Dışmerkez Çelik Çaprazların Yapılar Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi

Year 2021, Volume: 5 Issue: 2, 172 - 181, 29.12.2021

Soner Şeker , Dima Börekçi , Ömer Tunç Batuhan Göktaş

https://doi.org/10.47137/usufedbid.991094

Abstract

Çelik çerçeve sistemlerde, deprem ve rüzgâr gibi yanal yüklerin karşılanması amacıyla çelik çapraz elemanlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada, çelik yapılarda yanal yükleri karşılamak amacıyla yönetmeliklerde tanımlanmış olan çapraz türleri içerisinden, dış merkezi çelik çaprazların az katlı yapılar üzerindeki katkıları ele alınmaktadır. Bu maksatla çaprazsız bir şekilde oluşturulan çerçeve sistem olarak tasarımı yapılmış olan 3 ve 5 katlı yapılar, literatürde tanımlanan dışmerkez çaprazlar kullanılarak yeniden tasarlanmıştır. Örnek yapıların plandaki görüntüsü özdeş olup modellenen yapılarda X doğrultusunda 8 açıklık, Y doğrultusunda ise 4 açıklık bulunmaktadır. Modeller; çaprazsız moment aktaran çelik çerçeve, dışmerkez diyagonal çapraz, dışmerkez V çapraz ve dışmerkez Ters V çaprazlar eklenerek mod birleştirme yöntemi ile analizi yapılmıştır. Ele alınan örnek yapılar; toplam yapı ağırlığı, en büyük yanal yer değiştirme değeri ve yapıların periyot değerleri kıyas edilmiştir. Yapıların analiz ve tasarımında; Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği(TBDY 2018), Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar(ÇYTHYE) , TS-498, TS EN 1991-1-3 ve TS EN 1991-1-4 standartlarından yararlanılmıştır. Yapısal analizleri ise SAP2000 programı ile yapılmıştır. Analiz sonucunda kullanılan dışmerkez çaprazların yapıya yanal yönde yer değiştirmede olumlu etki ettiği gözlemlenmiştir.

Keywords

Çelik Yapılar, moment aktaran çerçeve, Çelik Çaprazlar, Dış Merkez Çelik Çaprazlar

Investigation of Effects of Eccentric Steel Braces on Structures

Abstract

Steel braces are used in steel frames system, in order to resist lateral loads such as seismic and wind. In this study, the contributions of eccentric steel braces on low-rise structures, among the brace types defined in the regulations, are discussed in against the lateral loads in steel structures. For this purpose, the 3- and 5-storey structures, which were designed as a non-braced frame system, were redesigned using eccentric braces defined in the literature. The appearance of the sample buildings in the plan is identical and there are 8 spans in the X direction and 4 spans in the Y direction in the modeled structures. Models; non-braced steel frame, eccentric diagonal brace, eccentric V brace and eccentric inverted V brace were added and analyzed. Considered sample structures; The total weight of the structure, the maximum lateral displacement value and the period values of the structures were compared. In the analysis and design of buildings; Turkey Building Earthquake Regulation (TBDY 2018), Principles for the Design, Calculation and Construction of Steel Structures (ÇYTHYE), TS-498, TS EN 1991-1-3 and TS EN 1991-1-4 standards were used. Structural analyzes were made with the SAP2000 program. As a result of the analysis, it was observed that the eccentric braces used had a positive effect on the lateral displacement of the structure.

