On effective lenght factor of framed columns in the TS 500 building code

Bu çalışmanın başlıca amacı kat kolonlarındaki kolon etkili boy faktörü için alternatif pratik denklemler sağlamaktır. Bunun için kolon etkili boy faktörü için kullanılan diyagramlar ve TS 500 'deki yaklaşık k-faktörü denklemleri değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Kolon etkili boy faktörleri, yatay ötelenmesi önlenmemiş ve kısmen önlenmiş çerçevelerde yer alan yatay ötelenmesi önlenmemiş basit çerçeveler için hesaplanmıştır. Değişken parametre olarak çerçeve elemanların rölatif eğilme rijitliği alfa alınmıştır. Daha sonra, parametrik çalışmaya dayalı k-faktörü denklemleri geliştirilmiştir. Parametrik denklemler, k da meydana gelen değişikliklerin alfa' nın bir fonksiyonu olarak sunulmuştur. Sonuçlar, tasarımcılara mevcut standardlarda yer almayan durumlar için k faktörlerini, özellikle kısmen ötelenmesi önlenmiş bir çerçevenin üst katı için, hesaplama imkanı vermekledir. Önerilen k-faktörü denklemlerin kullanımı kolay, küçük hesap makinelerine programlanabilen ve diyagramlardan elde edilen sonuçlarla uyum içerisinde oldukları görülmüştür. Önerilen parametrik denklemlerin pratikle kullanılmasının uygun olduğu sonucuna varılmıştır.

TS 500'deki kolon etkili boy faktörleri

The main aim of this work is to provide practical alternative k-factor equations for the design of framed columns in building frames. To this end, charts used for determining the effective length factors and the TS 500 simplified k-factor equations are evaluated and compared. Column effective length factors k have been computed for a number of sway sub-frames in unbraced and partially braced frames. The variable parameter was the relative flexural stiffness alpha of the frame members. Alternative k-factor equations based on parametric study are then derived and developed. Parametric equations have been presented for the variations in k with alpha. The results enable designers to determine k factors for situations currently not catered for in codes of practice, in particular the upper storey of a partially braced frame. The proposed k-factor equations are found simple to use, can be programmed on small calculators, and in good agreement with results obtained from the alignment charts. It is concluded that the proposed parametric equations are suitable for adoption in practice.

___

1. Cranston,W.B., "Analysis and Design of Reinforced Concrete Columns", Research Report No. 20, Paper 41.020, Cement and Concrete Association, London, 54 pp., 1972.
2.Wood,R.H., "Effective Lengths of Columns in Multi-Storey Buildings, Parts 1, 2 and 3", The Structural Engineer, 52,7(1972).
3.Timoshenko,S. and Gere, J.M., "Theory of elastic stability, McGraw-Hill", 2nd. ed, 1961.
4."BS 8110, Structural Use of Concrete, Part 2. Code of Practice for Special Circumstances'', British Standards Institute, London, 154pp., 1985.
5."Euro'code EC2, "Design of Concrete Structures", Part 1: General Rules for Buildings", British Standards Institute, London, 1992.
6."TS 500, "Requirements for Design and Construction of Reinforced Concrete Structures (TS 500-2000)", Turkish Standards Institution, 67pp., Ankara, 2000.
7."ACI 318-02/318R-02 ACI, "Building Code Requirements for reinforced Concrete and Commentary ", American Concrete Institute, Detroit, 2002.
8.MacGregor,J.G., Breen,J.E. and Pfrang,E.O., "Design of Slender Concrete Columns", ACI JOURNAL, 67(2), 6, 1970.
9.Julian, O.G. and Lawrence,L.S., "Notes on J and L Nomograms for Determination of Effective Length", Unpublished Report, Jackson and Moreland Engineers, Boston, 1959.
10.Furlong, R. W., "Column Slenderness and Charts for Design", ACI JOURNAL, 68(1), 9,1971.
11.Aksogan, O. and Görgün, H., "The Nonlinear Analysis of Planar Frames Composed offlexurally connected members", Çukurova University Journal of Faculty of Engineering and Architecture, 8(2), 117,1993.
12.Hu,Y.X., Zhou,R.G., King,W.S., Duan,L. and Chen,W.F., "On Effective Length Factor of Framed Columns in the ACI Building Code ", ACI Structural Journal, 90 (2),135,1993.
13.Duan,L., King,W.S. and Chen,W.F., "K-Factor Equation to Alignment Charts for Column Design", ACI Structural Journal, 90 (3), 242, 1993.
14.Duan,L. and Chen, W.F., "Effective Length Factor for Column in Braced Frames", Journal of Structural Engineering, ASCE, 114 (10), 2357,1988.
15.Duan,L. and Chen,W.F., "Effective Length Factor for Column in Unbraced Frames", Journal of Structural Engineering, ASCE, 115 (1), 149, 1989.
16.Galambos,T.V., "Structural Members and Frames", Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, N.J, 1986.
17.Johnston,B.G. ed., "SSRC Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures", 3rd Edition, John Wiley & Sons, 414, New York, 1976.
18."Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings", American Institute of Steel Construction, Chicago, 219 pp. (1986).
19."Allowable Stress Design Specification for Structural Steel Buildings",American Institute of Steel Construction, Chicago, 1989.
20.Chen, W. F. and Lui,E., "Stability Design of Steel Frames", CRC Press, Boca Raton, 373pp., 1991.