depreme dayanikli Çelİk yapi tasarimi İlkelerİ
TRANSCRIPT
TMMOB
İNŞAAT MÜHENDİSLERİ ODASI ANKARA ŞUBESİ
SEMİNER
“DEPREME DAYANIKLI ÇELİK YAPI TASARIMI
İLKELERİ”
03.06.2008
-----&----
CEM TOPKAYA- İsmim Cem Topkaya, Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat
Mühendisliğinde görevliyim. Bugün önümüzdeki 1-1.5 saatlik süre içerisinde depreme
dayanıklı çelik yapı tasarım ilkeleri hakkında bir konuşma yapacağım. Temelde
geçen sene yürürlüğe girmiş olan Deprem Şartnamesinin çelik bölümünü
irdeleyeceğiz bu 1-1.5 saat içerisinde.
Öncelikle sunumuma başlamadan Prof. Dr. Michael Engelhardt’a teşekkür
etmek istiyorum. Çünkü sunumda göstereceğim birçok fotoğraf kendisinin arşivinden
alınmıştır.
Öncelikle giriş ve temel ilkelerden bahsedeceğim. Burada biraz depremden
bahsedeceğiz. Bunun yanında uyulması gereken genel kurallar. Elastik ve plastik
tasarımın arasındaki farklar ve TSE 648 ve Deprem Şartnamesinin tasarıma bakış
açıları ve bunların farklarından bahsedeceğiz. Daha sonra 2, 3, 4, 5 ve 6. maddede
göstermiş olduğum süreklilik düzeyi yüksek ve normal çerçeveler, süreklilik düzeyi
yüksek ve normal merkezi çelik çaprazlı perdeler en son olarak da süreklilik düzeyi
dış merkez çelik çaprazlı perdelerin çalışma prensiplerini ve tasarımları hakkında
olan kuralları irdeleyeceğiz.
Giriş ve temel ilkelerde öncelikle ülkemizde ilgili şartnameleri listelemeye
çalıştım. Statik yükler altında hepinizin bildiği gibi TSE 648 Şartnamesi, Çelik
Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları Şartnamesine uyulması gerekiyor. Bu aslında
oldukça eski bir şartname 1980’lerin başında yürürlüğe girmiş bir Şartname. Ayrıca
TSE 3357 var bu da kaynakla ilgili bir şartname ve yakın zamanda çıkmış olan
Deprem Yükleri ile ilgili ve deprem yükleri altında çelik yapıların tasarımını da ihtiva
eden Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar adlı Şartname
mevcut.
Biz bu kısımda deprem yükleriyle ilgili Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar
Hakkındaki Yönetmeliği irdeleyeceğiz ve aynı zamanda TSE 648’de olan bazı
kurallara da değineceğiz.
Öncelikle bu saydamda iki şartname arasındaki temel farkları göstermeye
çalıştım TSE 648, yani çelik yapıların hesap ve yapım kuralları öncelikle emniyet
gerilmeleri yöntemiyle tasarım yapılmasını öngörüyor. Yani burada yük ve dayanım
katsayıları yok. Bunun yanında 2007’de çıkan Deprem Bölgelerinde Yapılacak
Binalar Hakkındaki Esaslarda kapasite tasarımı öngörülüyor. Yani Şartnameye
baktığınız zaman bazı depremler direk olarak kesit kapasitesi belirlenmesi şeklinde
verilmiş. Dolayısıyla, aslında bunun ikisinin arasında bir miktar tutarsızlık var. Bunlar
tahmin ediyorum önümüzdeki yıllarda azaltılacak.
648 Şartnamesine tekrar geri döndüğümüzde, öncelikle yaptığımız tasarımda
herhangi bir akmaya, kopmaya veya burkulmaya izin verilmiyor. Yani herhangi bir
elemanı düşünelim. Bu bir kiriş olabilir, kolon olabilir, bir çapraz eleman olabilir,
tasarım esnasında kurallar bu elemanlardan herhangi birinin akmasına veya
kopmanın oluşmasına veya burkulmaya izin vermiyor. Bununla birlikte deprem
bölgesinde yapılacak yapı kuralları içerisinde akma ve burkulmaya izin verilebiliyor.
Bunun nedenlerini göreceğiz. Yani bu iki şartname arasındaki temel fark birinde bu
göçme durumlarına izin verilmesi, diğerinde ise verilmemesi. Evet problemimizi
tanımlarsak öncelikle bir yapımız var. Bir etkin yer ivmesi var; bu etkin yer
ivmesinden dolayı yapının kütlesi görüyorsunuz her katta bir kütle var ve kütlenin bir
kat ivmelenmesi var. Bu kat ivmelenmesinden dolayı bildiğimiz gibi bir kuvvet
oluşuyor, deprem kuvveti dediğimiz ve biz 2007’de çıkan şartname sayesinde bu
yükleri tahmin edebiliyoruz veya tasarımda nasıl kullanacağımızı biliyoruz. Bizim için
önemli olan bu deprem yüklerine karşı tasarımın temel ilkeleri. Öncelikle bu gelen
deprem yükleri altında amacımız, yapının bulunduğu coğrafyada oluşabilecek
depremler esnasında göçmenin önlenmesidir.
Bu şu demek: Deprem olacak ve insanlar içinden sağ salim çıkacaktır. Bu şu
demek değildir: Hasar düzeyinin sınırlandırılması. Yani Şartname bize tamam
deprem gelir ve sonunda şu kadar hasar olur demiyor. Yapının deprem sonrasında
fonksiyonel olmasını da garanti etmiyor. Yani bu bir fabrika binası ise deprem
olduktan sonra çalışmıyor durumda olabilir. Deprem sonrasında onarımın kolay
2
olmasını da garanti etmiyor. Bize garanti ettiği tek şey tamamen göçmenin önlenmesi
ve insanların içerisinden rahat bir şekilde çıkabilmesidir. Bu aşağıda sıraladığım üç
tane temel öğeyi şu anda Deprem Şartnamesi içinde yoktur. Yani dünyada da bu
türlü performansı dayalı tasarım ilkeleri şu anda gelişme aşamasındadır. Dolayısıyla
yaptığınız tasarımlarda, bir deprem sonrasında herhangi bir hasar olursa bunun
sorumlusu Şartname veya Şartnameye uymanız değildir. Çünkü Şartname belli
miktarda hasarın olabileceğini zaten göz önüne almaktadır.
