Hafif çelik duvar panellerinin yatay yük altında davranışı

Abstract

Bu çalışmada hafif çelik profillerden hazırlanan duvar panellerinin yatay yük etkisi altındaki davranışı incelenmiştir. Bu amaçla hazırlanan duvar paneli numuneleri üzerinde statik yükleme deneyleri yapılmıştır. Duvar panellerinin ölçülmüş olan yük kapasiteleri sayısal olarak tahmin edilen kapasitelerle de karşılaştırılmıştır.Çalışmanın deneysel kısmında 21 adet hafif çelik duvar paneli üzerinde monotonik yükleme deneyleri yapılmıştır. Hafif çelik panellerin kaplaması için OSB, fibercement ve betopan paneller kullanılmıştır. Çalışma kapsamında incelenen diğer parametreler; kaplama panelinin kalınlığı, vida aralığı, hafif çelik profil boyutu, panel içerisinde çaprazların bulunup bulunmayışı ve panellerde çift veya tek taraflı kaplama bulunmasıdır. Yükleme deneylerinden elde edilen bilgilerle, bu parametreler altında duvar panellerinin davranışındaki benzerlik ve farklılıklar incelenmiştir. Duvar paneli numunelerinin davranışının büyük ölçüde, çekme ankraj aparatının davranışı tarafından belirlendiği ortaya çıkmıştır. Çalışma kapsamında test edilen numunelerin çoğunluğunda çekme ankraj aparatında oluşan hasardan dolayı duvar panelleri ulaşmaları gereken yük kapasitesi ve rijitlik seviyelerine ulaşamamışlardır. Çalışmada incelenen parametrelerden, duvar panellerinin davranışı üzerinde en büyük etkiye sahip parametrenin kaplama paneli ile dış hafif çelik profiller arasında kullanılan vidaların aralığı olduğu belirlenmiştir. Vida aralığının 30 cm yerine 15 cm kullanılması durumunda, kaplama çeşidi ve kalınlığına bağlı olarak, duvar panellerinin yük kapasitesinde %37 ile %85 arasında artış olmuştur.

In this thesis, lateral load behavior of cold-formed steel (CFS) wall panels was investigated. For this purpose full-scale CFS wall panel specimens were tested experimentally. Measured load capacity of wall panels were also compared with numerically predicted values.Experimental part of the study included monotonic lateral load testing of twenty one CFS wall panels. Wall panels were sheathed with oriented strand board (OSB), fibercement and betopan panels. Influence of additional parameters, such as sheathing panel thickness, screw spacing, CFS section size, existence of diagonal struts and double-sided sheathing was also investigated. Using the information obtained from load tests, the lateral behavior of the wall panels was studied and the differences and similarities in the response of these panels were investigated. Response of wall panels under lateral loading was determined to be directly related with the behavior of the hold-down attachment used at the base of panels. In most of the specimens tested in this study, the strength and stiffness of the hold-down attachment prevented the wall panels to reach the expected strength and stiffness levels. Among the parameters investigated in this study the one that had the most significant effect on the behavior of wall panels was the screw spacing used at exterior framing members. Between the cases of 15 cm and 30 cm screw spacing, the increase in load capacity of wall panels was between 37% and 85% depending on the type and thickness of sheathing panel.