Çelik Kiriş-kolon Birleşimlerinin Plastik Dönme Kapasitesinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, kiriş-kolon enkesitlerinin ve birleşimde yer alan diğer elemanların plastik dönme kapasitesine olan etkilerini, ANSYS sonlu eleman yazılımı kullanılarak incelemek ve ülkemizde yaygın olarak kullanılan enkesitlerin plastik dönme kapasitelerini belirlemektir. FEMA tarafından önerilen beş model üzerinde analizler yapılmıştır. Bu analizler için 3 adet kiriş ve 2 adet kolon enkesiti seçilip bunların kombinasyonları yapılmıştır. Kiriş enkesitleri seçilirken, Eurocode tarafından tanımlanan, plastik, kompakt ve yarı kompakt kesit sınıflarından seçilmiştir. Kolonların her ikisi de platik kesit sınıfına aittir. Hazırlanan bu numunelerden sadece birer tanesinin yeterli plastik dönme kapasitesine sahip olduğu öngörülüyor olmasına rağmen, birleşim geometrisinin plastik dönme kapasitesine etkisinin anlaşılabilmesi için diğer numunelerde önemlidir. İlk önce, eleman boyutlarının, çelik malzeme özelliğinin, birleşimlerde kullanılan alın levhası, süreklilik levhası, panel bölgesi takviye levhasının etkisini anlayabilmek için analizler yapılıp kontrol numuneleriyle karşılaştırılmıştır. Daha sonra her birleşim tipi için altı adet numune analiz edilip, kesit sınıflarının davranışı gözlemlenmiştir. Analizler sonunda, Eurocode tarafından tanımlanmış olan plastik kesit sınıfına ait enkesitler kullanılması halinde önerilen birleşimlerin 0.03 radyan plastik dönme yaptığı bulunmuştur.The scope of this study is, by using ANSYS finite element software evaluate the effects of beam-column cross-sections and components of the connection to the plastic rotation capacity and the plastic rotation capacity of the common cross-sections used in Turkey. Five models offered by FEMA are analysed. For these analyses three beam cross-sections and two column cross-sections are chosen and made combinations in each other. While choosing the beam cross-sections, plastic, compact and semi-compact cross-sections are choosen which are defined by Eurocode. Both of the column cross-sections are belong to plastic section. Although it was foreseen that only one of the six specimens were able to perform the 0.03 radians of plastic rotation, they were important in terms of understanding the effects of connection geometry to the plastic rotation capacity. First of all, the analyses were performed to understand the effects of steel material property, the absence of endplate, continuity plate, and doubler plate and the results were checked with a control specimen. Then for all the connection types six specimens were analysed to monitor the cross-section clases. After completing the analyses, it is found that the connections in subject can accomplish the plastic rotation of 0.03 radians if the plastic cross-section defined by Eurocode is used.