Bu saydamda anlatmaya çalıştığım, genel yapı davranışıdır. Bu slayt
sayesinde de neden akmaya, burkulmaya izin verildiğini tartışacağız.
Öncelikle burada yatay eksende yapı ötelenmesi, düşey eksende de taban
kesme kuvvetini görüyorsunuz ve burada aslında iki temel yapı davranışı var.
Deprem yükleri yapınızı etkilediği zaman, diyelim taban kesme kuvveti şu seviyeye
geldi bu V elastik olarak tanımlanmış. Yüksek bir değer. Siz bu değere göre tasarım
yaparsanız, sizin tasarımınız ekonomik olmaz, dolayısıyla yapınız elastik davranır,
herhangi bir akma olmaz, çaprazlarınız burkulmaz, herhangi bir sorun yok, yapının
içine rahatça girip çıkabilirsiniz. Fakat bu türlü yaptığınızda tasarım kesinlikle
ekonomik değildir. Dolayısıyla biz deprem esnasında yapının inelastik duruma
geçeceği ve geçek davranışını aslında bu eğriyle tanımlanacağını var sayıyoruz. Bu
da gördüğünüz gibi plastik davranış ve daha ekonomik bir tasarım. Burada kesitler
daha ufak diğer tasarıma göre. Bu ikisinin arasında bir seçim yapmak zorundayız ve
Şartnamenin seçime esasında plastik davranışın göz önüne alınması ve ekonomik
bir tasarım yapılmasıdır. Bu slayta daha sonradan geleceğiz ve bu ikisinin arasındaki,
yani iki durumdaki taban kesme kuvvetlerinin farkı ve bunun nasıl tasarımda
kullandığımızı göreceğiz.
Tekrar aslında buraya gelirsek Deprem Şartnamesinde ilk saydamlarda da
söylediğim gibi sürekli süneklilik terimini görüyoruz. Burada genel yapı davranışını
gösteriyor. Yani bu yapı plastik davranış gösteren, belli bir noktadan sonra akan, belli
bir dayanım fazlası olan ve daha sonra da göçen bir yapıyı simgeliyor. Bizim
süneklilik dediğimiz esasında, plastik deformasyon. Yani yandan bir kuvvet etkilediği
zaman yapımız deplasmana maruz kalıyor ve aktıktan sonra yüksek derecede
süneklilik göstermesi gerekiyor. Sünekliliğin önemi biraz sonra gelecek fakat
matematiksel tanımı böyle. Ben bu şekli bu şekilde idealize edersem, yani belli bir
3
kesme kuvvetinde akacak, o kesme kuvvetinde kalacak ve deformasyon gösterecek
ve daha sonra göçme olacak. Bu iki deplasman değeri yani göçme deplasmanı ve
akma deplasmanının birbirine oranı süneklilik olarak tanımlanıyor.
Biz depreme karşı tasarım yaparken bu süneklilik değerini de seçmek zorunda
kalıyoruz ve buna göre de esasında süneklilik düzeyi yüksek, normal, düşük gibi yapı
sistemleri ortaya çıkıyor. Aralarındaki farka bakalım. Yani tekrar şuraya gidecek
olursak burada yapmamız gereken öncelikle bu VE değeri ile VY değeri arasındaki
farkı belirlemek. Yani VE değeri VY’ye çok yakın da olabilir, çok uzak da olabilir. Bu
göstereceğim şekilde esasında bunların bir karşılaştırılması var. Genelde hangisine,
hangi değere göre tasarım yaparsanız yapın, sonunda alacağınız maksimum
ötelenme yaklaşık aynı değerdir. Dolayısıyla burada ben değişik yapıları
karşılaştırıyorum. Birinci yapı elastik davranıyor, yani deprem yükü geliyor, herhangi
bir akma kokma yok, tekrardan geri dönüyor, elastik davranış. İkinci yapım sadece
elastik kapasitenin %75’ine kadar ulaşabilecek bir yapıyı simgeliyor. O kapasiteye
kadar ulaşıyor. Bakın şu gördüğünüz süneklilik değerine ulaşıyor ve tekrar geri
dönüyor. Üçüncü yapı sadece elastik kapasitenin %50’sine kadar ulaşabiliyor fakat
bakın çok daha fazla bir süneklilik göstermek zorunda aynı noktaya ulaşabilmesi için.
Son yapı da sadece 1/4’üne ulaşabiliyor elastik kapasitenin ve bakarsanız en fazla
sünekliliği de bu yapının göstermesi gerekiyor. Dolayısıyla mukavemet, yani
kapasitemiz düştükçe, gereken süneklilik düzeyimiz artıyor. Eğer siz elastik
kapasitenin %75’ine tasarlarsanız, çok daha az bir süneklilik istiyorsunuz fakat yük
azalımını çok daha fazla yaparsanız, o zaman yapınızın çok daha sünek bir davranış
göstermesi gerekiyor. Dolayısıyla tasarımcılar olarak bunun seçimi size kalmış. Yani
%75’inde ve yarısında mı, %25’inde mi seçmek ama buna göre de gerekli süneklilik
miktarlarını da ayarlamanız gerekiyor ve buna göre süneklilik detayları kullanmanız
gerekiyor.
Burada kısaca şunu özetlemeye çalıştım: Çelik yapılarda süneklilik demek
esasında akmadır. Yani plastik mafsalların oluşması belli miktarda burkulma
sayesinde enerji tüketiyor yapı. Yani burada genel bir yapı davranışını baktığımız
zaman yapı burada akıyor, devam ediyor plastik mafsallar oluşuyor ve sünekliliği
olmayan davranışlar, yani göçmeye neden olan davranışlar da esasında kopma. Yani
herhangi bir çapraza mesela kopma olursa, o zaman bu süneklilik düzeyine
4
ulaşamıyor ve derhal kapasite kaybına yol açıyor. Aynı şekilde ciddi bir stabilite
kaybı, mesela bir kolonunuzun burkulması söz konusu ise, o zaman da ciddi bir
problemle karşılaşıyorsunuz ve göçme oluyor.
