Abstract
Shear walls or dampers are widely used in building strengthening. Among the two applications, dampers come to the fore in terms of time saving and ease of application. In this study, the effect of friction dampers on the earthquake behavior of the small-scale model building was investigated. In the study, a single-span and single-storey steel model building was created and the effect of the friction damper on the earthquake behavior of the building was determined experimentally in the shaking table and numerically in the SAP2000 program. Two different earthquake records were applied to the building by using Time History Analysis in the numerical part. By comparing the frequency and peak displacement values of the building with and without the damper, the effect of the friction damper on the building behavior was determined. The friction damper reduced the frequency of the building by 121% and the displacement value by at least 70% depending on the magnitude of the earthquake.
References
- Aiken, I.D., Nims, D., Whittaker, A., Kelly, J.M. (1993). Testing Of Passive Energy Dissipation Systems, Earthquake Spectra, 9 (3), 335-370.
- Akpınar, E., Özenir, A., Akanji, S. T. (2021). Tipik Betonarme Bir Hastane Yapısının Güçlendirilmesinde Betonarme Perde Ve Sürtünmeli Sönümleyici Güçlendirme Alternatiflerinin Karşılaştırılması, Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi Özel Sayı 32, 928-939.
- Ayazoğlu, R. (2015). Sürtünmeye Dayalı Sönümleyiciler İle Bağlı Betonarme Perde Duvarlı Yüksek Binaların Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Deprem Mühendisliği Ve Afet Yönetimi Enstitüsü, İstanbul.
- Aydın, E., Boru, E. (2020). Betonarme Bir Çerçevenin Farklı Yerleşim Düzenlerine Sahip Merkezi Çelik Çaprazlarla Güçlendirilmesi, Academic Platform Journal Of Engineering And Science, 8 (2), 286-294.
- Boru, E., Aydın, E. (2022). The Effect Of Different Steel Brace Types On Reinforced Concrete Frame System Retrofit, Türk Doğa Ve Fen Dergisi, 11 (2), 118-124.
- Constantinou, M. C., Symans, M. D. (1992). Experimental And Analytical Investigation Of Seismic Response Of Structures With Supplemental Fluid Viscous Dampers, National Center For Earthquake Engıneerıng Research, Technical Report NCEER-92-0032.
- Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (2018). Çelik Yapıların Tasarım,Hesap Ve Yapımına Dair Esaslar, Ankara. Deringöl, A. H. (2013). Effect Of Friction Dampers On Seismic Performance Of Buildings, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep.
- Ercan, E., Nuhoğlu, A. (2005). Taban İzolatörlü Ve Pasif Enerji Sönümleyicili Yapıların Dinamik Davranışı”, Deprem Sempozyumu, Kocaeli, ss. 512–520, 23-25.
- Ersin, S. (2017). Tipik Betonarme Yapıların Perde veya Sürtünme Sönümleyici Eklenerek Güçlendirilmesinin Yapı Performansına Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
- Ewins, D. J. (1984). Modal Testing;Theory and Practice, John Wiley & Sons Inc., Newyork, ABD.
- Filiatrault, A., Cherry, S. (1986). Seismic Tests Of Friction-Damped Steel Frames, Third Conference On Dynamic Response Of Structures, ASCE, Los Angeles, USA.
- Fitzgerald T. F., Anagnos, T., Goodson, M., Zsutty, T. (1989). Slotted Bolted Connections In Aseismic Design For Concentrically Braced Connections, Earthquake Spectra, 5 (2), 383-391.
- Hocaoglu, H. (2015). Kalip Yayları İçin Yorulma Deney Cihazi Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
- Kutay, M.G. (2010). Elastik Yaylar, Ders Notları.
- Naimi, S., Waheb, M.H. (2019). Deprem Etkisindeki Yapıların Sismik Taban İzolasyonu Ve Çoklu Ayarlı Kütle Sönümleyici Sistemleri İle Karma Korunması, Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12 (1), 499-516.
- Pall, A. S. (1979). Limited Slip Bolted Joints : A Device To Control The Seismic Response Of Large Panel Structures, Doktora Tezi, Concordia University, Kanada.
