Çelik Bir Yapıda Dışmerkez Diyagonal Çaprazların Etkisi

Yıl 2019, Cilt: 1 Sayı: 1, 128 - 145, 31.12.2019

Berna Bayram Sadrettin Sancıoğlu , Serdar Çarbaş

Öz

Yüksek süneklik ve taşıma gücü gibi özelliklerinden dolayı çelik yapı sistemleri, diğer yapı türlerine göre daha fazla tercih edilmektedir. Yapının, yatay yük taşıma kapasitesini arttırmak ve yanal ötelenmesini azaltmak için çelik çaprazlar kullanılmaktadır. Yapının tasarımında kullanılan çaprazların kesitleri, yönleri ve yerleri yapının yatay yükler altında farklı davranışlar göstermesine neden olmaktadır. Bu çalışmada, dışmerkez diyagonal çelik çaprazlar, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar (ÇYTHYE–2018) yönetmeliğine uygun şekilde teşkil edilmişlerdir. Ayrıca, dışmerkez diyagonal çaprazların deprem etkisi altındaki yapısal davranışları Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY–2018) esaslarına göre eşdeğer deprem yükü çözüm yöntemi kullanılarak irdelenmiştir. Tasarım örneği olarak; X yönünde altı, Y yönünde üç açıklığa sahip beş katlı çapraz eklenmemiş bir çelik yapı ve dışmerkez diyagonal çelik çaprazlar eklenmiş bir çelik yapı olmak üzere iki yapı modeli karşılaştırılmıştır. Yapısal modeller, yapıda oluşan yer değiştirmeler, periyotlar ve yapı ağırlıkları bakımından birbirleri ile kıyaslanmışlardır. Bu çalışma sonucunda çelik diyagonal çaprazların yapıya eklenmesi ile kesitler optimize edilmiş ve yapı ağırlığında azalmalar gözlemlenmiştir. Yapı ağırlığının azalması ile hem yapıya etkiyecek deprem yükleri hem de yapının yatay ötelenmeleri önemli miktarda azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

Çelik yapılar, dışmerkez diyagonal çelik çapraz, çelik yapı yönetmelikleri

Kaynakça

• [1] Ay Z, Çelik İ, Kımıllı N. Çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performansı üzerine bazı değerlendirmeler. Erciyes Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2010; 26: 7-17.
• [2] Karaböcek T, Sönmez M, Aydın E, Çelik T, Bölükbaş Y. Çelik yapılarda kullanılan diyagonal çelik çaprazların yapay arı koloni algoritması ile optimizasyonu. Uludağ Üni. Mühendislik Fakültesi Dergisi 2018; 23: 51-64.
• [3] Bosco M, Rossi P. A design procedure for dual eccentrically braced systems: Analytical formulation. Journal of Constructional Steel Research 2013; 80: 440-452.
• [4] Çavdar Ö. Farklı çapraz elemanlı çelik yapıların dinamik davranışının incelenmesi. 7. Çelik Yapılar Sempozyumu; 27-29 Ekim 2017; Gaziantep, Türkiye.
• [5] Turgut C. Dış Merkez Çelik Çapraz Perdeli Bir Yapının DBYBHY 2007 Kurallarına Göre Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2009.
• [6] Türker K, Lekesiz İ. Tipik bir çelik endüstri yapısında çaprazlı perde tipinin deprem performansına etkisi. Dokuz Eylul Uni. Faculty of Engineering Journal of Science and Engineering 2017; 19: 821-834.
• [7] Topkaya C, Azad K. A review of research on steel eccentrically braced frames.Journal of Constructional Steel Research 2016; 128: 53-73.
• [8] Türk Standartları Enstitüsü. TS 498, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri. Ankara, Türkiye, 1997.
• [9] Türk Standartları Enstitüsü. TS 1991 – 1 – 3, Yapılar Üzerindeki Etkiler-Bölüm 1-3: Genel Etkiler-Kar Yükleri. Ankara, Türkiye, 2007.
• [10] TBDY-2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Ankara, Türkiye, 2018.
• [11] ÇYTHYE-2018, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar. Anklara, Türkiye, 2018.
• [12] AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings. Chicago, USA, 2005.
• [13] SAP2000, Linear and nonlinear static and dynamic analysis of three-dimensional structures, Advanced Version 20.0, Computer and Structures
• [14] Ay Z, Çelik İ. Dışmerkez Çelik Çapraz Perde Bir Sistemde Bağ Kirişi Boyunun 2007 Türk Deprem Yönetmeliği Açısından İncelenmesi. İMO Teknik Dergi 2012; 23: 5827 - 5843
• [15] Akgönen A. Yüksek Sünek Merkezi Çaprazlı Çelik Çerçevelerin Yatay Yükler Altında Davranışının İncelenmesi. KSU Müh. Bilimleri Dergisi 2017; 20(3): 16-23.
• [16] Korkmaz A, Ay Z, Çelik D. Investigation of Inelastic Behaviour Concentric and Eccentric Braced Steel Building Type Structures. Eurosteel; 3-5 Eylül 2008; Graz, Austria.
• [17] Alıcıoğlu B. Merkezi Çelik Çaprazlı Yapılarda Uygun Çapraz Kesiti ve Geometrisinin ve Çapraz Türünün Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye, 2011.
• [18] İnce G, Ay Z, Yılmaz Ç. Dışmerkez Ters V Çaprazlı Çerçevelerin Burulmalı Davranışları. İMO Teknik Dergi 2013; 24 (2): 6333-6350
• [19] Celep D. Çelik Bir Yapıda Deprem Yüklerinin Çelik Çaprazlar veya Betonarme Perdelerle Taşınması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2007.
• [20] Doğru S, Akşar B, Akbaş B, Shen J, Doran B. Çelik Çaprazlı Çerçevelerde Farklı Performans Seviyeleri İçin Sismik Enerji İstemleri, 6. Çelik Yapılar Sempozyumu; 15-17 Ekim 2015; Eskişehir, Türkiye.
• [21] Akşar B, Doğru S, Akbaş B, Shen J, Doran B. Merkezi Çaprazlı Çerçevelerde Arttırılmış Deprem Etkileri, 6. Çelik Yapılar Sempozyumu; 15-17 Ekim 2015; Eskişehir, Türkiye.
• [22] Korkmaz A, Ay Z, Uysal Ö. Çelik Yapıların Güçlendirilmesinin Doğrusal Olmayan Analizlerle Değerlendirilmesi. Erciyes Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2008; 24: 216-226.
• [23] Yaman Z, Ağacakoca E. Dairesel Kesite Sahip Merkezi Çelik Çaprazların Performans Analizi. Sakarya Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2018; 22(2): 340-349.
• [24] Akbaş B. Endüstriyel Çelik Yapıların Sismik Detaylandırılması, 1.Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı; 11-14 Ekim 2011; Ankara, Türkiye.
• [25] Ghobarah, A. Performance-based design in earthquake engineering: state of development. Engineering Structures 2001; 23: 878-884.