Dolayısıyla amacınız sünek davranışı elde etmek. Yani ne yapıp yapıp bizim
bu davranışı elde etmemiz ve bu davranış esnasında herhangi bir ciddi stabilite
kaybına, global kayba veya kopmaya engel olmamız gerekiyor. Dolayısıyla burada
yapılacak birkaç şey var. Bunları da bu saydamda sıralamaya çalıştım. Öncelikle
yapı elemanlarından süneklilik gösterecek elemanları seçiyoruz. Yani her eleman,
her kolon, her kiriş veya her çapraz veya her perde sünekli davranış göstermek
zorunda değil. Belli olanların tayin edilmesi. Bunlara genelde sigorta elemanları
diyoruz. Yani bunlar yapının sigortası. Deprem yükleri geldiği zaman bu elemanlarda
akma olacak, bu elemanlar sünek davranış gösterecek ve diğer elemanlarda belli bir
süneklilik aramıyoruz. Daha sonra bu elemanların sünek davranış için özel olarak
detaylandırılması gerekiyor. Yani diyelim kirişi seçtiniz. Kirişin bir ucunda sünek
davranış bekliyorsunuz. Her kiriş aynı davranışı göstermiyor. Yani göreceğimiz özel
kurallar var. Buna göre detaylandırılması gerekiyor ki istenilen sünek davranışı
göstersin, aksi takdirde problem olur.
Burada da söylemek istediği, yapının diğer elemanları sigorta elemanlarının
plastik kapasitesine ulaşmasını sağlaması ve aynı zamanda bunu sağlarken de
herhangi bir akmaya, kopmaya maruz kalmamasıdır. Yani yapıda öncelikle
elemanları tayin ediyoruz, hangileri sünek davranacak, hangileri bunların sünek
davranmasına yardımcı olacak. Yardımcı olacak elemanlar bunların deprem yükleri
esnasında elastik bir davranış gösterecek ve diğer elemanlardaki akma sayesinde de
enerji tüketilecek.
Tekrar aynı grafiğe dönüyoruz ve bu grafikte Şartnamede tanımlanan R
faktörünün esasında tanımını görüyoruz. Bu genel kurallar, genel esaslar içerisinde
var. Beton yapılar içinde var, çelik yapılar içinde var. Burada seçim bize kalmış.
Dediğim gibi V elastik ve V akma arasındaki, ilk akma arasındaki farkı, birbirinin oranı
R katsayısı yani taşıyıcı sistem davranış katsayısı veya yük azalım faktörü olarak
belirliyoruz ve bu katsayının seçimi esasında bizim elimizde. Şartname bize belli
değerler veriyor ve biz de bu değerler doğrultusunda ilerliyoruz. Evet kısaca bakalım,
Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı, Şartname bize çerçeveli sistemler merkezi
5
çaprazlı perde ve dış merkezi çaprazlı perde olarak öncelikle yatay yüklere karşı
hangi sistemin kullanılacağını seçmemizi istiyor ve bunları seçtikten sonra da
süneklilik düzeyi yüksek, normal veya yüksek sistem olarak tasarlamamıza izin
veriyor. Yani siz tasarımcı olarak bu R katsayısını seçerek, onlar da zaten bu tabloda
verilmiştir. Diyelim süneklilik düzeyi yüksek bir sistem tasarlıyorsunuz, dolayısıyla
katsayınız 8. Bu demektir ki 800 kile newtonluk elastik bir yük bekliyorsanız,
esasında siz yapıyı sadece 100 kilo newtonluk bir yüke göre tasarlıyorsunuz. Ama
yapının da sünekli davranış göstermesi lazım ona göre. Eğer bunu 5 gibi bir R değeri
ile tasarlarsanız o zaman yapıdan beklenen süneklilik azalıyor, buna göre de kurallar
daha hafifliyor. Süneklilik düzeyi yüksek sistemlerde çok daha ciddi kurallar.
Öbürlerinde daha hafifletilmiş kurallar var.
Şimdi slaytla bu sistemlerin üzerinden gidelim. Öncelikle bir genel olarak bakış
açısı vereceğim. Daha sonra da bunlara tekrardan detaylı olarak, bu sistemlere
bakacağız. İlk olarak en fazla kullanılan sistemler çerçeveli sistemler. Değerlerine
bakacak olursak, süneklilik düzeyi normal için R katsayısı 5, yüksek için 8
kullanabiliyoruz. Bu sistemlerde öncelikle kolon kiriş bağlantıları öncelikle moment
aktaracak şekilde yapılıyor, yani sadece kesmeyi aktaran detaylara izin verilmiyor.
Yatay kuvvetler kiriş ve kolonlarda oluşacak ivme momenti ve kesme kuvvetiyle
taşınıyor. Yani bir çerçeve davranışı tamamen ve süneklilik kirişlerde oluşacak plastik
mafsallar sayesinde, yani enerji tüketimi kirişlerin ucunda oluşacak plastik mafsallar
tarafından sağlanıyor. Oldukça kullanışlı bir sistem. Mimari açıdan geniş açıklıklar
getirebiliyor. Çapraz kullanmanıza gerek yok, dolayısıyla mimari problemler
çıkartmıyor. Yüksek seviyede süneklilik sağlıyor, sünekliliği oldukça yüksek sistemler.
Fakat dezavantajı düşük yatay rijitlik. Bu sistemlerin yatay rijitliği çok düşük.
Dolayısıyla rijitlik kurallarını sağlamanız için bazen özel önlemler almanız
gerekebiliyor. Bu çizimde tipik çerçeveli bir sistemi gösteriyorum, kolonlar ve kirişler.
Bazı örneklerini görelim fotoğraflarda. Gördüğünüz gibi herhangi bir çapraz vs. yok.
Kolon kiriş bağlantıları tamamen moment aktaracak şekilde yapılmış sistemler. Daha
yakından bakıyoruz. Bakın moment aktaracak şekilde yapılmış sistemler.
Daha önceden belirttiğim gibi deprem yükleri altında kirişlerin ucunda oluşacak
mafsallar sayesinde enerji tüketimi yapılıyor. Yani burada bizim sigorta elemanı
6
olarak tayin ettiğimiz şeyler esasında kirişler. Kolonlar mümkün olduğunca elastik
davranış gösteriyor ve göçmesi önlenmiş durumda.
