Dergiler / Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi / 2021 / Cilt: 11 - Sayı: 2

Deprem Yükleri Etkisindeki Çelik Yapı Elemanların Birleşim ve Ekleri İçin Türkiye’deki Mevcut Yönetmeliklerde Tanımlanan Önçekmeli Yüksek Dayanımlı Yapısal Bulon Koşulların Değerlendirilmesi ve Deprem Tasarım İlkelerine Yönelik Öneriler

Review and Recommendations for Preloaded High Strength Structural Bolts Used for Steel Element Connections and Joints Under Seismic Loads Per Turkish Seismic Code Requirements and Design Principals

Sayfa
154–164
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Deprem yükleri altında amaçlanan tasarım ilkelerine uygun olmayan bir şekilde diş sıyrılmasının birleşim elemanların yapı bütünlüğüne yaratacağı riskten dolayı Deprem Yönetmeliği’nde HV bulon düzeneklerin deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde kullanılmasına izin verilmemesi önerilmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yer hareketleri altındaki bir binanın taşıyıcı yapı sisteminin tasarımında Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirlenen performans hedefini sağlamak için sünek tasarım ilkeleri esastır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Yönetmelikler, deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde 8.8 veya 10.9 kalitesinde yüksek dayanımlı TS EN 14399 standardındaki bulonların tam önçekme verilerek kullanılmasını gerektirmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Deprem yükleri altında amaçlanan tasarım ilkelerine uygun olmayan bir şekilde diş sıyrılmasının birleşim elemanların yapı bütünlüğüne yaratacağı riskten dolayı Deprem Yönetmeliği’nde HV bulon düzeneklerin deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde kullanılmasına izin verilmemesi önerilmektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Önçekme · Yüksek dayanımlı bulon · Çelik birleşim

Özet

Yer hareketleri altındaki bir binanın taşıyıcı yapı sisteminin tasarımında Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde belirlenen performans hedefini sağlamak için sünek tasarım ilkeleri esastır. Yönetmelikler, deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde 8.8 veya 10.9 kalitesinde yüksek dayanımlı TS EN 14399 standardındaki bulonların tam önçekme verilerek kullanılmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve ekleri için Türkiye’deki mevcut yönetmeliklerde tanımlanan önçekmeli yüksek dayanımlı yapısal bulon koşulları incelenmektedir. TS EN 14399’de yaygın olarak kullanılan iki farklı HR ve HV tipi bulon düzeneklerinin yönetmelikte eşdeğer tutulmalarına rağmen, geometrileri farklı olmasından dolayı farklı şekilde davranmaktadır. Çekme yükleri altında HR tipi bulonların geometrisi, gövde kesitinin akarak sünek bir şekilde kopmasını sağlayacak şekilde biçimlendirilmiştir. HV bulonların dişli gövde boyunun kısa ve somunlarının ince olmasından dolayı çekme yükleri altında veya önçekme yükü uygulanırken diş sıyrılmasıyla sünek olmayan bir şekilde kopabilmektedir. Deprem sırasında yükleme döngüsünde bağlantılara etki eden yüklerin dayanım kapasitesini aşması durumunda diş sıyrılmasıyla bulonun kopması, birleşimin sünek olmayan bir sınır durumu yaratmış olacaktır. Deprem yükleri altında amaçlanan tasarım ilkelerine uygun olmayan bir şekilde diş sıyrılmasının birleşim elemanların yapı bütünlüğüne yaratacağı riskten dolayı Deprem Yönetmeliği’nde HV bulon düzeneklerin deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde kullanılmasına izin verilmemesi önerilmektedir.

