Journals / Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 7 - Sayı: 100. Yıl Özel Sayı
Investigation of the Effect of Gusset Plate Design on the Earthquake Performance of Braced Steel Frames
- Pages
- 62–77
- DOI
- —
Abstract
In order to protected against destructive effects of earthquakes, the rules that have developed for earthquake resistant design of buildings have been transformed into performance-based design conditions that demands special requirements for different type of structures. Steel structures should be reinforced with brace members and joint details should provide suitable ductility conditions in order to safely carry the horizontal forces that occurs due to earthquake effect. The gusset plates that provide the connection of brace members to structural elements are expected to affect the earthquake behavior of braced steel structures. This study conducted analytically to investigate the earthquake behavior of braced steel frames with different gusset plate designs. Seven real earthquake records were selected and scaled for the purpose of satisfying analysis criterions to perform nonlinear time history analyzes. In addition, the five storey braced steel frames that designed in accordance with the current codes and standarts were examined. The structures that designed with the gusset plates, which have different thicknesses, were modeled via OpenSees software and the effect of gusset plate thickness on the structural responses was evaluated.
Özet
Depremlerin yıkıcı etkilerinden korunabilmek amacıyla yapıların depreme dayanıklı tasarımı için geliştirilmiş olan kurallar günümüzde performansa dayalı tasarım koşullarına dönüşmekle birlikte performansa dayalı tasarım her yapı tipi için özel koşullar gerektirmektedir. Çelik yapıların deprem etkisinden dolayı maruz kalacakları yatay kuvvetleri güvenli bir şekilde taşıyabilmeleri için çapraz elemanlar ile güçlendirilmeleri ve birleşim detaylarının uygun süneklik koşullarını sağlaması beklenmektedir. Çapraz elemanlar ile desteklenen yapılarda, çapraz elemanların taşıyıcı elemanlara bağlantısını sağlayan guse elemanlarının yapının deprem davranışını etkilemesi beklenmektedir. Bu çalışma, farklı guse tasarımlarına sahip merkezi çelik çaprazlı çelik çerçevelerin deprem davranışını incelemek için analitik olarak yürütülmüştür. Yedi adet gerçek deprem kaydı zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizleri yürütmek için seçilmiş ve analiz kriterlerini sağlamak için ölçeklenmiştir. Ek olarak, çaprazlarla güçlendirilmiş çelik çerçevelerden oluşan beş katlı yapı güncel yönetmelik koşullarına uygun olarak tasarlanmış ve incelenmiştir. Farklı kalınlıklarda guse elemanları tasarlanarak oluşturulan beş katlı çerçeve yapı sistemleri OpenSees yazılımı kullanılarak modellenmiş, guse kalınlıklarının yapı tepkilerine olan etkisi değerlendirilmiştir.