Diğer bir sistem de merkezi çelik çaprazlı perdeler. Şartnamede bunlar da
mevcut. Öncelikle bu sistemler kolon, kiriş ve çaprazlardan oluşan bir kafes kirişi
andırıyor. Aynen bir kafes kiriş gibi çerçeveli sistemlerde olduğu gibi kolon kirişler
var. Fakat bu sefer merkezi olarak birleştirilmiş çaprazlar var. Yatay yükler bu kafes
kiriş sayesinde taşınıyor ve temelde enerji tüketimi çaprazların çekme altında akması
ve basınç altında burkulması sayesinde elde ediliyor. Bu şekilde sünek bir davranış
elde ediyoruz. Burada burkulma var fakat kontrol altında. Bunları göreceğiz. Bunun
avantajları: Yüksek yatay rijitlik var. Çapraz çok ciddi bir rijitlik sağlıyor. Çerçeveli
sistemlere göre çok daha rijit bir sistem bu. Fakat dezavantaj olarak da diğer
sistemlere göre sünekliliği düşük. Aynı zamanda mimari açıdan da problemler
oluşturabiliyor çaprazların olmasından dolayı.
Merkezi çelik çaprazlı perde türlerini görüyorsunuz. Bunlar zaten Şartnamede
var. Diyagonel çapraz, yani tek çapraz koyarsak, ters V çapraz Şevron da deniyor
buna, R çaprazı X çaprazı ve K çaprazı olarak değişik sistemler tasarlanabiliyor.
Burada örneklerini görüyorsunuz, bir Şevron, ters V şeklinde çaprazlı birleşim.
Merkezi çaprazların ikisi de aynı noktada birleşiyor. Herhangi bir eksen testi de yok.
Yine aynı şekilde bir çelik çaprazlı sistem. Burada bir X türü çaprazlı sistem
görüyoruz fakat iki kat birden geçiyor. Yine aynı şekilde ters V ve V 21
kombinasyonu. Bu tür sistemler merkezi çaprazlı sistemler.
Bu saydamda yatay yükler altında merkezi çelik çaprazlı perde davranışını
inceleyeceğiz. Basitçe yatay yüklerimiz var depremden dolayı oluşan. Öncelikle bu
yük, bu çaprazda bir çekmeye, bu çaprazda da bir basınca neden oluyor ve
baktığınız zaman deprem yükleri altında çekmeye maruz kalan çapraz akıyor ve
sünek davranış gösteriyor. Ayni şekilde basınca maruz kalan çapraz burkuluyor.
Bunu önlememizin şu anda imkanı yok. Ancak burkulması önlenmiş özel çaprazlar
kullanılırsa bu davranış önlenebiliyor ama ciddi bir sakıncası yok. Dolayısıyla bu
çapraz burkuluyor, sünek olmayan bir davranış gösteriyor. Ama aslında çekmeye
çalışan çapraz gerekli derecede enerji tüketiminde bulunuyor. Aynı zamanda
basınçtaki çapraz da belli miktarda enerji tüketiyor ve aşağıda belirttiğim gibi beyaz
kalan kiriş ve kolonlar elastik davranış gösteriyor. Yani bütün plastik davranış
7
çaprazlara verilmiş durumda ve bu durumda da sigorta elemanlarımız esasında
çaprazlarımız oluyor. Yükler öbür yönden etkilediği zaman, bu defa çekme altında
olan çapraz, şimdi basınca geçiyor ve burkuluyor. Aynı şekilde de daha önceden
basınçta kalan çapraz bu defa basınçta kalıyor ve sünek davranış gösteriyor. Yani
genel prensip burada çaprazların akması ve burkulmasıyla enerji tüketiminin
sağlanması.
Şimdi göreceğimiz de üçüncü tip yapılar bunlar da dış merkez çelik çaprazlı
perdeler. Bunlar da esasında merkezi çelik çaprazlı perdelere benziyor. Kolon kiriş ve
çaprazlardan oluşan bir çerçeve sistemi. Fakat burada çaprazlar merkezi olarak
bağlanmıyor, belli bir eksentrisite ile bağlanıyor. Dolayısıyla kirişlerin belli
bölgelerinde bağ kirişi oluşturuyoruz ve bu bağ kirişindeki akma sayesindeki bağ
kirişlerinde oluşacak plastik şekil değiştirmeler sayesinde enerji tüketimi ve süneklilik
elde ediliyor.
Burada belirttiğim gibi bunlar esasında bir karma sistem. Yani çerçeveli
sistemlerle merkezi çelik çaprazlı sistemlerin bir karışımı esasında. Yine çapraz
bulunmasından dolayı yüksek yatay rijitlik sağlıyor ve yüksek süneklilik sağlıyor. Ama
yine mimari açıdan problemler oluşturabiliyor. Şimdi bu sistemlerin örneklerini
görelim.
Gördüğünüz gibi kolonlarım, kirişlerim var ve çaprazlarım. Bu sefer çaprazları
merkezi bir şekilde bağlayacağımıza, belli bir eksentrisite oluşturarak bağlıyoruz,
dolayısıyla iki çapraz arasında bir bağ kirişi oluşturuyoruz ve bu bağ kirişinin, daha
sonra göreceğiz, şekil değiştirmesi sayesinde E bağ kirişinin boyudur, enerji
tüketimini elde ediyoruz. Yine aynı şekilde bu sefer tek çaprazlı bir dış merkezli çelik
çaprazlı perde örneği görüyoruz. Yine burada direk olarak kolon kiriş bağlantısına
çaprazımızı bağlamıyoruz, belli bir eksentrisite ile bağladığımız için bağ kirişi
oluşturuyoruz.
Burada da dış merkez çapraz perde örnekleri Şartnamemizde mevcut
gördüğünüz gibi, az önce gösterdiğim şekilde de yapabilirsiniz. Bağ kirişini, kirişin
ortasında, kirişin uçlarında yapabilirsiniz aynı zamanda bu şekilde yapabilirsiniz veya
bu şekilde yapabilirsiniz. Bunların hepsi mümkün.
Şimdi bunun örneklerini görelim. Gördüğünüz gibi dış merkezli çaprazlar ve
ortada bağ kirişi. Bunların nasıl detaylandırılacağını seminerin sonuna doğru
8
göreceğiz. Burada tek bir çapraz görüyoruz, bağ kirişimiz burada. Yine bir bağ kirişi
detayı var. Aynı şekilde bir bağ kirişi detayı ve burada biraz daha yakından
görüyoruz.
Şimdi yatay yükler altında dış merkezli perde davranışına bakalım. Yatay
yükümüz etkiliyor. Bundan dolayı bağ kirişinde ciddi kesme kuvvetleri, yüksek
seviyede kesme kuvvetleri ve moment oluşuyor. Bundan dolayı akma mevcut. Akma
ve plastik şekil değiştirme ve bunun sonucunda da enerji tüketiyoruz ve sünek bir
davranış elde ediyoruz. Beyazla gösterdiğim yerler yine elastik davranan bölgeler.
