Yarı rijit bağlantılı çelik yapı sistemlerinin yarı-statik analizi

Abstract

Bu tezde, kolon eksenel basınç yüklerinin yarı rijit alın levhalı çelik kiriş-kolon birleşimlerinin yapısal davranışı üzerindeki etkileri incelenmektedir. Bu bağlamda, çalışmanın üç amacı vardır: çelik birleşimlerin laboratuvar deneylerini temsil etmek üzere kurulan sayısal modellerinin doğrulanması ve kolon eksenel basınç yükleri etkisinin hem mevcut deneysel çalışmalardaki numuneler hem de geometrinin değişken olduğu parametrik analizler üzerinden değerlendirilmesi. Literatürde bulunan laboratuvar deneylerinden örnek olarak alınan deney numunelerinin sayısal analizleri doğrusal olmayan malzeme, geometri ve temas özellikleri içeren sonlu elemanlar modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Böylece kolondaki değişken eksenel basınç yükleri seviyesinde birleşimin yapısal özelliklerinden olan başlangıç dönme rijitliği, moment kapasitesi, dönme kapasitesi ve hasar durumları elde edilmiştir. Kolondaki eksenel basınç yükünün belirli seviyelerde artması, bağlantıdan kolona aktarılan moment seviyesine ve panel bölgesinin kayma rijitliğine bağlı olarak, birleşimin yapısal davranışında bozulmalara sebep olduğu bulgulanmıştır.This thesis investigates the effects of column axial compressive loads on the structural behavior of semi-rigid steel beam-to-column joints with end-plate. In this context, the study has three objectives: to validate the numerical models of steel joints established to represent laboratory tests and to evaluate the effect of column axial compressive loads both on specimens from existing experimental studies and on parametric analyses where the geometry is variable. Numerical analyses of specimens from laboratory experiments available in the literature are performed using a finite element model with nonlinear material, geometry and contact properties. Thus, the initial rotational stiffness, moment capacity, rotational capacity and failure modes, which are the structural properties of the joint at the level of variable axial compressive loads in the column, are obtained. It is concluded that increasing the axial compressive load on the column at certain levels causes deterioration in the structural behavior of the joint, depending on the moment level transferred from the connection to the column and the shear stiffness of the panel zone.