Merkezi çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performansları

Abstract

Merkezi Çaprazlı Çelik Çerçeve (MÇÇÇ)'deki çaprazların bir kısmı deprem sırasında çekmeye çalışırken bir kısmı da basınç kuvveti etkisi altında burkulur. Burkulan çaprazların MÇÇÇ'lerin deprem performanslarına etkisi konusunda yapılan çalışmalar çok kısıtlıdır. MÇÇÇ'lerin deprem performanslarını incelerken basınca çalışan çapraz elemanların burkulmalarının da yapısal modellemede dikkate alınması gerekir.Bu çalışmanın amacı, MÇÇÇ'lerin deprem performanslarını doğrusal olmayan zaman geçmişi analiziyle incelemektir. Bu amaçla, ilk olarak Türk Deprem Yönetmeliği'ne (TDY, 2007) ve Amerikan Deprem Yönetmeliği'ne (ASCE-7, 2005) uygun 3 ve 9 katlı iki farklı MÇÇÇ tasarlanmıştır. Tasarlanan MÇÇÇ' lerdeki çaprazların orta noktalarına SAP2000 yapısal analiz programında iki farklı tip eksenel mafsal tanımlaması yapılmıştır. Daha sonra 5 adet şiddetli deprem kaydı kullanılarak, tasarlanan MÇÇÇ'ler üzerinde doğrusal olmayan dinamik zaman geçmişi analizleri gerçekleştirilmiş ve sismik performansları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar tablo ve çizelge haline getirilerek sunulmuştur. Yapılan analizlerin sonucunda, TDY, 2007'de yanal kapasitenin bulunması için önerilen doğrusal G+Q+2E yüklemesinin tasarım depremi seviyesindeki depremler için makul sonuçlar verdiği gözlenmiştir.Nearly half of the braces in Concentrically Braced Frames (CBFs) buckle under compression during the eartquake ground motion (EQGM), while the rest of the braces yield under tension. The research is very limited on the buckled braces in CBFs during EQGMs. Buckling behavior of braces should be taken into account in structural modelling when investigating the seismic performance of CBFs.The purpose of this study is to investigate the seismic performance of CBFs through nonlinear dynamic time history analysis. For this purpose, two CBFs with 3 and 9 story were designed according to the Turkish Eartquake Code (2007) and ASCE 7-05 (2005). Two types of axial hinges were designed at the mid-point of braces in SAP2000. Then, nonlinear dynamic time history analyses were carried out on these CBFs subjected to 5 severe EQGMs. The seismic performance of the CBFs were investigated and the results were presented in tables and charts. The analyses results show that, linear G+Q+2E loading as suggested by TDY,2007 to estimate the lateral strength of a CBF gives very reasonable results for design earthquake.