Kompozit kolon-kiriş birleşimlerinin tekrarlı yük etkisindeki davranışlarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, sekiz farklı gömme kompozit kolon-çelik kiriş birleşim tipinin davranışları tekrarlı yatay yük etkisi altında deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. İncelenen kompozit kolon-kiriş birleşim tiplerinden, çelik yapılar için literatürde mevcut olan dört birleşim tipine ilave olarak dört yeni birleşim tipi geliştirilmiş ve kompozit elemanlara uygulanmıştır. Geliştirilen bu yeni birleşimlerin yüksek rijitliğe ve enerji tüketme kapasitesine sahip olmasıyla beraber yapım ve montajının kolay olması amaçlanmıştır. Ayrıca, incelenen kompozit kolon-çelik kiriş birleşim bölgelerinin, dinamik karakteristikleri olan doğal frekans, mod şekli ve sönüm oranları deneysel ve sayısal olarak belirlenmiştir. Bu amaçla hazırlanan sekiz adet ölçekli gömme kompozit kolon ve çelik kirişe sahip deney elemanları üretilmiştir. FEMA 461 yükleme protokolüne göre deney elemanları tekrarlı yatay yükleme deneylerine tabi tutulmuştur. Sayısal çalışmada tüm deney elemanların sonlu elemanlar modelleri oluşturularak doğrusal olmayan analiz yöntemiyle ABAQUS programında analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca her bir deney elemanın dinamik karakteristiklerini elde etmek amacıyla deney elemanların hasarsız ve hasarlı durumları için Deneysel Modal Analiz ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda, geliştirilen geçmeli kirişli kompozit kolon-çelik kiriş birleşim detayı, kaynaklı (KKB-B), bulonlu (KKB-C), tek guseli (KKB-F) ve çift guseli (KKB-G) olması durumunda, tekrarlı yatay yük etkisinde, kararlı davranış göstererek birleşim bölgesi göçmesi oluşmamıştır. Dolaysıyla geçmeli kirişli kolon-çelik kiriş birleşim detayı güçlü birleşim performansını göstermiştir. Fabrikasyon imalatı ve montaj kolaylığını da sağlayan geçmeli kirişli birleşim detayı, depreme dayanıklı ve yüksek katlı yapılarda güvenli kullanım koşulunu sağlamaktadır.