recommended by FEMA is used to determine the end plate thickness of the model. Tensile forces in bolt shafts and stresses and displacements in end plates are obtained for various load conditions that produce elastic and elastic-plastic deformations. According to analysis results, bolt stresses are produced only due to prestress as long as tensile forces in bolts are less than applied prestresses. Bolt forces due to external forces are only found after prestress is overcome. On the other hand, it is found out that the end plate thickness obtained using a formula recommended by FEMA can support plastic moment of connection without undergoing plastic deformation.