Determination of collapse safety of shear walled and framed structures

Perde ve çerçevelerden oluşan yapıların göçme güvenliğinin belirlenmesi

Abstract

A new finite wall element model and a method for calculation of multi-stories, with three dimentions, only shear walled or shear walled - framed structures using finite shear wall elements, assumed ideal elasto -plastic material is developed. The floor slabs can be assumed to be infinitely rigid in their own planes. The collapse load for the system subjected to factored constant gravity loads and proportionally increasing lateral loads is calculated with a method of load increments. The displacement functions over the element is determined as a cubic variation along the storey height and linear variation in horizontal direction because of the rigid behavior of the floor slab. Using this element, in case of walls are chosen as only one element in every floor, correct solutions are obtained. Because of the rigid behavior of the floor slabs, the number of unknowns are reduced substantially. While in framed structures, classical plastic hinge hypothesis' is used, in nodes of wall elements if vertical deformation parameter is exceeded $varepsilon_e$, this node is accepted as a plastic node. While the system is calculated with matrix displacement method, for determined of collapse safety, plastic displacements are taken as additional unknowns, rows and columns are added to the system stiffness matrix.

Özet

Yeni bir perde sonlu eleman modeli ve bu elemanlar uygulanarak yalnız perdelerden, perde - çerçevelerden oluşan, çok katlı, üç boyutlu, kat düzlemleri içinde rijit hareket yapan yapı sistemlerinin ideal elasto -plastik malzeme kabulü ile hesabına yönelik bir yöntem geliştirilmiştir. Sistemlerin sabit düşey ve artan yatay yükler etkisinde yük artımı yöntemiyle hesabı yapılmakta, göçme yükü bulunmaktadır. Çubuk elemanlarda plastik mafsal hipotezi uygulanırken, perde elemanların düğüm noktalarında belirli bir $varepsilon_e$ sınırının aşılması durumunda plastikleşmenin oluştuğu kabul edilmiştir. Matris yerdeğiştirme yöntemiyle hesap yapılırken göçme güvenliğinin belirlenebilmesi için, plastik yerdeğiştirmeler ilave bilinmeyenler olarak alınıp sistem rijitlik matrisine satır-kolon eklenerek çözüm yapılmıştır.