Yani kirişin bu bölgesi, kolonu veya çaprazı elastik davranış gösteriyor. Yükler öbür
yönden etkilediğinde bu sefer bağ kirişi diğer yönde çalışıyor ve enerji tüketmeye
devam ediyor. Burada sigorta elemanım esasında bağ kirişim.
Bu noktada yine genel kurallardan bahsedeceğim. Dediğimiz gibi hep
süneklilikten bahsettik. Bu daha önceden göstermiş olduğum davranış belli özel
detaylar sağlanırsa elde edilebiliyor. Yani herhangi bir narinlik oranıyla, herhangi bir
uzunlukla vs. bu davranışı elde edemiyoruz, herhangi bir sistem. Öncelikle
buruşmayı engelleyen sünek davranış. Yani sünek davranışı engelleyen en önemli
etken buruşma. Eğer herhangi bir noktada bir kesitin gövdesinde veya flanşta,
başlıkta buruşma oluşursa bu ne yazık ki gevrek davranışa neden oluyor. Dolayısıyla
kesitte öncelikle lokal olarak buruşmanın, burkulmanın önlenmesi gerekiyor. Şimdi
burada gördük ki çelik çerçeveli sistemlerde kirişler merkezi çaprazlı perdelerde
çapraz elemanları ve dış merkezi çaprazlı perdelerde de bağ kirişleri enerji tüketiyor
ve sünek bir davranış gösteriyor. Buruşma olmadan yüksek seviyede plastik şekil
değiştirmeye maruz kalabilmeli burada sarıyla gösterdiğim bu üç eleman yani
çerçeveli sistemlerle kirişlerim, merkezi çaprazlı perdelerde çaprazların ve dış
merkezi çaprazlı perdelerde de bağ kirişlerinin mutlaka buruşma yapmadan yüksek
seviyede süneklilik göstermesi gerekiyor. Aksi takdirde kapasite kaybına neden
oluyor.
Bu sünek davranışı, yani buruşmayı önlemek için, belli miktarda sünekliliği
elde edebilmek için bize yardımcı olacak en kesit koşulları var. Bu, Şartnamede
Tablo 4.3’de veriliyor. Bu Tabloya geleceğiz fakat şimdi size bunların örneklerini
vermek istiyorum. Öncelikle bir kiriş görüyoruz, plastik mafsal oluşmuş fakat sünek
davranış, bakın buruşma sayesinde engelleniyor. Aynı şekildi bağ kirişinde, bir bağ
9
kirişi yaptık, sünek davranışı engelleyen buruşma var. Bundan sonra ciddi kapasite
kaybı oluyor ve varsayımlarımız yetersiz hale geliyor. Kolonda buruşma: Bu da
mümkün. Eğer en kesit koşulları sağlanmazsa, kolonda da buruşma olabilir. Çapraz
elemanlarında buruşma: Burada bir çapraz elemanı görüyorsunuz. Lokal olarak belli
bir buruşma var bunların önlenmesi gerekiyor.
Bu slaytta çok basit bir şekilde buruşmanın kapasite ve süneklilik üzerine
etkisini anlatmaya çalışacağım. Daha önceden de bahsettiğim gibi burada bir kiriş var
elimde ve ucu da bir momenti etkiliyor ve rotasyonu ölçüyor. Yatay eksende rotasyon
var, düşey eksende moment var. Bizim amacımız kirişin plastik mafsal oluşturması ve
yüksek derecede süneklilik sağlaması, yani şu eğri. Çünkü bütün varsayımlarımız
bunun üzerine kurulmuş. Eğer ben narinlik oranımı artırırsam, yani kesitin eni, boyu,
kesitin kalınlığı oranı arttıkça eğer laboratuarda bir test yaparsam görüyorum ki her
seferde süneklilik derecesi azalıyor, aynı zamanda kapasite de azalıyor. Yani ben
plastik mafsal oluşturamıyorum, aynı zamanda da çok düşük süneklilik seviyelerine
ulaşıyor.
Şimdi bunu teorik olarak bu grafikte inceleyeceğiz. Buruşmanın kapasite ve
süneklilik üzerine etkisi yine. Üst kısımda demin gördüğümüz moment kapasitesi var.
Yani burada şöyle düşünebilirsiniz. Birçok kiriş test ediyorum ve bunlar benim
kirişlerimin davranışları. Her kiriş belli moment kapasitesine ulaşıyor ve buruşma
oluşuyor ve aynı zamanda da ben narinlik oranlarını not ediyorum. Şimdi ben narinlik
oranına göre moment kapasitesini çizersem, şu sarı eğriyi elde ediyorum. Bu eğri yük
ve dayanım katsayıları tasarımı yaparsanız karşılaşacağınız tipik bir eğri. Üç bölgesi
var. Çok düşük narinlik oranları için, bunları göreceğiz yani Tabloya uyarsak ve bu
bölgede tasarım yaparsak, plastik moment kapasitesine ulaşabiliyor kiriş. Eğer
narinlik oranını biraz daha artırır bu bölgeye gelirsek o zaman kiriş yine plastik
moment kapasitesine ulaşabiliyor veya onun %80’ine 90’ına ulaşıyor, fakat sünekliliği
biraz düşüyor, yine plastik buruşma. Eğer narinlik çok fazlaysa bu sefer elastik
buruşma. Bunların arasındaki fark: Elastik buruşmada kesitin herhangi bir noktasında
akma oluşmuyor. Biz halbuki kesitin bütün noktalarında akma istiyoruz. Yani bunu
istiyoruz biz. İnelastik buruşma aslında bu ikisinin arasında. Bir miktar akma oluyor
ama yeterli derecede değil. Dolayısıyla bu kısımda da sünekliliği gösteriyorum aynı
grafikte. Narinlik oranını azalttığım sürece benim sünekliliğim artıyor. Çünkü plastik
10
moment kapasitesine ulaşıyorum ve sonuçta da yüksek miktarda süneklilik elde
ediyorum ve enerji tüketiyorum. Ama yüksek narinlik oranını seçersem kesit kesinlikle
plastik moment kapasitesine ulaşmıyor ve istemediğim bir davranışı elde ediyor.
