Yapı mühendisliğinde karşılaşılan en önemli sorunlardan biri depremler ve kuvvetli rüzgarların etkilerine karşı daha iyi bir tasarım yapmaktır. Sismik sönümleyici kullanımı, yapıları bu tip etkilerden korumada yenilikçi ve etkili bir yöntemdir. Bu sistemler yapı üzerinde depremin veya rüzgârların neden olduğu titreşimi sönümleyerek ya da izole ederek göçmeye varan yapısal davranışı ve olası hasarları azaltırlar. Geleneksel yapı tasarımında yapılar, yüklere dayanabilecek kadar dayanıklı ve sünek bir davranış sergileyerek deforme olacak ve enerji sönümleyecek şekilde dizayn edilirler. Bu yaklaşımla dizayn edilen yapı şu nedenlerden dolayı sınırlı kapasiteye sahiptir; düşük malzeme sönümü, sabit yük direnci, sınırlı deplasman ve yük taşıma kapasitelerinin tamamen rijitliklerine bağlı olması. Sismik enerji sönümleyicileri kullanmak bu nedenlerden dolayı malzeme tasarrufu ve yapı inşasında pratiklik sağlar, sonuç olarak yapı yükünü dolayısıyla maliyeti azaltır. Bu çalışma pasif enerji sönümleyiciler sınıfında olan metalik sönümleyiciler üzerinedir. Çalışmada dikey ve yatay boyutta farklı derinliğe sahip iki farklı U biçimin ölçüleri değiştirilerek, bu değişimlerin U biçimin histeretik özelliklerine etkisi incelenmiştir. U biçimlerin kalınlık, genişlik, kol uzunluğu ve yükseklik boyutlarının ölçüleri değişkendir ve U biçimlere sadece eksenel kuvvet alacak şekilde yükleme yapılacaktır. Analizler için ABAQUS sonlu elemanlar programı kullanılmıştır. Metallerin plastik davranışını modellemede Chaboche malzeme modeli kullanılmıştır. Malzeme sınıfı S275 yapısal çeliktir. Sonlu elemanlar modelinde C3D8R elemanı kullanılmıştır ve integrasyon yönteminde, plastik deformasyondan kaynaklı okumaların daha doğru olması için, açık yöntem tercih edilmiştir. Elde edilen histeretik eğri sonuçları ile maksimum kuvvet, eşdeğer rijitlik, toplam plastik sönüm enerjisi ve toplam plastik sönüm enerjisinin, maksimum eşdeğer plastik gerinime oranı gibi sonuçlar yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Metalik sönümleyiciler, sonlu elemanlar yöntemi, histeretik davranış
|
