Sürtünme esaslı sönümleyicili çelik raf sistemlerinin deprem tasarımı ve performans değerlendirmesi

Abstract

Hafif çelik raf sistemleri, endüstriyel yapılarda ürünlerin güvenli bir şekilde depolanması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Değerli ürünlerin hasar görmesini önlemek için bu sistemlerin tasarım depremi altında elastik davranış göstermesi hedeflenebilir. Bu amaçla, sürtünme esaslı sönümleyicilerin kullanımı etkili bir çözüm sunabilir. Ancak geleneksel sönümleyiciler, deprem sonrası oluşabilecek kalıcı yer değiştirmeler nedeniyle sistemin stabilitesini olumsuz etkileyebilir. Bu sorunu aşmak için, deprem sonrası yapıyı başlangıç konumuna döndüren kendiliğinden merkezli sürtünme esaslı sönümleyiciler geliştirilmiştir. Bu çalışmada, yalnızca çekme çaprazlı sistem içeren ve kendiliğinden merkezli sürtünme esaslı sönümleyici kullanan raf sistemleri tasarlanmış ve deprem altındaki performansları incelenmiştir. Fslip/Fult oranı için 0.20, 0.50 ve 0.80 olmak üzere üç farklı değer kullanılmış ve bu oranların sistem performansına etkisi değerlendirilmiştir. Karşılaştırma amacıyla sönümleyicisiz bir model de tasarlanmıştır. Tüm modeller, statik itme analizi ve 11 ölçeklenmiş deprem kaydıyla doğrusal olmayan dinamik analizler ile test edilmiştir. Sonuçlar, sürtünme tipi sönümleyicili raf sistemlerinin deprem etkisi altında başarılı bir performans sergilediğini ortaya koymuştur.

Steel storage pallet rack systems are widely used in industrial structures for the safe storage of products. To prevent damage to valuable items, these systems are often designed to exhibit elastic behavior under design-level earthquake conditions. Friction-based dampers offer an effective solution for achieving this objective. However, traditional friction-based dampers can adversely affect the stability of the system due to residual displacements that may occur after an earthquake. To address this issue, self-centering friction-based dampers, capable of restoring the structure to its original position after an earthquake, have been developed. In this study, shelf systems with only tensile bracing and self-centered friction-based dampers are designed and their performance under earthquakes is investigated. Three different values for the Fslip/Fult ratio, 0.20, 0.50 and 0.80, are used and their effect on the system performance is evaluated. A model without dampers was also designed for comparison. All models were tested by static thrust analysis and nonlinear dynamic analysis with 11 scaled earthquake records. The results show that the shelf systems with friction type dampers perform well under earthquake action.