Deprem Yönetmeliğinde gördüğünüz gibi şu Tablo var ve bu Tablo size
narinlik oranlarını veriyor. Eğilme mesela eksenel basınç etkisinde U kesitleri ve
bakın süneklilik düzeyi yüksek sistem ve süneklilik düzeyi normal sistem olarak da
ayırt edilmiş. Yani süneklilik düzeyi yüksek sistemde bakın şu katsayı diğerine göre
daha düşüktür. Çünkü B/T oranını veya B/2T oranını daha düşük tutmaya çalışıyoruz
ki yapı elemanları şu bölgeye düşsün ve yüksek derecede süneklilik göstersin.
Sünekliliği yüksek. Azalttığım sürece daha önceden gösterdiğim fotoğraflarda olduğu
gibi buruşma oluşabiliyor. Dolayısıyla bu özel elemanlarda, bu elemanları seçerken
herhangi bir kesiti seçerken dikkat etmemiz gereken husus bu Tabloya uymamız ve
bu Tabloda verilen değerlerin sağlanmasıdır.
Şimdi yine dördüncü kısımda eğer okursanız göreceksiniz, artırılmış deprem
etkilerinden bahsediyor Şartname. Bunun için tekrar eski grafiğe dönüyoruz, ilk başta
gördüğümüz grafik. Taban kesme kuvvetine karşı ötelenme. Yapımız akıyor. Bu ilk
akma noktası ve ilk akma ötelenmesi. Fakat yapı ilk aktığı andan itibaren aynı
kapasitede olmuyor. Yani bir genel çerçeveli sistemi düşünürseniz yüzlerce diyelim
kolonunuz, kirişiniz var. Birinci kirişin ucunda mafsal oldu, yapınız rijitliğini biraz olsun
kaybetti. Arkadan ikinci kiriş, üçüncü kiriş derken yavaş yavaş yapı rijitliğini
kaybediyor ama aynı zamanda bir dayanım fazlalığına da sahip. Dolayısıyla biz bu R
katsayısını esasında tayin ederken bu dayanım katsayısından da yararlanıyoruz.
Yani hem süneklilik hem de dayanım fazlalığı var. Bu dayanım fazlalığı size yardım
edebiliyor, size karşı bir unsur da olabiliyor. Burada bunun esasında tasarımınızda
göz önüne almanız gerekiyor çünkü sizin tasarımınızda aldığınız kesme kuvveti VS
değerinde. Ama deprem geldiği zaman yapının dayanım fazlalığından dolayı, diyelim
VS’yi siz 100 olarak tasarladınız. Ama dayanım fazlalığından dolayı yapınız aslında
200’e göre bir davranış gösteriyor. Yani diyelim 200 kilo newtonluk bir kapasiteye
ulaşıyor. Bu ikisinin arasındaki farkı tasarımınızda göz önüne almanız gerekiyor.
Özellikle dediğimiz gibi bazı elemanların elastik davranış göstermesi gerek. Yani
eleman sigorta elemanı değilse, yani bir kolonsa mesela elastik davranış
gösterecekse, o zaman sizin yapı analizinizden gelen kuvvetler esasında burada
11
akmaya göre aldığınız kuvvettir. Yani deminki örnekte verdiğim 100’dür. Ama
deprem esnasında 200 gelebileceği için bu türlü özel elamanlarda, yani genellikle
kolonlarda bu gerekli görülen yerlerde diye söyledim, bunu Şartnameyi
okuduğunuzda açıkça yazıyor bir artırılmış deprem yükü kombinezonu almanız
gerekiyor. 4.1.a ve 4.1.b’de verilen ve burada gördüğünüz gibi yükler, hareketli yükler
ve deprem yükü ama artırılmış şekilde. Dediğim gibi tasarımda her elaman için bunu
kullanmıyoruz sadece belli elemanlar için bu artırılmış deprem yükünün göz önüne
alınması gerekiyor. Aksi takdirde o elemanlarda da akma, kopma, burkulma oluşabilir
ve yapıda istenmeyen bir davranış elde edilebilir. Burada bir büyütme katsayısı var
ve bu büyütme katsayısı da daha çok tecrübelerle elde edilmiştir ve taşıyıcı sistemler
için Şartnamede şu değerler alınıyor gördüğünüz gibi. Süneklilik düzeyi yüksek
çerçeve 2.5, normal çerçevede 2, merkezi çelik çaprazlıda 2 ve dış merkezli çelik
çaprazlı sistemlerde de 2.5 olarak tasarım yapmanız gerekiyor.
Diğer bir husus artırılmış akma dayanımı. Bu da mesela ST37 çeliği
ısmarladınız. 235 megapascal hadde değeri var. Laboratuara aynı çeliği götürdünüz,
270 megapascal hadde değeri çıktı. Bunu sizin tasarımınıza yansıtmanız gerekiyor.
Yani aldığınız malzeme eğer tahmin ettiğinizden yüksekse ki bu genelde yüksektir, o
zaman bazı yerlerde, Şartnamede gösterilen bazı hesaplarda artırılmış akma yükünü,
akma dayanımını kullanmanız gerekiyor. Bunlar genelde istatistiki analizlerden
çıkarılmıştır. Yani birçok hadde ürünü laboratuarda çekerseniz diyelim size verilen
değer çelik tipi ST37 ise, bakarsınız ki bu tür çelikten imal edilen hadde profilleri
esasında %20 daha fazla akma dayanımına sahiptir. Dolayısıyla bunlar istatistiki
değerler bu Tabloda verilmiştir. Bu Tablo Şartnamede var ve Şartnamede gerekli
görülen yerlerde artırılmış akma dayanımını kullanmanız gerekiyor. Yani bu sigma
akma dediğimiz akma dayanımın DA sayısıyla, bu da 1.2, 1.1 ve 1.1 şeklinde
verilmiş, çarpılması gerekiyor.
Daha önceden de bahsettiğim gibi bu Şartname temelde kesit kapasiteleri
üzerine kurulmuş. Yani emniyet gerilmeleri üstüne kurulmuş bir Şartname değil
esasında. Dolayısıyla yapı elemanlarının iç kuvvet kapasiteleri şu şekilde verilmiş.
Ben burada sadece özetliyorum. Yani plastik örnek olarak, eğilme momenti
kapasitesi wp akma dayanımı, kesme kapasite, gövde alanı 0.6 x akma dayanımı.
12
Yani verilen kurallar esasında gerilme cinsinden değil, daha çok kuvvet cinsinden,
kapasite cinsinden.
Bu slaytta da kısaca kullanılan malzemelerden bahsettim. Bu sadece bir özet.
Kaynaklanabilme özelliğine sahip tüm yapı çeliklerinin kullanılabilmesine izin veriliyor.
