Investigation of the Effect of Eccentrically Steel Braced Types on Frame Behaviour and Rough Construction Cost

Abstract

Today, design and seismic behaviour of steel structures in Turkey, especially in the design of high-rise buildings, it is very important in terms of civil engineering. On the other hand, different types of lateral load carrying steel frames are applied against horizontal effects such as especially earthquake and wind. Therefore, it is obvious that the right steel structural system selection is important. The main purpose of this study is to examine comparatively the effects of different external central steel cross types on the behaviour of these structures, which increase the resistance of steel structures, especially against earthquakes. The results obtained from the structural analyses reveal that the building models having external central steel braces are safer than the moment transmitting frame and the presence of external central steel cross members, which increase lateral rigidity in steel structures, increases the performance of the structure. This matter, the steel structures will be built in Turkey, it shows that it would be more rational to prefer steel structural systems having cross members in terms of safety.

Keywords

• Steel Structural Systems
• Outer-Center Steel Braces
• Rough Construction Cost
• Sta-Steel

Dış Merkezi Çelik Çapraz Tiplerinin Çerçeve Davranışına ve Yapı Maliyetine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bugün Türkiye’de çelik yapıların tasarımı ve deprem davranışları, özellikle yüksek yapıların projelendirilmesinde, inşaat mühendisliği açısından oldukça önemlidir. Diğer taraftan özellikle deprem ve rüzgâr gibi yatay etkilere karşı değişik yanal yük taşıyıcı çelik çerçeve türleri uygulanmaktadır. Bu nedenle doğru çelik taşıyıcı sistem seçiminin önemli olduğu açıkça ortadır. Bu çalışmanın temel amacı çelik yapıların özellikle depremlere karşı dayanımını artıran, farklı dış merkezi çelik çapraz tiplerinin söz konusu yapıların davranışına etkilerini karşılaştırmalı olarak incelemektir. Yapısal çözümlemelerden elde edilen sonuçlar, dış merkezi çelik çaprazlara sahip olan yapı modellerinin moment aktaran çerçeveye göre daha güvenli olduğunu ve çelik yapıların yanal rijitliği artıran dış merkezi çelik çapraz elemanların varlığının yapı performansını arttırdığını ortaya koymaktadır. Bu husus Türkiye’de inşa edilecek çelik yapılarda, yapı güvenliği bakımından çapraz elemanlara sahip çelik taşıyıcı sistemlerin tercih edilmesinin daha rasyonel olacağını göstermektedir.

Keywords

• Çelik Taşıyıcı Sistemler
• Dış Merkezi Çelik Çaprazlar
• Sta-Steel
• Yapı Maliyeti

References

1. [1] C. Kurtay ve M. Badem, “Avrupa ülkeleri ve Türkiye’deki çelik yapı uygulama olanak ve kısıtlarının incelenmesi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 19, s. 4, ss. 351-363, 2004.
2. [2] Z. Ay, İ. D. Çelik ve N. A. Kımıllı, “Çaprazlı çelik çerçevelerin sismik performansı üzerine bazı değerlendirmeler”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 26, s. 1, ss. 7-17, 2010.
3. [3] Y. S. Tama, “Çelik yapılarda moment dayanımlı çerçeveler”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 9, s.1, ss. 63-72, 2003.
4. [4] B. Bayram, S. Sancıoğlu ve S. Çarbaş, “Çelik bir yapıda dışmerkez diyagonal çaprazların etkisi”, KMÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Dergisi, c. 1, s.1, ss. 128-145, 2019.
5. [5] H. Gönen, “Çok katlı çelik yapılarda yatay deplasmanın diyagonallerle kontrolu”, Osmangazi Üniversitesi Müh. Mim. Fak. Dergisi, c. X, s. 1, ss. 59-70, 1997.
6. [6] B. Akbaş ve S. Doğru, “Seismic energy demands of steel special moment frames”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, c. 35, s. 3, ss. 1111-1128, 2020.
7. [7] R. Özçelik, “Burkulması engellenmiş çelik çaprazlar”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 22, s. 3, ss. 160-170, 2016.
8. [8] Z. Ay ve İ. D. Çelik, “Dışmerkez çelik çapraz perde bir sistemde bağ kirişi boyunun 2007 Türk Deprem Yönetmeliği açısından incelenmesi”, İMO Teknik Dergi, Yazı 372, ss. 5827-5843, 2012.

9. [9] S. Arıbaş, S. Sancıoğlu ve S. Çarbaş, “Dışmerkez V çaprazların çelik bir yapı üzerinde incelenmesi”, KMÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Dergisi, c. 1, s. 1, ss. 79-97, 2019.
10. [10] H. Özkan, “Burkulması önlenmiş çaprazlı çelik yapıların tasarımı”, Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, Türkiye, 2013.
11. [11] E. Ar, “Çelik yapıların tasarım metodları ve bunların karşılaştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, Türkiye, 2009.
12. [12] Sta-Steel, Structural Analysis For Steel Structure, ver.1.3.0.3. www.sta4.net/steeldefault.aspx, 2019.
13. [13] TBDY, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara, 2019.
14. [14] ÇYTHYEDY, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2018.
15. [15] A. Yılmaz, “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, Türkiye, 2020.
16. [16] TS 498, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1997.