Strength of Glulam rivet connections under eccentric loading

Theoretical and experimental studies of the strength of Glulam rivet connections under eccentric loading are presented. Two failure modes are studied: 1. Rivet yielding in bending with simultaneous bearing failure of the wood under the rivet's shank. 2. Wood failure around the rivet cluster. A finite element stress analysis of the connection is carried out, and the effects of different parameters on strength and failure modes are presented. Experimental results on full-size test specimens are used to compare tests and theoretical failure loads. Finally, a design procedure is proposed.Applied Science, Faculty ofCivil Engineering, Department ofGraduat

Assessment of seismic design parameters for midply wood shear wall system

A midply shear wall provides greater lateral load capacity per unit length than a standard shear wall. The improved performance is achieved by placing the sheathing between wall stud members, which subjects the nails to double-shear when the wall is loaded in shear. Tests have shown that the average lateral load capacities and energy dissipations of midply walls can be more than three times that of standard shear walls, while their stiffness can be between two to three times the average stiffness of standard shear walls. A proposal for implementation of the midply wall system in wood design codes in North America is presented. Non-linear dynamic analyses of a four-storey wood-frame building were used to determine the seismic design parameters for midply shear walls. The analysis utilized a suite of 22 selected earthquake records scaled to the peak ground acceleration stipulated in the National Building Code of Canada 2005 for Vancouver, British Columbia. The probability of failure was determined for building built with both standard and midply shear walls. Using the standard shear walls as the bench mark, this study indicates that a ductility-related force modification factor R d = 3 could be safely assigned for the midply shear wall system to achieve the same safety level as the standard shear wall system

Blind prediction of the seismic response of the NEESWood Capstone Building

The NEESWood Project is a multi-year US research project that involves analysis, testing, and societal risk assessment with the intent of safely increasing the height of light-frame wood buildings to six stories in regions of moderate to high seismicity. Within this project a full-scale seven-storey, 12.1 m x 18.1 m, condominium building (one storey steel frame and 6 storey wood frame construction) has been tested during July 2009 on the world’s largest earthquake shake table in Miki, Hyogo, Japan. As part of the NEESWood Project the international engineering community was invited to blind predict the inelastic seismic response of the Capstone Building. In this paper results of the blind prediction using the commercially available DRAIN 3-D structural analysis program are presented. The model for the test structure was composed of essentially rigid straight members connected to semi-rigid rotational springs in the vertical plane to represent the shear walls, while floor and roof diaphragms were assumed as rigid. The semi-rigid spring elements were incorporated into the DRAIN- 3D program using a proprietary subroutine simulating the hysteretic behaviour of wood mechanical connections. Properties of the hold-down rods were also included in the model. The required hysteretic parameters for each spring element were obtained by the data package provided by NEESWood researchers for this benchmark study. The results were then compared in terms of time-history responses, maximum base shear, maximum average displacements, interstorey drifts and hold-down tension forces experienced at each storey

Kontrplak Kaplı Ahşap Yapı Perde Duvarlarının Yapısal Davranışları ve Sismik Dayanım Performanslarının Belirlenmesi

Son yıllarda Türkiye’de deprem bilincinin artırılması ve depreme dayanıklı yapıların geliştirilmesi konusundaki çalışmalara ağırlık verilmiş, Başbakanlık Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı 2012-2023 Deprem stratejisi ve eylem planında STRATEJİ B.1.3. başlığı altında depreme dayanıklı binaların tasarım, malzeme ve standartlarını içeren çalışmaların destekleneceğini açıklamıştır. Ahşap yapılar; hafif olması, sağlam olması, depreme dayanıklı olması, sağlıklı bir ortam sunması, yalıtımının yüksek olması, uzun ömürlü olması, mimari avantajlar sunması ve estetik görünümü gibi pek çok avantajları ile deprem bölgeleri başta olmak üzere her türlü yerleşim yerleri için uygun yapı türlerinden biri olduğunu göstermektedir. Bu çalışmanın amacı; Türkiye’de yetişen bazı ağaç türlerinden üretilen kontrplakların ahşap yapılarda kullanım imkânlarının araştırılması ve kullanılacak kontrplak özellikleri ile bağlantı elemanları tür ve sayısının, kullanım yeri koşullarına ve arzu edilen yapısal dayanımına göre modellenmesi, sismik dayanım performanslarının deneysel olarak test edilmesi ve ulaşılan sonuçlara göre optimizasyonunun yapılmasıdır. Çalışmada 3 farklı ağaç türü (sarıçam, karaçam, doğu ladini,), 2 farklı tabaka sayısı (5 ve 7), kontrplak lif yönüne göre paralel ve dik olmak üzere 2 farklı lif yönü, 2 farklı bağlantı elemanı türü (ülkemizde 6d ve 8d olarak geçen çivi türü), 2 farklı bağlantı elemanları arası mesafe (levha kenarları için 76 mm ve 152 mm; levha ortası için 152 mm ve 305 mm), tutkal türü olarak fenol formaldehit tutkalı kullanılmıştır. 2 mm kalınlıktaki kaplamalardan endüstriyel koşullarda üretilen kontrplak levhaları üzerine, çekme-makaslama direnci, eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü, yanal vida direnci ve yoğunluk testleri sırasıyla, TS EN 314-1, TS EN 310, TS EN 717-3, ASTM D 1761 ve TS EN 323 standartlarına göre uygulanmıştır. Üretilen kontrplak levhalar, birebir boyutlarda üretilen bir perde duvar üzerinde ASTM E 72 standardına göre test edilmiştir ve gerçek yapısal davranışı belirlenerek her bir levha grubuna ait maksimum yük taşıma kapasitesi ve maksimum yer değiştirme miktarları elde edilmiştir. SAP2000 programıyla kurulan model birebir boyutlarda gerçekleştirilen yapısal davranış testlerinden alınan veriler ile karşılaştırılmış ve sonuçların birbiriyle örtüştüğü görülmüştür. Dolayısı ile çalışma kapsamında analitik olarak kurulan modelin ispatı sağlanmıştır. Kurulan model yardımı ile bundan sonra yapılacak çalışmalarda duvar üzerinde hasarlı bir teste ihtiyaç duyulmadan istenilen verilerin sağlanması mümkün kılınabilecektir. Ayrıca, elde edilen sonuçlar, yapay sinir ağları (YSA) sisteminden faydalanılarak modellenmiş; ağaç türü, tabaka sayısı ve lif yönüne göre hangi bağlantı elemanları ve bağlantı elemanları arası mesafesi ile birleştirilmelerinin yapılması gerektiği tespit edilmişti