Kaynaklı birleşimlerde çelik malzemesi ve kaynaklanma yöntemine uygun elektrot
kullanılması gerekiyor ve elektrotun akma dayanımı birleştirilen malzemelerin akma
dayanımından daha az olmayacak. Bu da önemli bir unsur. Yani elektrotun özelliğini
de bilmeniz gerekiyor ve bazı özel durumlarda, özellikle kolon kiriş birleşiminde, bu
elektrotun çentik dayanımını da belli değerlerden yüksek olması gerekiyor, gerekli
performansı elde edebilmemiz için.
Yine genel kurallar kapsamında okuduğumuzda şunu görüyoruz, deprem
yükleri etkisi altındaki bir birleşimde, bir elemanda, bir yük doğrultusunda blonlu ve
kaynaklı birleşime izin verilmiyor. Yani diyelim burada bir çekme elemanı var.
Çekmeye maruz kalıyor ve burada ben yükleri bu birleşimde hem blonlu, hem
kaynaklı kısımlara aktaramıyorum. Ya blonlu ya kaynaklı yapmam gerekiyor. İkisinin
beraber kullanılmasına izin verilmiyor.
Evet şimdi her bir sistem için detaylı olarak verilen kurallara bakalım. Bu
slaytların bazısı daha önce gösterdiklerimle aynı. Çerçeveli sistemlere geri
dönüyoruz ve hatırlıyoruz ki bunlar kiriş ve kolonlardan oluşan sistemler ve temelde
yatay yükler, moment ve kesme sayesinde taşınıyor ve süneklilik sağlayan unsurlar,
temelde kirişlerde, kolon kayma bölgesinde oluşacak akma ve kolonlarda eğilmeden
dolayı olan akma. Bunların farklarını göreceğiz. Asıl istediğimiz kirişlerde eğilmeden
dolayı akmadır. Bir miktar kayma bölgesinde olan akma ve az miktarda da kolonlarda
akma bekliyoruz. Tekrar avantajlardan bahsediyorum. Mimari açıdan geniş açıklık,
yüksek seviyede süneklilik fakat yatay düşük yatay rijitlik.
Şimdi sünek davranışı elde edebilmemiz için çerçeveli sistemlerde öncelikle
hangi noktada mafsal oluşması gerektiğini tayin etmemiz gerekiyor. Yani elastik ötesi
davranış gösterecek elemanların mafsal bölgelerinin tayin edilmesi gerekiyor. Yani
diyeceğim ki şu kirişlerin uçunda, kayma bölgesinde vs. sarı ile gösterdiğim mafsallar
oluşacak. Bu mafsal bölgelerinin özel olarak detaylandırılması gerek ve burada da
süneklilik düzeyi yüksek sistemler ve normal sistemler için değişik detaylar var,
değişik kurallar var. Hangisini seçtiysem ona göre, o kuralları kullanmam gerekiyor.
13
Çerçevenin diğer elemanlarının da, plastik mafsal bölgesinden daha kuvvetli olması
ve elastik davranış göstermesi, yani aynı zamanda bu mafsalları tasarlayacağım ve
mafsal dışı bölgelerin, şu gördüğünüz beyaz bölgelerin de diğerlerinden daha kuvvetli
olmasını sağlamam gerekiyor.
Burada basitçe çerçeveli bir sistemin yatay yük altındaki davranışını
görüyorsunuz. Bu şekilde oluşan momentlerimiz, kolonda oluşan moment ve kesmeyi
görüyorsunuz ve olası mafsal bölgelerimizi burada özetliyorum. Öncelikle bizim
istediğimiz kirişin eğilmeden dolayı akması. Yani bu bölgede ben plastik mafsal
bekliyorum. Aynı zamanda kayma bölgesinde kesmeden dolayı bir akma oluşabilir.
İstemesem de kolonda eğilmeden ve eksenel yükten dolayı akma da olabilir. Yani
bunlar özel bölgeler, bunları çok ciddi şekilde detaylandırmanız gerekiyor.
Kirişte plastik mafsal, bu istediğimiz davranış. Yüksek momentten dolayı kiriş
uçlarında akma, dolayısıyla enerji tüketimi ve sünek bir davranış bekliyoruz. Aynı
zamanda kolon kayma bölgesinde şu kayma bölgeleri görüyorsunuz, buralarda
yüksek kesme kuvvetinden dolayı akma yine süneklilik ve enerji tüketimi yapmak
mümkün. Bu da enerji tüketimine dahil ediliyor ve en son olarak kolonun ucunda
plastik mafsal. Burada görüyorsunuz. Yalnız bunun gördüğünüz gibi bir sakıncası
var. Eğer bütün bu dört uçta da plastik mafsal elde edersek sonuçta yumuşak kat
oluşumu ve göçmeye neden oluyor. Dolayısıyla bu davranış aslında istenmeyen bir
davranış. Dolayısıyla Şartnamede bunu önleyecek kurallar da var. Bunu da 1-2 slayt
sonra göreceğiz.
Kolonların kirişlerden daha güçlü olma koşulu. Yani ben bu davranışı
istemiyorum, plastik mafsalların kirişlerde oluşmasını, kolonlarda oluşmamasını
istiyorum bir birleşim bölgesinde. Dolayısıyla bu denkleme sağlamam gerekiyor. Yani
bir birleşime gelen bütün kirişlerin moment kapasitelerin toplamı, kolon
kapasitelerinin toplamından düşük olması gerek. Yani bu denklemde bunun 1.1 DA
gibi bir değerden yüksek olmasını bekliyoruz. Burada da Şartnameden aldığım şekil
var. Kapasiteler görülüyor depremin herhangi bir yönü için. Kaç tane kolon
birleşiyorsa veya kaç kiriş birleşiyorsa bunların kesit kapasitelerini daha önceden
verdiğim denklemlerle toplayıp en son olarak bu çekin yapılması gerekiyor. Eğer bu
durum sağlanmazsa, o zaman potansiyel olarak yumuşak kat göçmesi oluşabiliyor.
