Alın Levhalı Moment Birleşimlerin Sonlu Elemanlar ile Analizi

Yıl 2017, Cilt: 17 Sayı: 2, 646 - 657, 31.08.2017

Alirıza İlker Akgönen1 , Barış Güneş

Öz

Sonlu elemanlar analiz çalışması, deneysel çalışmaya göre birçok avantaj içermektedir. Sonlu eleman metodu, deneysel çalışmanın maddi külfeti ve cihaz kalibrasyon problemleri olmaksızın yapılan etkili ve ekonomik bir yöntemdir. Birleşimin genel davranışı, moment-dönme ilişkisi, tüm mesnette oluşan gerilme ve şekil değiştirme dağılımı, bulonlarda ön-germe etkisi, alın levhası davranışı, panel bölgesi ve bulonların davranışı, alın levhası ile kolon başlığı arasındaki sürtünme kuvvetleri gibi deneysel çalışmada tespit edilmesi zor bir çok hususun incelenmesine olanak sağlar. Bu çalışmada ön-germe uygulanmış alın levhalı kolon-kiriş birleşimleri için sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Modelleme çalışması her adım için detaylı olarak anlatılmıştır. Sayısal modelin oluşturulmasında ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Model çalışması; elemanlar arasında sürtünme, kayma, bulon ön-germe, malzemede ve geometri de lineer olmayan davranış durumunu kapsamaktadır. Model çalışması ile elde edilen moment-dönme grafiği, literatürde bulunan deneysel çalışmalardan elde edilen moment-dönme grafikleri ile kıyaslanarak sonlu elemanlar çalışması doğrulanmıştır

Anahtar Kelimeler

Alın levhalı birleşim, Sonlu eleman modeli, Moment-dönme eğrisi, Doğrusal olmayan analiz

Kaynakça

• ANSI/AISC 341-10 (2010), Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction; Chicago, IL,
• USA. ANSI/AISC 358-10 (2010), Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames forSeismic Applications, American Institute of Steel Construction; Chicago, IL,
• USA. ANSYS (2007), Swanson Analysis Systems online manual, version 11.0, and theory reference. AISC Design Guide 4 (2003), Extended End-Plate Moment Connections, Seismic and Wind Applications (Second Edition),
• American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois. Augusto H.,.Rebelo C, Simões da Silva L. S., Castro J.M., 2012. Modeling of the Dissipative Behavior of Partial-Strength Beam-to-Column Steel Connections, The 15th World Conference on Earthquake Engineering. Bahaari M.R., Sherbourne A.N., 1994.
• Computer modelling of an extended end-plate bolted connection Computers & Structures, Volume 52, Issue 5, 3 September, Pages 879-893 Chen X., Shi G. (2016), Finite element analysis and moment resistance of ultra-large capacity end-plate joints. Journal of Constructional Steel Research, 126, Pages 153-162
• Choi C.K., Chung G.T., Song M.K., 1996. Refined Three-Dimensional Finite Element Model for End-Plate Connections Advances in Steel Structures (ICASS '96), Pages 365-370
• Concepción Díaz, Mariano Victoria, Pascual Martí, Osvaldo M. Querin FE model of beam-to-column extended end-plate joints Journal of Constructional Steel Research, Volume 67, Issue 10, October 2011, Pages 1578-1590
• Çelik Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları (2016)
• EN1993-1-8, Eurocode 3. 2005.-Design of Steel Structures Part 1.8: Design of Joints. Commission of the European Communities, Brussels.
• Krishnamurthy N., Graddy D.E., 1976. Correlation between 2- and 3-dimensional finite element analysis of steel bolted end-plate connections. Computers & Structures, Volume 6, Issues 4-5, August-October 1976, Pages 381-389
• Kukreti A.R. , T.M. Murray T.M. , 1987. Abolmaali A. End-plate connection moment-rotation relationship Journal of Constructional Steel Research, Volume 8, Pages 137-157
• Kukreti A. R., Zhou F. (2006). Eight-bolt end-plate connection and its influence on frame behaviour. Engineering Structures, 28(11), 1483-1493.
• Maggi Y.I., Gonçalves R.M., Leon R.T., Ribeiro L.F.L., 2005. Parametric analysis of steel bolted end plate connections using finite element modeling Journal of Constructional Steel Research, Volume 61, Issue 5, Pages 689-708
• Mashaly E., El-Heweity M., Abou-Elfath H., Osman M., 2011. Finite element analysis of beam-to-column joints in steel frames under cyclic loading Alexandria Engineering Journal, Volume 50, Issue 1, Pages 91-104
• Nemati N., Houedec D. Le, Zandonini R., 2000. Numerical modelling of the cyclic behaviour of the basic components of steel end plate connections Advances in Engineering Software, Volume 31, Issue 11, Pages 837-849
• Nogueiro, P., Simões da Silva L., Bento R. and Simões, R. ,2006. Experimental behaviour of standardised european endplate beam-to-column steel joints under arbitrary cyclic loading, Stab. Ductil. Steel Struct.,Lisbon, Portugal.
• Sherbourne Archibald N., Bahaari Mohammed R., 1996. 3D simulation of bolted connections to unstiffened columns—I. T-stub connections Journal of Constructional Steel Research, Volume 40, Issue 3, December, Pages 169-187
• Shi G., Shi Y., Wang Y., Bradford M. A., 2008. Numerical simulation of steel pre-tensioned bolted end-plate connections of different types and details Engineering Structures, Volume 30, Issue 10 , Pages 2677-2686
• Shi G., Chen X., Wang D. (2017) Experimental study of ultra-large capacity end-plate joints. Journal of Constructional Steel Research, Volume 128, January, Pages 354-361