Çelik yapı sistemlerinde ters v çaprazlı bağlantılarda kullanılabilecek metalik sönümleyici geliştirilmesi ve etkinliğinin araştırılması

Abstract

Bu tez kapsamında, depremin yapılar üzerindeki yıkıcı etkilerini azaltmak amacıyla pasif kontrol sistemler sınıfına dâhil olan yüksek sünekliğe ve enerji tüketim kapasitesine sahip modüler yapıda metalik sönümleyiciler önerilmiş, söz konusu sönümleyici tasarımlarının etkinliklerinin araştırılması amacıyla deneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Söz konusu sönümleyici elemanlar, literatürdeki kaynaklı ve yekpare üretilen sönümleyici tasarımlardan farklı olarak, tüm parçaları takıp çıkarılabilir, gerek görülmesi durumunda, sönümleyici elemanlardaki ana elemanların tasarımlarında herhangi bir değişiklik yapmadan yapının süneklik-rijitlik talebine uygun olarak azaltılıp-artırılmasına imkân sağlayan, farklı dayanım ve süneklik talebine sahip yapı sistemlerine kolay bir şekilde adapte edilebilen modüler yapıya sahiptir. Önerilen sönümleyici tasarımı ile hem sönümleyiciyi oluşturan parçaların üretilebilirliği hem de yapıya ait çerçeve sisteme montajı daha kolay bir hale gelmektedir. Bu tez kapsamında, gerekli ön boyutlandırmalar yapıldıktan sonra, kum saati şekilli dairesel enkesitli (KSDE) çelik çubuklardan oluşan sönümleyiciler, konik şekilli dairesel enkesitli (KDE) çelik çubuklardan oluşan sönümleyiciler, sadece çelik plakalardan (ÇP) oluşan sönümleyiciler üretilmiştir. Ayrıca, KSDE ve ÇP'lerin birlikte kullanıldığı iki bileşenli enerji sönümleyici (İBES) ve düşey yerdeğiştirmeler nedeniyle KSDE ve ÇP'lerin birlikte kullanıldığı enerji sönümleyicide çelik çubukların erkenden burkulmasını önlemek amacıyla yerinde döküm poliüretan elastomer dolgu kullanılarak üç bileşenli enerji sönümleyici (ÜBES) de üretilmiştir. Üretilen sönümleyici elemanları üzerinde deneysel ve sayısal çalışmalar gerçekleştirmiştir. Sayısal çalışmalarda ABAQUS ticari yazılımı kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, tasarımların yüksek süneklik ve enerji tüketimi kapasitelerine sahip olmalarının yanında söz konusu tasarımların yüksek sönüm oranlarına sahip olduğu görülmüştür. Özellikle ÜBES deney elemanının yaklaşık olarak % 48 sönüm oranı ile en yüksek sönüm oranına sahip sönümleyici elemandır. Tez kapsamında yapılan çalışmalar neticesinde, geliştirilen sönümleyicilerin yapı sistemlerinde sönümleyici elaman olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur