Çelik yapılarda P-delta etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada; 9 ve 20 katlı SAC binalarına üç yer hareketi (El Centro SE, İzmit NS ve Miyagi EW) en büyük yer ivmeleri O.ög'ye ölçeklenerek etkitilmiştir. Zaman tanım alanında gerçekleştirilen analizlerde P- A etkileri dikkate alınarak ve alınmayarak doğrusal ve doğrusal olmayan dinamik çözümler yapılmıştır. Doğrusal ve doğrusal olmayan, P-A'lı ve P-A'sız dinamik zaman tanım analizleri sonucunda; bütün düğüm noktalarının zamana bağlı olarak yaptığı deplasmanlar elde edilmiş ve düğüm noktalarında oluşan maksimum değerler bulunmuştur. Katların düğüm noktalarında yaptıkları P-A'lı deplasmanlar P-A'sız deplasmanlara, kenar kolonlarda oluşan P-A'lı momentler P-A'sız momentlere bölünerek büyütme katsayısı Peq bulunmuştur. Sonra LRFD (Load and Resistance Factor Design)'ye göre yatay kuvvetler altında 9 ve 20 katlı çelik çerçevelerin analizleri yapılmış ve yönetmelikteki büyütme katsayısı p hesaplanmış, doğrusal ve doğrusal olmayan hesaplar sonucu bulunan Peq büyütme katsayıları ile karşılaştmlmıştır. Yapılan analizler sonucu; LRFD'ye göre hesaplanan p katsayıları, doğrusal dinamik zaman tanım alanı analizleri sonucu elde edilen Peq katsayılarına eşit veya büyüktür. Buna karşılık doğrusal olmayan dinamik zaman tanım alanı analizleri sonucu elde edilen pEQ katsayıları, LRFD'ye göre hesaplanan P katsayılarından büyüktür. Sonuç olarak, orta ve yüksek katlı yapıların çözümünde P-A etkilerini dikkate almak için doğrusal olmayan dinamik çözüm önerilmektedir.In this study; three earthquake ground motions (Elsentro SE, İzmit NS ' and"^ Miyagi EW) whose maximum accelerations scaled to 0.6g are applied to 9- and 20- storey SAC buildings. Linear and nonlinear dynamic time history analyses are carried out with/without P-A effects. Using the results of linear and nonlinear dynamic time history analyses with/without P-A effects, time histories of the lateral displacements of the connections at storey levels are obtained and the maximum values at the connections are found. The amplification factor, Peq, is found by dividing the lateral displacements with P-A to the lateral displacements without P-A of the connections at storey levels and the moments with P-A to the moments without P-A at the external columns. Then, using LRFD (Load and Resistance Factor Design), the 9 and 20 storey steel frames are analyzed subject to lateral earthquake forces and the amplification factors, 0, as described in LRFD are calculated. Finally, the results are compared with the amplification factors Peq obtained from linear and nonlinear analyses. The results show that the amplification factors, P, obtained by using LRFD are equal to or greater than the amplification factors, Peq, obtained from the linear dynamic time history analyses. However, the amplification factors, Peq, obtained from the nonlinear dynamic time history analyses are greater than the amplification factors, P, obtained by using LRFD. From the results obtained in this study, nonlinear dynamic time history anlysis is recommended to consider P-A effects in medium- and high-rise buildings. - % 4'