Keywords

Steel structures, moment resisting frame, steel braces, eccentric steel braces

References

• 1. Celep, Dilek ve BÜYÜKTAŞKIN, Yrd. Doç. Dr. Halet Almıla. Çelik Bir Yapıda Deprem Yüklerinin Çelik Çaprazlar Veya Betonarme Perdelerle Taşınması. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
• 2. Doğan, Ahmet ve YORGUN, Doç.Dr. Cavidan. Merkezi Çelik Çaprazlı Çerçevelerin Tasarım Kurallarının 2007 Deprem Yönetmeliğine Göre İncelenmesi. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
• 3. Ceylan, Özge G. ve BAYRAMOĞLU, Doç. Dr. Güliz. 10 Katlı Çelik Bir Büro Binasının Eurocode 3 Göre Karşılaştırmalı Boyutlandırılması. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
• 4. Çileli, Emre ve BULUT, Prof. Salih Zeki. Çok Katlı Çelik Yapılarda Çaprazlı Çerçeve Sistemlerin Dbybhy 2007'ye Göre Tasarımı Ve Süneklik Düzeylerinin Karşılaştırılması. Sakarya : Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008.
• 5. Ercan, Armağan ve PİROĞLU, Doç.Dr. E. Filiz. 10 Katlı Çelik Bir Yapının Deprem Yükleri Altında Tasarımı. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008.
• 6. Turgut, Cavit Utku ve YORGUN, Prof. Dr. Cavidan.Dış Merkez Çelik Çapraz Perdeli Bir Yapının DBYBHY 2007 Kurallarına Göre Değerlendirilmesi. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.
• 7. Dizdar, Osman ve AKBAŞ, Doç.Dr.Bülent. Merkezi Çaprazlı Çelik Çerçevelerin Sismik Performansları. Gebze : Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Deprem Ve Yapı Bilimleri Anabilim Dalı, 2009.
• 8. Ar, Erol ve KURAL, Doç. Dr. Mehmet Emin. Çelik Yapıların Tasarım Metodları Ve Bunların Karşılaştırılması. İzmir : Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.
• 9. Özel, Özge ve PİROĞLU, Doç.Dr. E. Filiz. Çok Katlı Çelik Bir Yapının Tasarımında Deprem Ve Rüzgar Yüklerinin Karşılaştırılması. İstanbul : İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.
• 10. Kul, Ertan ve HÜSEM, Prof. Dr. Metin. Çok Katlı Çelik Yapılarda Yatay Yük Kapasitesini Artırmada Kullanılan Elemanların Etkinliğinin İncelenmesi. Trabzon : Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010.
• 11. Alıcıoğlu, Mustafa Berker ve AKTAŞ, Yrd. Doç. Dr. Muharrem. Merkezi Çelik Çaprazlı Yapılarda Uygun Çapraz Kesiti Geometrisinin Ve Çapraz Türünün Belirlenmesi. Sakarya : Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011.
• 12. Sivritepe, Selda ve KIRAÇ, Doç. Dr. Nevzat. Çok Katlı Betonarme Yapılarda Yanal Rijitliği Arttırmada Kullanılan Yöntemler. Eskişehir : Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011.
• 13. Ülker, Mustafa ve SAVAŞ, Yrd. Doç. Dr. Sedat. AISC 360-10 Ve Türk Deprem Yönetmeliği (DBYBHY, 2007)’ Ne Göre Çelik Yapıların Tasarımı. Elazığ : Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014.
• 14. Akgönen A. Yüksek Sünek Merkezi Çaprazlı Çelik Çerçevelerin Yatay Yükler Altında Davranışının İncelenmesi. KSU Müh. Bilimleri Dergisi 2017; 20(3): 16-23.
• 15. Çavdar Ö. Farklı Çapraz Elemanlı Çelik Yapıların Dinamik Davranışının İncelenmesi. 7. Çelik Yapılar Sempozyumu; 27-29 Ekim 2017; Gaziantep, Türkiye.
• 16. Vetr M. Experimentally and Analytically Study on Eccentrically Braced Frame with Vertical Shear Links. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 2018
• 17. Korkmaz A., Ay Z., Çelik D.,“Merkezi Çaprazlı Çelik Yapıların Deprem Davranışlarının İncelenmesi”, Sigma Cilt 26, Sayı 1, Syf. 58–68, İstanbul, 2008
• 18. TBDY-2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Ankara, Türkiye, 2018.
• 19. TS EN 1991-1-4.Yapılar Üzerindeki Etkiler - Bölüm 1-4 : Genel Etkiler - Rüzgar Etkileri Ankara : TSE Teknik Kurulu, 2007.
• 20. TS EN 1991-1-3. Yapılar Üzerindeki Etkiler - Bölüm 1-3 : Genel Etkiler - Kar Yükleri, Ankara : TSE Teknik Kurulu, 2007.
• 21. Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar. Ankara : Türk Standardları Enstitüsü, 2016.
• 22. SAP2000, Linear and Nonlinear Static and Dynamic Analysis of Three-Dimensional Structures, Advanced Version 19, Computer and Structures