Abstract

Provisions for preloaded high strength bolt for steel element connections under seismic loads in Turkish design codes are reviewed. Ductile design is essential to achieve targeted performance levels for load bearing structural systems under seismic loads in the Turkish Seismic Code. Codes require the use of preloaded 8.8 or 10.9 high strength bolts per TS EN 14399 for the connections of elements subjected to seismic loading. The most commonly used HR and HV type TS EN 14399 bolts are not differentiated in the code although their structural behavior is very different due to their geometry. HR type bolts are shaped to yield and fail in a ductile manner under axial loads. HV bolts have a shorter threaded length and thin nuts resulting in thread yielding and brittle thread stripping failure while preloading or under axial loads. Bolts failing with thread stripping during an earthquake will cause non-ductile connection failure. Due to risk of thread yielding and stripping which result in a connection behavior counter to seismic design principals the author recommends that HV type bolts not be allowed to be used in structural connections of steel elements resisting seismic loads in the Turkish design codes.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇITIPITIOĞLU, A. M. (2021). Deprem Yükleri Etkisindeki Çelik Yapı Elemanların Birleşim ve Ekleri İçin Türkiye’deki Mevcut Yönetmeliklerde Tanımlanan Önçekmeli Yüksek Dayanımlı Yapısal Bulon Koşulların Değerlendirilmesi ve Deprem Tasarım İlkelerine Yönelik Öneriler. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 11 - Sayı: 2, 154–164. https://ajindex.com/articles/413863

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

  1. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı 2018.
  2. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Resmi Gazete, Sayı 30364, 18 Mart 2018. ASCE 41-17 2017. Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia. Doi: 10.1061/9780784414859 Akbas, B., Shen, J. 1995. Seismic Design Study of P- Δ Effect on Steel Frames with Various Connections, Proc 7th Nat. Conf. on Earthquake Eng., Canadian Association for Earthquake Engineering, Montreal, Canada. ASTM F3125/F3125M 2018. Standard Specification for High Strength Structural Bolts and Assemblies, Steel And Alloy Steel, Heat Treated, Inch Dimensions 120 Ksi And 150 Ksi Minimum Tensile Strength, and Metric Dimensions 830 MPa And 1040 MPa Minimum Tensile Strength. ASTM International, West Conshohocken, PA. Doi: 10.1520/F3125_F3125M-18 Çevre ve Şehircilik Bakanlığı 2018.
  3. Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik 2018,
  4. Resmi Gazete, Sayı 30333, 15 Şubat 2018.
  5. D'Aniello, M., Cassiano D., Landolfo, R. 2016. Monotonic and Cyclic Inelastic Tensile Response of European Preloadable Gr10.9 Bolt Assemblies, J. Const. Steel Res., 124: 77–90. Doi: 10.1016/j.jcsr.2016.05.017 D'Aniello, M., Cassiano D., Landolfo, R. 2017. Simplified Criteria for Finite Element Modelling of European Preloadable Bolts, Steel Comp. Struct., 24(6): 643-658. Doi: 10.12989/scs.2017.24.6.643 EN 1998-1-8 2005. Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints. Eurocode 3, Brussels, Switzerland. Grimsmo, EL., Aalbergb, A., Langsetha, M., Clausena, AH. 2016. Failure modes of bolt and nut assemblies under tensile loading, J. Const. Steel Res., 126: 15-25. Doi: 10.1016/j.jcsr.2016.06.023 Grimsmo, EL., Aalbergb, A., Langsetha, M., Clausena, AH. 2017. How Placement of Nut Determines Failure Mode of Bolt-And-Nut Assemblies, Steel Const., 10(3): 241-247. Doi: 10.1002/stco.201710025 Hu, Y., Shen, L., Nie, S., Ya, B., Sha, W. 2016. FE Simulation and Experimental Tests of High-Strength Structural Bolts Under Tension, J. Const. Steel Res., 126: 174–186. Doi: 10.1016/j.jcsr.2016.07.021 Kasai, K., Mao, C., Mayangarum, A. 1998. Feasibility of Bolted Rigid and Semi-Rigid Connections For Seismic Regions, Summary Report of the Third U.S.-Japan Workshop on Steel Fracture Issues, Building Research Institute (BRI) of Japan, 469-481. RCSC 2020. Specification for Structural Joints Using High-Strength Bolts, Research Council on Structural Connections, June 11, 2020. TS EN 1090-1 2011.
  6. Çelik Yapı Uygulamaları, Böl