- Pasquin, C., Leboeuf, N., Pall, T. (2002). Friction Dampers For Seismic Rehabilitation Of Eaton Building, Montreal, Proceedings, Annu. Conf. - Can. Soc. Civ. Eng., 2002, 1771–1780.
- Popov, E., Grigorian, C. And Yang, T. (1995). Developments İn Seismic Structural Analysis And Design, Engineering Structures, 17 (3), 187- 197.
- Soong, T. T., Dargush, F. (1997). Passive Energy Dissipation Systems İn Structural Engineering, Journal of Structural Control, 6 (1)1, 172.
- Suk, R. (2019). Mafsal Özellikli Sürtünme Tipi Sismik Sönümleyici, Doktora Tezi, Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa.
- Türker,T. (2005). Çelik Çerçeve Sistemlerin Dinamik Karakteristiklerinin Deneysel Modal Analiz Yöntemiyle Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
- Vaseghi. J., Navaei. S., Navayinia. B., Roshantabari F. (2009). A Parametric Assessment Of Friction Damper İn Eccentric Braced Frame, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering, 3 (10), 361-365.
- Wang,Y., Zhou, Z., Zhang, L., Xie, Q. (2021). Quantification Of Higher Mode Effects Of Steel Frame And Control Method Using Dual Self-Centering Variable Friction Damper Brace, Engineering Structures, 240, 112368.
- Zhang, M., Wang, D. (2019). Seismic Response Analysis Of Frame With Friction Damper, Engineering Computations, 36 (7), 2220–2239.
- Zhou, X. And Peng, L. (2009). A New Type Of Damper With Friction, Earthquake Engineering And Engineering Vibration, 8 (4), 507-520.
Abstract
Binaların güçlendirilmesinde binada perde duvarların veya sönümleyicilerin kullanıldığı görülmektedir. İki uygulama arasından sönümleyiciler zaman tasarrufu ve uygulama kolaylığı açısından ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada sürtünmeli sönümleyicilerin küçük ölçekli binanın deprem davranışına olan etkisi incelenmiştir. İncelemede tek açıklıklı ve tek katlı çelik deneysel model bina oluşturularak sarsma tablasında deneysel olarak, SAP2000 programında ise nümerik olarak sürtünmeli sönümleyicinin binanın deprem davranışına etkisi belirlenmiştir. Nümerik kısımda Zaman Tanım Alanında Analiz kullanılarak binaya iki farklı deprem kaydı uygulanmıştır. Sönümleyicili ve sönümleyicisiz binanın frekans ve tepe noktası yerdeğiştirmesi değerleri karşılaştırılarak sürtünmeli sönümleyicinin model binanın davranışına etkisi belirlenmiştir. Sürtünmeli sönümleyici binanın frekansının %121, yerdeğiştirme değerinin ise depremin büyüklüğüne bağlı olarak en az %70 azalmasını sağlamıştır.
Keywords
Sürtünmeli sönümleyici sarsma tablası deneyi Deneysel Modal Analiz Zaman Tanım Alanında Analiz
References
- Aiken, I.D., Nims, D., Whittaker, A., Kelly, J.M. (1993). Testing Of Passive Energy Dissipation Systems, Earthquake Spectra, 9 (3), 335-370.
- Akpınar, E., Özenir, A., Akanji, S. T. (2021). Tipik Betonarme Bir Hastane Yapısının Güçlendirilmesinde Betonarme Perde Ve Sürtünmeli Sönümleyici Güçlendirme Alternatiflerinin Karşılaştırılması, Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi Özel Sayı 32, 928-939.
- Ayazoğlu, R. (2015). Sürtünmeye Dayalı Sönümleyiciler İle Bağlı Betonarme Perde Duvarlı Yüksek Binaların Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Deprem Mühendisliği Ve Afet Yönetimi Enstitüsü, İstanbul.
- Aydın, E., Boru, E. (2020). Betonarme Bir Çerçevenin Farklı Yerleşim Düzenlerine Sahip Merkezi Çelik Çaprazlarla Güçlendirilmesi, Academic Platform Journal Of Engineering And Science, 8 (2), 286-294.
