Alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı [Pamukkale Univ Muh Bilim Derg]
Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2017; 23(6): 659-670 | DOI: 10.5505/pajes.2016.58751  

Alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı

Çiğdem Avcı-Karataş1, Oğuz Cem Çelik2
1Yalova Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Ulaştırma Mühendisliği Bölümü, Yalova
2İstanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu, İstanbul

BÖǒlerin üretiminde kullanılan çelik malzemeye alternatif farklı bir çekirdek malzemesi olan alüminyumun kullanılma olanakları araştırılmıştır. Buradaki tipik özellikleri ile ilk defa üretilen ve denenen alüminyum alaşımlı BÖǒlerin, çelik BÖǒlere göre olası davranış verimliliğinin/üstünlüğünün irdelenmesine yönelik çalışmalardan elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Tasarımı yapılan BÖǒlerin üretiminde kullanılan alüminyum alaşım malzemelerinin mekanik özelliklerini tam olarak belirleyebilmek için çok sayıda çekme numunesi, öngörülen standartlara göre ve çekirdek boyutlarına yakın boyutlarda hazırlanarak çekme deneyleri yapılmıştır. Malzeme deneylerinden elde edilen sonuçlar BÖǒün tasarımında ve üretiminde kullanılacak malzemenin seçimine yönelik önemli bilgiler içermektedir. Ayrıca, BÖǒlerin çekirdekleri üzerinden şekildeğiştirme ölçümlerinin yapılabilmesi için bir strain-gauge yerleştirme düzeni önerilmiş ve denenmiştir. Deneysel yöntemle incelenen BRB-AC1 ve BRB-AC3 numunelerinin üretiminde A5083-H111 alüminyum alaşımlı malzemenin tercih edilme nedenleri kapsamlı şekilde verilmiştir. Alüminyum BÖǒlerin üretimi, uygulanan kaynak prosedürü, çevrimsel yükleme deneyi, veri toplama sistemi ile ilgili elde edilen sonuçlar da bu çalışma kapsamındadır. Numunelerin kuvvet-yerdeğiştirme histeretik eğrileri, çekme ve basınç taşıma kapasiteleri, 〖(E〗_h) enerji yutma miktarları, (η) kümülatif inelastik yerdeğiştirmeleri ve 〖(ξ〗_effb) etkili sönüm oranları karşılaştırılmıştır. Simetriğe yakın histeretik eğri elde edilmesini garantileyen β basınç dayanımı düzeltme katsayısının deneylerde β<1.3 olması koşulu sağlanmıştır. Uç birleşimi kaynaksız olarak düzenlenen BÖǒün (BRB-AC3) davranış özelliklerinin kaynaklı uç birleşimi olana (BRB-AC1) göre çok daha üstün olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Alüminyum alaşım, Burkulması önlenmiş çapraz, Histeretik davranış


Design, fabrication, and cyclic behavior of aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)

Çiğdem Avcı-Karataş1, Oğuz Cem Çelik2
1Department of Transportation Engineering, Faculty of Engineering, Yalova University, Yalova,Turkey
2Structural and Earthquake Engineering Working Group, Faculty of Architecture, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey

Potential use of aluminum alloy core material as an alternative to steel in BRBs was investigated. Effectiveness/superiority of such braces that are designed, produced, and tested for the first time in this work, over the available types of BRBs is evaluated. Numerous tensile test specimens (coupons) were prepared in prototype samples according to the prescribed standards. Material test results contain valuable information for choosing the materials to be used in designing and fabricating the BRBs. A strain-gauge placement configuration was also suggested and tested in order to correctly measure the axial strains in the yielding portions of BRB cores. The reasons of why A5083-H111 aluminum alloy materials were preferred in the fabrication of BRB-AC1 and BRB-AC3 specimens were given in detail. Fabrication steps of aluminum alloy BRBs, welding procedures followed, assumed cyclic loading test protocol, instrumentation and data acquisition system used in the tests were described in the scope of this study. Experimentally obtained force-displacement hysteretic curves, tension and compression capacities, dissipated cumulative energies 〖(E〗_h), cumulative inelastic displacements (η), and effective damping ratios 〖(ξ〗_effb) were calculated and compared. The requirement indicating that tests must involve the highest compression adjustment factor (β<1.3), ensuring the symmetrical hysteretic curves, was fulfilled. It is concluded that aluminum alloy BRBs (BRB-AC3) with weld-free end connections have superior behavioral values when compared to aluminum alloy BRBs with welded end connections (BRB-AC1).

Keywords: Aluminum alloy, Buckling restrained brace, Hysteretic behavior


Çiğdem Avcı-Karataş, Oğuz Cem Çelik. Design, fabrication, and cyclic behavior of aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs). Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2017; 23(6): 659-670

Sorumlu Yazar: Çiğdem Avcı-Karataş, Türkiye


ARAÇLAR
Tam Metin PDF
Yazdır
Alıntıyı indir
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder

Benzer makaleler
Google Scholar


 
Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.


LookUs & Online Makale