Çelik Levha Perdeli Çerçeve Sistemlerde Levha Narinliğinin Davranış Üzerine Etkisi

Abstract

Çok katlı çelik çerçeveli yapılarda yatay karakterli yüklerin taşıtılması için kullanılan yöntemlerden en bilinenleri çelik çaprazlı çerçeveler, kolon-kiriş birleşimlerinin moment aktaracak şekilde tasarlandığı rijit çerçeveler ve betonarme perdeli çerçevelerdir. Son yıllarda bu bilinen yöntemlerin yanısıra çelik levha perdeli çerçeve sistemlerde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu tür sistemlerde çelik levha perdeler bir kat yüksekliğinde ve bir açıklık genişliğinde üretilip, bina çerçevesi içerisine düşey olarak yerleştirilmekte ve levhayı çevreleyen kiriş ve kolonlara bağlanmaktadır. Anılan sistemde yatay yükler, dört tarafından çerçeve kolon ve kirişlerine çevresi boyunca mesnetli çelik levhaların oluşan kat kesme kuvvetleri etkisine karşı elastik ve elastik ötesi dayanımı ile karşılanır. Bu davranış biçimini ve dolayısıyla dayanımı etkileyen önemli parametreler levha genişlik/yükseklik oranı, kolon-kirişrijitlikleri ile çelik levhanın kalınlığıdır. Bu çalışmada bu parametrelerden levha kalınlığı ele alınmıştır. Düzlem çerçeveli beş katlı çelik levha perdeli sistemler Kanada, Çelik Yapıların Limit Tasarımı (CSA S16-01) esas alınarak incelenmiştir. Levha kalınlı ğının sistem davranışı üzerine etkisini incelemek üzere levha genişlik/yükseklik oranı, kolon-kirişrijitlikleri gibi büyüklükler sabit kabul edilerek farklı levha kalınlıkları için sonlu elemanlar yöntemi tabanlı bir yazılım kullanılarak analizler yapılmıştır. Bu çalışmada ele alınan düzlem çerçevelerin yatay yüklere karşı dayanımlarını belirlemek için itme analizi (pushover) yöntemi kullanılmış tır. Yapı modelleri tek düzlemde iki doğrultulu, beş katlı, çeşitli çelik levha kalınlıklarına sahip 11 adet çerçeve olarak ele alınmış, elemanların iç kuvvetleri, çerçevelerin periyotları, tepe noktası yatay ötelemeleri, göreli kat ötelemeleri ve taban kesme kuvvetleri SAP2000, sonlu elemanlar programı kullanılarak bulunmuştur. Çalış manın sonucunda, çelik levhalı perde sistemlerde levha kalınlığının artmasıyla çerçeve rijitlik ve deprem yükü etkisi altında dayanımın önemli ölçüde arttığı ancak sistem sünekliğinin olumsuz etkilendiği görülmüştür.