Analytical and experimental stress analysis in infilled steel frames

Abstract

This study was conducted in order to investigate the behaviour of infilled steel frames under horizontal loads and to point out the state of stress in the infill under loading experimentally. With this aim the loading conditions, material properties, type and thickness of infill, plaster, the cross-section areas and dimensions of the tensile and compression members in the frame were chosen as the main variables and the failure load of the infilled frame system and its effects on the behaviour before failure and shape deformations were investigated according to the experimental results. Strain gauges were used for measuring the experimental strain values. Also, the stress values at the points where horizontal rigidities and the shape deformations were measured, were computed theoretically by making finite-element modelling with the SAP90 computer program and subsequently compared with the horizontal rigidities and the stress values obtained from the experiments.

Özet

Bu çalışma dolgu duvarlı çelik çerçevelerin yatay yükler altındaki davranışını araştırmak ve dolguda meydana gelen gerilme durumunu deneysel olarak ortaya koymak amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla, yükleme koşulları, malzeme özellikleri, dolgunun cinsi ve kalınlığı, sıva, çerçevedeki çekme ve basınç elemanlarının en kesit alanları ve boyutları ana değişkenler olarak seçilmiş, dolgu çerçeve sisteminin göçme yükü ve göçmeden önceki davranışı üzerine etkileri ve şekil değiştirmeler deney sonuçlarına göre incelenmiştir. Şekil değiştirme ölçümünde Strain Gauge adıyla anılan deformasyon ölçerlerden yararlanılmıştır. Ayrıca sonlu eleman modellemesi yapılarak (SAP 90) programı ile teorik yatay rijitlikler ve şekil değiştirmelerin ölçüldüğü noktalardaki gerilme değerleri bulunmuş, deneylerden elde edilen yatay rijitlik ve gerilme değerleri ile karşılaştırılmıştır.