An Investigation of Steel Braces Members Inelastic Buckling Behavior with Different Modeling Approach

Çelik taşıyıcı yapısal sistemlerinin yatay yükler altında enerji tüketmesi ve bu yükler altında elastik ötesi davranışları; sisteme bağlanan çelik çapraz elemanların kesit geometrisine, eleman boyuna, çerçeve gözü içerisindeki bağlantı düzenine bağlı olarak değişebilmektedir. Yatay yük taşıyıcı sistemin elastik ötesi davranışını sistemin çelik çapraz elemanlarının elastik ötesi davranışından bağımsız düşünmek mümkün değildir. Bu nedenle çelik çapraz elemanların elastik ötesi davranışlarının bilinmesi ayrı bir önem taşımaktadır. Bu çalışmada, çelik çapraz elemanların elastik ötesi davranışlarının güvenilir ve gerçekçi olarak modellenebilmesi için çelik çapraz elemanlar; çerçeve sistemden izole edilmiş basınç elemanı ve çerçeveye merkezi bağlı çapraz perde elemanı olarak incelenmiştir. Çalışmada çapraz elemanlar kesit geometrisi hücre elemanlara bölünerek, yayılı plastisite teorisi ve kuvvet tabanlı çerçeve elemanı yaklaşımı ile modellenmiştir. Çapraz elemanın çerçeve elamanı ile olan bağı üç farklı duruma göre değerlendirilmiş olup bunlar; bağ plakasının çapraz uçlarında elastik ötesi davranış gösteren eleman, plakanın düzlem dışına dönebilen mafsal eleman ve bağ plakasının çapraz uçlarında modellenmediği kabulleridir. Modellemelerin sonuçları, tekil basınç elemanının statik itme ve çevrimsel yükleme altındaki ve ters "V" merkezi çaprazlı çerçeve sistemin tek modlu itme yükü altındaki değerleri göz önüne alınarak elde edilmiştirEnergy dissipation of steel structural systems under horizontal loads and their inelastic behavior under these loads may change depending on sectional geometry of steel diagonal members connected to the system, the size of the element, and the connection scheme in the frame eye. It is not possible to seperate the inelastic behavior of the horizontal load-carrying system from the inelastic behavior of the steel diagonal members of the system. Therefore, it is of great importance to know the inelastic behaviors of steel diagonal elements. In this study, the frame was considered as pressure element isolated from the system and diagonal screen element center connected to the frame in order to model the inelastic bahavior of steel diagonal elements in a reliable way. In the study, sectional geometry of diagonal elements were modelled by dividing in cell elements with the use of spread plasticity theory and force-based frame element approach. The connection of diagonal element with the frame element was based on those there conditions: the element with ultra-elastic behavior at the diagonal ends of bond plate, the joint element that can be rotated out of the plate, and the bond plate not modelled at the diagonal ends. The results of modeling are based on the singular compression member’s under static pushover and cyclicloading loading with inverted “V” braced steel frame’s first mode pushover loadin