Süneklik düzeyi yüksek ve sınırlı farklı dış merkezi çelik çaprazlı çerçeve davranışlarının karşılaştırmalı incelenmesi

Yıl 2021, Cilt: 11 Sayı: 3, 999 - 1014, 15.07.2021

Şenol Gürsoy , Ayşegül Yılmaz

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.919887

Öz

Çelik yapılarda özellikle deprem ve rüzgâr gibi yükler nedeniyle yatay yerdeğiştirme ve şekildeğiştirmeleri engellemek için çeşitli diyagonal elemanlar tipleri kullanılmaktadır. Bu husus amaca uygun doğru çelik taşıyıcı sistem seçiminin önemi ortaya koymaktadır. Diğer taraftan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre çelik yapıların deprem enerjisini tüketebilmeleri için sünek olmaları gerekmektedir. Durum böyle olunca bu çalışmanın amacı Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre süneklik düzeyi yüksek ve süneklik düzeyi sınırlı farklı dış merkezi çelik çaprazlara sahip çelik yapıların davranışlarını karşılaştırmalı olarak incelemektir. Sta-Steel programıyla gerçekleştirilen yapısal çözümlemelerden elde edilen bulgular, süneklik düzeyi yüksek farklı dış merkezi çelik çaprazlı yapı modellerinin süneklik düzeyi sınırlı yapı modellerinden daha iyi davrandığını ve yapı yanal rijitliği artıran farklı dış merkezi çaprazların söz konusu yapının performansını arttırdığını ortaya koymaktadır. Ayrıca süneklik seviyesi sınırlı dış merkezi çelik çaprazlı yapı modellerinin taban kesme kuvveti değerleri, süneklik seviyesi yüksek ve dış merkezi çelik çaprazlı yapı modellerinden daha büyük olmaktadır. Elde edilen bu bulgular Türkiye’de inşa edilecek çelik yapıların emniyeti bakımından süneklik düzeyi yüksek çelik çapraz elemanlara sahip çelik taşıyıcı sistemlerin tercih edilmesinin daha rasyonel olacağını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Süneklik düzeyi, Dış merkezi çelik çaprazlı çerçeveler, Sta-Steel, Çelik yapılar

Investigation comparatively of different external central steel braced frame behaviours with ductility level high and limited

Öz

In steel structures to prevent horizontal displacement and deformations due to loads such as especially earthquake and wind are used various types of diagonal element. This matter reveals the importance of selection the right steel structural system suitable for the purpose. On the other hand, steel structures according to the Turkey Earthquake Building Regulation must be ductile to consume the earthquake energy. The objective of this study when this is the case are investigated comparatively the behaviours of steel structures with different external central steel braced the ductility level high and ductility level limited according to Turkey Earthquake Building Regulations. The findings obtained from the structural analyses carried out with the Sta-Steel program reveal that different external central steel braced structure models with ductility level high behave better than structural models with ductility level limited and different external central braces that increase the structure lateral stiffness increase the performance of the said structure. Also, the base shear force values of the ductility level limited external central steel braced structure models are larger than the ductility level high and external central steel braced structure models. It shows that these obtained findings in terms of the steel structures safety to be constructed in Turkey it would be more rational to prefer the steel structural systems with ductility level high steel brace members.

Anahtar Kelimeler

Ductility level, External central steel braced frames, Sta-Steel, Steel structures

Kaynakça

• Arıbaş, S., Sancıoğlu, S. ve Çarbaş, S. (2019). Dışmerkez V çaprazların çelik bir yapı üzerinde incelenmesi. KMÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Dergisi, 1(1), 79-97.
• Akgönen, A. İ. (2017). Yüksek sünek merkezi çaprazlı çelik çerçevelerin yatay yükler altında davranışının incelenmesi, KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(3): 16-23.
• Ay, Z. ve Çelik, İ.D. (2012). Dışmerkez çelik çapraz perde bir sistemde bağ kirişi boyunun 2007 Türk Deprem Yönetmeliği açısından incelenmesi, İMO Teknik Dergi, Yazı 372, 5827-5843.
• Ay, Z., Çelik, İ.D. ve Kımıllı, N. A. (2010). Çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performansı üzerine bazı değerlendirmeler. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 26(1), 7-17.
• Bayram, B., Sancıoğlu, S. ve Çarbaş, S. (2019). Çelik bir yapıda dışmerkez diyagonal çaprazların etkisi. KMÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Dergisi, 1(1), 128-145.
• Çavdar, Ö. (2017). Farklı şekilde çapraz elemanlı çelik yapıların dinamik davranışının incelenmesi, Uluslararası Katılımlı 7. Çelik Yapılar Sempozyumu, Gaziantep, 193-203.
• Çavdar, Ö. (2019). Determination of the Seismic Performance of Concentrically Braced Steel Structures, International Journal of Science and Engineering Applications, 8(12), 503-508. https://dx.doi.org/10.7753/IJSEA0812.1002
• ÇYTHYDE. (2018). Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. Türkiye.
• Gönen, H. (1997). Çok katlı çelik yapılarda yatay deplasmanın diyagonallerle kontrolü. Osmangazi Üniversitesi Müh. Mim. Fak. Dergisi, X(1), 59-70.
• Özçelik, R. (2016). Burkulması engellenmiş çelik çaprazlar. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(3), 160-170.
• Sta-Steel, (2019). Structural analysis for steel structure. ver.1.3.0.3. https://www.sta4.net/steeldefault.aspx
• TBEC. (2019). Turkey Building Earthquake Code. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara, Türkiye.
• TS-498. (1997). Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• Yelgin, N. A. ve Bulut, B. M. (2016). Merkezi çaprazlı ve dışmerkez çaprazlı çok katlı binaların Eurocode EC1, EC3, EC4 ve EC8 yönetmeliklerine göre dizayn kuralları ve süneklilik düzeylerinin karşılaştırılması, 4th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, Antalya, 142-149.
• Yılmaz, A. (2020). Çelik çerçevelerde kullanılan dış merkezi çelik çapraz tiplerinin düğüm noktası birleşim detayına ve çerçeve davranışına etkisinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Karabük.