Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 2

Evaluation of state-of-the-art capacity design approach to seismic design of steel concentrically braced frames

Depreme dayanıklı çelik merkezi çaprazlı çerçeve tasarımında güncel kapasite tasarımı yaklaşımının irdelenme

Pages
739–756
Publication Date
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Çalışma sonucunda, güncel kapasite tasarımı yaklaşımında göz önüne alınan mekanizma durumunun ve kabullerin deprem etkisinde gerçekleşme ihtimalinin düşük olduğu; önerilen dengeli boyutlandırma yaklaşımının ise geleneksel yaklaşıma göre %8’lik bir tonaj artışıyla sismik taleplerde ciddi düşüşler sağladığı görülmüştür.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Aktif deprem bölgelerinde yaygın kullanılan süneklik düzeyi yüksek çelik merkezi çaprazlı çerçeveler (MÇÇ) için güncel Amerikan, Kanada ve Türkiye sismik tasarım yönetmeliklerinde tasvir edilen kapasite tasarımı yaklaşımına göre, MÇÇ’lerdeki kolon ve kirişler, çaprazların doğrusal olmayan çevrimsel davranışını göz önüne alan, iki farklı yapısal analiz gözetilerek tasarlanmaktadır.
📊
Key Findings & Data:MÇÇ’ler için öncü yönetmeliklerce gözetilen kapasite tasarımı yaklaşımını irdelemek amacıyla, iki farklı çapraz düzeni ve boyutlandırma yaklaşımı kullanılarak boyutlandırılan MÇÇ’lerin doğrusal olmayan davranışları statik ve dinamik yükler etkisinde incelenmiştir.
💡
Conclusion & Impact:Çalışma sonucunda, güncel kapasite tasarımı yaklaşımında göz önüne alınan mekanizma durumunun ve kabullerin deprem etkisinde gerçekleşme ihtimalinin düşük olduğu; önerilen dengeli boyutlandırma yaklaşımının ise geleneksel yaklaşıma göre %8’lik bir tonaj artışıyla sismik taleplerde ciddi düşüşler sağladığı görülmüştür.
🔬Design:Review & Systematic Survey
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Merkezi çaprazlı çerçeveler · depreme dayanıklı yapı tasarımı · performans

Özet

Aktif deprem bölgelerinde yaygın kullanılan süneklik düzeyi yüksek çelik merkezi çaprazlı çerçeveler (MÇÇ) için güncel Amerikan, Kanada ve Türkiye sismik tasarım yönetmeliklerinde tasvir edilen kapasite tasarımı yaklaşımına göre, MÇÇ’lerdeki kolon ve kirişler, çaprazların doğrusal olmayan çevrimsel davranışını göz önüne alan, iki farklı yapısal analiz gözetilerek tasarlanmaktadır. Bu yapısal analiz hallerinde göz önüne alınan mekanizma durumu ve tüm katlardaki çapraz elemanların aynı anda aynı sınır duruma ulaştığı kabulü, bahsedilen kapasite tasarımı yaklaşımının en belirleyici özelliklerini oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı, literatürde iyi bilinen az sayıdaki çalışmaya dayanan bu kabullerin geçerliliğini incelemek ve tasarım alışkanlıklarını değiştirmeden, geleneksel yaklaşıma alternatif, dengeli bir boyutlandırma yöntemi önermektir. MÇÇ’ler için öncü yönetmeliklerce gözetilen kapasite tasarımı yaklaşımını irdelemek amacıyla, iki farklı çapraz düzeni ve boyutlandırma yaklaşımı kullanılarak boyutlandırılan MÇÇ’lerin doğrusal olmayan davranışları statik ve dinamik yükler etkisinde incelenmiştir. Sonuçlar, en büyük ve kalıcı göreli kat ötelemesi taleplerinin yanı sıra, çaprazlarda oluşan süneklik talepleri bakımından karşılaştırılarak tartışılmıştır. Çalışma sonucunda, güncel kapasite tasarımı yaklaşımında göz önüne alınan mekanizma durumunun ve kabullerin deprem etkisinde gerçekleşme ihtimalinin düşük olduğu; önerilen dengeli boyutlandırma yaklaşımının ise geleneksel yaklaşıma göre %8’lik bir tonaj artışıyla sismik taleplerde ciddi düşüşler sağladığı görülmüştür.

🔖

Cite This Article

ŞEKER, O., ŞİŞMAN, Ö., AKBAŞ, B. (2022). Evaluation of state-of-the-art capacity design approach to seismic design of steel concentrically braced frames. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 2, 739–756. https://ajindex.com/articles/406319

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Nakashima, M., Inoue, K., and Tada, M. 1998. Classification of damage to steel buildings observed in the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake. J. Engrg. Struct., 20(4–6), 271–281
  2. Mahin, S.A., (1998). “Lessons from damage to steel buildings during the Northridge earthquake.” Engineering structures. 20(4): p. 261-270
  3. Uriz, P. 2005. Towards Earthquake Resistant Design of Concentrically Braced Steel Structures, Ph.D. Thesis. Dept. of Civ. Eng., University of California, Berkeley, CA
  4. AISC 341. 2016. Seismic provisions for structural steel buildings, Chicago, USA
  5. CSA. 2014. Design of Steel Structures, CSA-S16-14, Canadian Standards Association, Toronto, ON
  6. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY), Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara, 2018
  7. Tang X., Goel S.C., Seismic analysis and design considerations of braced steel structures, Report UMCE 87-4, University of Michigan, Depart. of Civil and Environmental Engineering, Ann Arbor, MI, 1987
  8. Goggins, J. M., B. M. Broderick, A. Y. Elghazouli, and A. S. Lucas. 2006. “Behaviour of tubular steel members under cyclic axial loading.” J. Constr. Steel Res. 62 (1–2): 121–131
  9. Tremblay, R., M. Haddad, G. Martinez, J. Richard, and K. Moffatt. 2008. Inelastic cyclic testing of large size steel bracing members.” In Proc.,14th World Conf. on Earthquake Engineering. Beijing: Chinese Association of Earthquake Engineering
  10. Fell B.V., Kanvinde A.M., Deierlein G.G., Myers A.T., Experimental investigation of inelastic cyclic buckling and fracture of steel braces, Journal of structural engineering, 135 (1), 19-32, 2009
  11. Lai, J.W. 2012. “Experimental and analytical studies on the seismic behaviour of conventional and hybrid braced frames.” Ph.D. dissertation, Dept. of Civil and Environment Engineering, Univ. of California, Berkeley
  12. Khatib, I. F., Mahin, S. A., and Pister, K. S. 1988. “Seismic behavior of concentrically braced steel frames.” Rep. No. UCB/EERC-88/01, Earthquake Engineering Research Center
  13. Sabelli, R. 2001. Vol. 12 of Research on improving the design and analysis of earthquake-resistant steel-braced frames. Oakland, CA: Earthquake Engineering Research Institute
  14. Tremblay, Robert & Tirca, Lucia. (2003). Behaviour and design of multi-storey zipper concentrically braced steel frames for the mitigation of soft-storey response. Proc int conf on behaviour of steel structures in seismic area, Naples, Italy. 471-478
  15. Yang, Chuang-Sheng & Leon, Roberto & Desroches, Reginald. (2008