Güçlendirilmiş Düktil Çerçevelerde Düğüm Noktası Levhası Davranışı

Abstract

Bu çalışmada, süneklik düzeyi yüksek olarak kabul edilen çelik çaprazlı sistemlerde çapraz örgü çubukları ile kirişleri birbirlerine bağlamak amacıyla kullanılan levhaların davranışları incelenmiştir. Yüksek deprem yükleri karşısında bu düğüm noktası levhalarının yırtılma ve burkulma yapmaması, ayrıca sünek davranış göstermesi için uygulanması gereken tasarım kuralları ortaya konmuştur. Eksantrik olarak berkitilmiş sistemlerde kullanılabilecek çeşitli geometrilerde levhalar sonlu eleman modellemesi kullanılarak Ansys programında analiz edilmiştir. Gerilme ve elastik burkulma analiz sonuçları incelenerek düğüm noktası levhaları tasarımı ile ilgili bazı öneriler sunulmuştur. Düğüm noktası levhalarının kenarlarının çapraz elemanlarla en az 20˚, çapraz elemanların da yatayla en az 45˚ lik açılar yapması düğüm noktası levhalarının güvenliği açısından daha uygun görülmüştür. Sistemlerde sünekliğin korunması amacıyla berkitme (çapraz) elemanı kenarının levha-kiriş birleşim noktasına dik uzaklığının en az 2t (t: levha kalınlığı) olması gerektiği belirtilmiştir. Çalışmada ayrıca; konsantrik olarak berkitilmiş sistemlerin süneklik kapasitesinin arttırılması amacıyla düğüm noktası levhalarının tasarımında uygulanabilecek bazı değişikliklere yer verilmiştir.In this study, behavior of plates which are used to connect bracing elements to beams in steel braced frames known with their high ductility, is investigated. Design rules which are used to prevent buckling or fracture of these gusset plates and to provide ductility under high earthquake loads are given. Plates which are used in eccentrically braced frames, in various geometry, are analyzed in Ansys program using finite element modelling. Some advices related with design of gusset plates are offered by examining stress and elastic buckling analysis results. The case for which gusset plate’s edge make at least 20˚ with bracing member and bracing member make at least 45˚ with the horizontal is seen more suitable for the safety of gusset plates. In order to maintain the ductility of systems; end of bracing member should be at a distance at least 2t (t: thickness of the plate) away from the re-entrant corner of the gusset plate. Additionnally; some changes in design rules of gusset plates that could be used in order to increase the ductility of concentrically braced frames are given