Alın Levhalı Moment Birleşimlerin Sonlu Elemanlar ile Analizi

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.

Finite Element Analysis of End-Plate Moment Connections

There are important advantages of studying finite element analysis compared to experimental test. Finite element method is very effective and economic tool without any calibration problem of experiment devices. Overall behavior of joint, moment-rotation relation, stress-strain distribution, pretension effect on bolts, end-plate behavior, panel zone and bolt behavior, friction-sliding between column flange and end-plate can be determined easily, which are difficult to measure at experimental study. In this study, 3D finite element model for steel pre-tensioned bolted end-plate connection was developed. All explanations about the numerical model were given in detail. ANSYS software was used for modeling study. Material and geometric non-linearity, sliding and friction effects between end-plate and column face, pre-tensioning effect of bolts were included into finite element model. Obtained moment-rotation curve was compared and verified by experimental result found in literature.

___

  • 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 PartialStrength 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 ThreeDimensional 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. Endplate 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
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Pamuk Yağı Biyodizeli-Eurodizel Karışımlarının Tam Yükte Yanma, Performans ve Emisyonlara Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Ahmet KESKİN

Kars İlinde Kullanılan Bazı Yapı Malzemelerindeki Doğal Radyoaktivite ve Radyolojik Tehlikelerin Değerlendirilmesi

Mevlüt KARABULUT, Hüseyin ERTAP, Gülçin Bilgici CENGİZ, İlhami ARAS

Farklı Dikiş Çizgisi Üretim Yöntemlerinin Meskûn Alanda Ortofoto Mozaik Üretimine Etkisi

Hakan KARABÖRK, Mehmet Ozan FAKIOĞLU

Lastik Atığının Pirolizi İle Elde Edilen Karbon Siyahı Kullanılarak Üretilen MgO-C Refrakter Tuğlanın Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Kükürt Miktarının Etkisi

Tuba BAHTLI, Derya Yeşim HOPA, Şerife Yalçın YASTI, Veysel Murat BOSTANCI

Seyrek Cesàro Matrisleri

Tuncay TUNÇ, Ali ARPACIOĞLU

Gen Teknolojisi ve Bitkilerde Genetik Transformasyon Yöntemleri

Emine YALÇIN, Oksal MACAR, Kültiğin ÇAVUŞOĞLU, Tuğçe Kalefetoğlu MACAR

İyonik Polimer Eyleyicilerde Kullanılan Ag katkılı Grafen-esaslı Elektrot Membranların Özelliklerine İndirgenme Yönteminin Etkisi

Hülya Kaftelen ODABAŞI

Endokrin Bozucu Antibiyotik Bileşiklerinin UV/H2O2 Prosesi ile Taguchi Deneysel Dizaynına Göre Arıtılabilirliği

Ayşe KURT, Taner YONAR

Mikronize Kalsit ve Uçucu Kül Katkısının Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

Kubilay AKÇAÖZOĞLU, Şükrü Emre GÜLDÜR

Nonlinear Vibration Analysis of Composite Plates on Elastic Foundations in Thermal Environments

İhsan KÜÇÜKRENDECİ