KİRİŞ GÖVDESİNİN ZAYIFLATILMASINA BAĞLI OLARAK BAĞLANTILARIN KAPASİTE VE VERİM İNCELEMESİ

Abstract

1994 yılında Northridge depreminin meydana gelmesinin ardından yapılan araştırma çalışmaları sonucunda yapı kapasite ve mukavemetini iyileştirme ve optimizasyonuna yönelik farklı bağlantı çeşitleri incelenip sunulmuştur. Gövde ya da kanat genişliklerini azaltmak bu bağlantılar arasında yer alan buluşlardandı. RBS bağlantılarında kirişin kesit alanını kolona yakın bölgesinde, bölgesel olarak azaltarak gerilmenin bağlantı noktasında yoğunlaşması önlenmektedir. Böylece plastik mafsalın oluşacağı nokta, bağlantı noktasından kirişin kolona yakın olan kesitine geçecektir. Yapılan bu araştırmada RBS bağlantılarından bir çeşidi optimum duruma ulaşmak amacıyla kirişin bölgesel olarak gövde kesitinin azaltılması parametrik olarak sonlu elemanlar incelemesine tabi tutulacaktır. Bu durumda kolon kenarından çok az bir mesafede, kirişin kesitinde bölgesel olarak ve kirişin eğilme kapasitesini o bölgede azaltmak amacıyla gövdede oluklar oluşturulur. Bu işlemle plastik mafsal, kiriş ve kolonun bağlantı noktasına uzak bir noktada ve kirişin kendisinde oluşacaktır. Böylece, bağlantıda ve kiriş kanatı ile kolon kaynağının kırılması engellenir. Bu araştırma çalışmasının amacı; kesit alanı azaltılmış yeni bir bağlantı (düğüm) noktası şeklinin parametrik olarak analitik incelemesidir. Bu bağlantının detayı; gövde kesitinde bir oluk oluşturulmuş kiriş şeklindedir. Bu yeni durumun kiriş kanatında kesit azalmasına göre avantajı; kesitin daha iyi bir plastik duruma sahip olmasıdır ve böylece daha sıkıştırılmış bir hal alacaktır. Böylelikle, kirişin dikkate değer burulma sertliğinden dolayı kesit yanal burulmaya karşı daha fazla direnç gösterecektir. Yapılan bu çalışmada; bu bağlantının avantaj ve dezavantajları, gidiş gelişli, vibrasyonlu ve statik yüklemelere karşı davranışı incelenecektir. Bu amaçla, kirişte bağlantı noktası oluşturmak amacıyla yerel kesim parametreleri adım adım değiştirilecek ve bağlantı noktasının bağlantıda oluşturulan kesim kayıtlarının değişimiyle sergilediği performans değişimi grafikler şeklinde sunulup değerlendirilecektir. Bu amaçla ilk olarak özel çelikten imal edilmiş orta yüksekliğe sahip bükme çerçeveli bir yapı, zaman tarihçesi analizinin belirli kayıtlarındaki ivme bileşeni kullanılmıştır. Sonra da bina yapısındaki çerçevede performans için uygun bir temsilci olan (bağlantı noktası ve ona bağlı olan kiriş ve kolonun yarısı) bu çerçevenin bağlantılarının laboratuvar kurulumu ABAQUS yazılımında modellenmiş ve zaman tarihçesi analizi ile bağlantının bulunduğu çerçeve katında kesim için analiz edilmiştir. Ayrıca, bu bağlantının fazla yük ve döngüsel yükleme eğrileri bağlantının performansını belirlemek amacıyla tespit edilmiştir. Önce uygun kriterlerle bağlantı noktasının hasarına göre bağlantı performansı belirlenmiş ve sonra kırılma eğrileri bağlantı için belirlenen bu performansa göre çizilmiştir. Burulma momenti ve lineer olmayan statik ve dairesel yüklenme analizi sonucunda elde edilen halkalı yükleme eğrileri ile karşılaştırılmıştır. İncelenen bu bağlantı şeklinde; plastik mafsalın yüksek şekillenme kabiliyetiyle bağlantı noktasından uzaklaştırmasında, yüksek enerji harcanması ve mukavemette iyi bir davranış gözlemlenmiştir.