Yarı-rijit Çelik Kiriş-kolon Birleşimlerinin Yapı Davranışına Olan Etkileri

Abstract

Depreme dayanıklı çelik yapı tasarımında yapının malzeme, geometri gibi temel özelliklerinin yanında kolon-kiriş birleşim davranışının da dikkate alınması gereklidir. Geleneksel çelik yapı hesaplarında kolon-kiriş birleşimleri rijit veya mafsallı olarak kabul edilmekte ve bu iki sınır durum arasındaki birleşim davranışı göz önüne alınmamaktadır. Rijit olarak tasarlanan kiriş-kolon birleşimlerinde birleşim noktasını oluşturan elemanların eksenleri arasında rölatif bir dönmenin olmadığı kabul edilir. Dolayısıyla mevcut yük altında oluşan eğilme momenti, elemanlarca, rijitlikleriyle orantılı olarak paylaşılır. Mafsallı olarak tasarlanan bir düğüm noktasında ise kolona bağlanan kiriş moment aktarmamakta ve uçlarından dönebilmektedir. Yapılar projelendirilirken düğüm noktalarını mafsallı veya rijit olarak tasarlamak mutlak ki bir çok hesap kolaylığını beraberinde getirmektedir. Ancak son yıllarda yapılan deneysel çalışmalar, kolon-kiriş birleşim noktalarının yarı-rijit olarak ele alınmasının daha gerçekçi sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmanın amacı; yıllardan beri kavramsal olarak bilinmesine rağmen, deneysel sonuçların yetersizliği ve uzun hesap işlemlerinden dolayı ihmal edilen yarı-rijit birleşimlerin, geleneksel yöntem olan rijit ve mafsallı birleşimlerle karşılaştırılması ve sonuçların irdelenmesidir.

In earthquake resistant design; except the general properties such as material and geometry, beam to column connections should also be taken into consideration. In traditional steel structure analyses, beam to column connections accepting in two categories; rigid and pinned, and the behavior between these situations are not considering. In beam to column connections which is designed as rigid, it is assumed that there is not any relative rotation between the axis of the elements forming the connections, thus the bending moment under the existing load, will be shared by the ratios of the elements rigidities. On the other hand, in beam to column connections which is designed as pinned, is assumed that the beam does not transfer the bending moment and will rotate on it’s ends. While designing the constructions, assuming that the joints as rigid or pinned, will certainly make the calculations easier. However experimental results show that in analyses by taking beam to column connections into consideration as semi-rigid gives more reliable results. The objective of this thesis is to compare the traditional rigid and pinned connections with the semi-rigid connections, which have been known and neglecting by many years because of the inadequacy of the experimental results and their complex calculation methods.