- Boru, E., Aydın, E. (2022). The Effect Of Different Steel Brace Types On Reinforced Concrete Frame System Retrofit, Türk Doğa Ve Fen Dergisi, 11 (2), 118-124.
- Constantinou, M. C., Symans, M. D. (1992). Experimental And Analytical Investigation Of Seismic Response Of Structures With Supplemental Fluid Viscous Dampers, National Center For Earthquake Engıneerıng Research, Technical Report NCEER-92-0032.
- Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, (2018). Çelik Yapıların Tasarım,Hesap Ve Yapımına Dair Esaslar, Ankara. Deringöl, A. H. (2013). Effect Of Friction Dampers On Seismic Performance Of Buildings, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep.
- Ercan, E., Nuhoğlu, A. (2005). Taban İzolatörlü Ve Pasif Enerji Sönümleyicili Yapıların Dinamik Davranışı”, Deprem Sempozyumu, Kocaeli, ss. 512–520, 23-25.
- Ersin, S. (2017). Tipik Betonarme Yapıların Perde veya Sürtünme Sönümleyici Eklenerek Güçlendirilmesinin Yapı Performansına Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.
- Ewins, D. J. (1984). Modal Testing;Theory and Practice, John Wiley & Sons Inc., Newyork, ABD.
- Filiatrault, A., Cherry, S. (1986). Seismic Tests Of Friction-Damped Steel Frames, Third Conference On Dynamic Response Of Structures, ASCE, Los Angeles, USA.
- Fitzgerald T. F., Anagnos, T., Goodson, M., Zsutty, T. (1989). Slotted Bolted Connections In Aseismic Design For Concentrically Braced Connections, Earthquake Spectra, 5 (2), 383-391.
- Hocaoglu, H. (2015). Kalip Yayları İçin Yorulma Deney Cihazi Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
- Kutay, M.G. (2010). Elastik Yaylar, Ders Notları.
- Naimi, S., Waheb, M.H. (2019). Deprem Etkisindeki Yapıların Sismik Taban İzolasyonu Ve Çoklu Ayarlı Kütle Sönümleyici Sistemleri İle Karma Korunması, Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12 (1), 499-516.
- Pall, A. S. (1979). Limited Slip Bolted Joints : A Device To Control The Seismic Response Of Large Panel Structures, Doktora Tezi, Concordia University, Kanada.
- Pasquin, C., Leboeuf, N., Pall, T. (2002). Friction Dampers For Seismic Rehabilitation Of Eaton Building, Montreal, Proceedings, Annu. Conf. - Can. Soc. Civ. Eng., 2002, 1771–1780.
- Popov, E., Grigorian, C. And Yang, T. (1995). Developments İn Seismic Structural Analysis And Design, Engineering Structures, 17 (3), 187- 197.
- Soong, T. T., Dargush, F. (1997). Passive Energy Dissipation Systems İn Structural Engineering, Journal of Structural Control, 6 (1)1, 172.
- Suk, R. (2019). Mafsal Özellikli Sürtünme Tipi Sismik Sönümleyici, Doktora Tezi, Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa.
- Türker,T. (2005). Çelik Çerçeve Sistemlerin Dinamik Karakteristiklerinin Deneysel Modal Analiz Yöntemiyle Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
- Vaseghi. J., Navaei. S., Navayinia. B., Roshantabari F. (2009). A Parametric Assessment Of Friction Damper İn Eccentric Braced Frame, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering, 3 (10), 361-365.
- Wang,Y., Zhou, Z., Zhang, L., Xie, Q. (2021). Quantification Of Higher Mode Effects Of Steel Frame And Control Method Using Dual Self-Centering Variable Friction Damper Brace, Engineering Structures, 240, 112368.
- Zhang, M., Wang, D. (2019). Seismic Response Analysis Of Frame With Friction Damper, Engineering Computations, 36 (7), 2220–2239.
- Zhou, X. And Peng, L. (2009). A New Type Of Damper With Friction, Earthquake Engineering And Engineering Vibration, 8 (4), 507-520.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Civil Engineering |
| Journal Section | Civil Engineering |
| Authors | |
| Publication Date | March 15, 2023 |
| Submission Date | August 4, 2022 |
| Published in Issue | Year 2023 |