14
Kiriş kolon birleşim bölgelerine bakalım. Bu bölgelerin tasarımı aslında çok
ciddi bir çalışma gösteriyor. Şartnamede bazı kurallar var. Bu kuralları aslında
mühendislerin direk olarak uygulaması kolay değil. Öncelikle birleşimin 0.04 radyan
göreli kat ötelenme açısını sağlaması gerekiyor. Yani bir birleşim yaptınız ve
birleşimin bu miktardaki göreli kat ötelenme, yani göreli kat ötelenmesi / kat
yüksekliğini sağlayabilecek değerde olması. Yani bu bir süneklilik şartı esasında, bu
sünekliliği sağlaması gerekiyor. Şimdi … depremlerine, 1995’li yıllara gittiğimiz
zaman, bu türlü sistemlerde çok ciddi problemler çıktığını görüyoruz. Daha önceden
yapılan detayların esasında bu süneklilik derecesinden çok çok uzak olduğu fark
edildi. Dolayısıyla son 10-12 senede yapılan araştırmalar sonucunda, hangi tür
birleşim detaylarının daha uygun olacağı FEMA 350 kitapçığında açıklanıyor.
Amerika’da yapılan bazı araştırmalar sonucunda belli tip birleşim detaylarının
esasında bu performansı sağlayacağı ve yeterli birleşim detayları olduğu söyleniyor.
Bizim Şartnamemiz de FEMA 350 tarafından edilen birleşim detaylarını kabul ediyor
ve bunlar bilgilendirme eki 4.a’da bulunuyor. Şimdi burada … öncesinde yapılan bir
birleşim detayında belli çatlaklar görüyorsunuz. Bu türlü çatlaklar elde edilmiş kolon
kiriş yüzeyi birleşiminde tekrar yine kolon yüzeyinde. Bunlar istemediğimiz
davranışlar. Dolayısıyla yapılan araştırmalar sonucunda ne türlü detayların aslında
yeterli olacağı hakkında bilgiler ortaya çıkmış ve bunu da bilgilendirme eki 4.a’ya
baktığınızda bazılarını burada listeledim, mesela bu bir detay, blonlu da bir detay.
Aynı şekilde bu detay. Bu vb. detaylar Şartnamede mevcut. Mesela zayıflatılmış kiriş
en kesiti olan detaylar, bu detayları uyguladığınız zaman, araştırmalar tarafından
kabul görmüş detayları elde ediyoruz.
Şimdi biraz olsun kayma bölgesine bakalım. Dediğim gibi, sadece kirişte
plastik mafsal olmuyor, aynı zamanda yüksek kesme kuvvetinden dolayı da kayma
bölgesinde ciddi deformasyonlar oluyor. Burada da kapasite kaybını önlememiz
lazım ve bu deformasyonları da belli ölçüde limitlememiz gerekiyor. Bunun için
öncelikle kayma bölgesi kapasitesini bulmak için kayma bölgesine gelen kuvvetleri
hesaplamamız gerekiyor. VKE bu Şartnamede verilmiş ve bu denklem direk olarak iki
kirişin de plastik mafsal oluşturacağı ve ondan dolayı flanşlarına gelen kuvvetlerin
toplamından geliyor esasında bu denklem. Dolayısıyla mafsallar oluşacak ve burada
belli bir kesme kuvveti oluşacak, kayma bölgesinde. Şimdi bu kayma bölgesinin
15
kapasitesi şu denklemle belirlenmiş. Burada bakarsanız, kayma bölgesinin kalınlığı
var ve burada öncelikle gelen kuvvetin kapasiteden düşük olduğunu kontrol etmemiz
gerekiyor aksi takdirde yüksek kuvvetlerden dolayı ciddi miktarda akma ve kapasite
kaybına neden oluyor. Yani bunun, şu denklemin sağlanması gerekiyor.
Eğer kayma bölgesi yetersiz olursa, yani seçtiğim kolonin gövdesi yetersiz
olursa, yeterince kalın değilse ve bu denklem sağlanmıyorsa, o zaman ya daha
gövdesi kalın olan kesit seçiyorum, kolon kesiti veya takviye levhalarıyla bölgeyi
güçlendiriyor. Burada gördüğünüz gibi takviye levhaları kaynaklayarak, değişik
kaynaklı detayları görüyorsunuz. Bu bölge güçlendirilebilir ve kapasite artırımı
sağlanabilir.
Diğer bir maddede de süneklilik plakaları hakkında bazı kurallar var. Burada
süneklilik plakalarını görüyorsunuz. Kirişim bir kolona bağlanmış durumda ve kirişim
bittiği yerde, flanjın tam başlığının bittiği yerde süneklilik plakaları başlıyor. Bunun
neden gerekli olduğunu görelim. Öncelikle kiriş başlığı kolon başlığına çok ciddi bir
şekilde çekme uyguluyor ve burada bir eğilmeye neden oluyor bu eğilmeyi önlemek
için süreklilik plakaları koymamız gerekiyor. Burada bakın süreklilik plakaları
konulmuş detay var. Kiriş başlıklarındaki çekme ve basınç kuvvetleri kolona güvenli
bir şekilde aktarılıyor. Diğer şekilde buradaki deformasyonların ve buradaki kapasite
kaybının da göze alınması gerekiyor. Süreklilik plakaları için bazı kurallar var.
Burada sadece listeledim. Kalınlığı genişlik ve kalınlık cinsinden verilmiş kiriş
genişliği ve kalınlığı cinsinden verilmiş yine bazı basitleştirilmiş kurallar var. Süneklilik
plakalarının boyutlandırılması için.
Kolon eklerine bakalım. Şartnamede bazı kolon ekleriyle ilgili maddeler var.
Öncelikle köşe kaynağı ve tam penetrasyonlu olmayan küt kaynaklarda birleşimler
minimum 1.2 m uzaklıkta yapılacağı söyleniyor. Bu v. Benzeri kurallar var. 1. ve 2.
derece deprem bölgelerinde artırılmış deprem yüküne göre tasarım yapmamız
gerekiyor. Yani yine o omega 0 geldi. Yapı analizinden gelen yükümü omega 0
değeri ile artırıyorum. 2, 2.5 ile artırıyorum ve bağlantı detayının o yükler altında
yeterli kapasiteye sahip olduğuna emin olmam gerekiyor.
Son olarak bahsetmek istediğim bu tür sistemlerde kiriş başlıklarının yanal
doğrultuda mesnetlenmesi. Bu konuda da bazı kurallar var. Amacımız yanal
burkulmanın sürekli davranışa olumsuz etkisini azaltmak. Bu da aynen buruşma
16
problemi gibi. Nasıl sünek davranışı elde etmemiz için buruşma gerekmiyorsa,
buruşma olmaması gerekiyorsa, aynı şekilde yanal burkulma da olursa kirişte, bu da
çok ciddi bir şekilde kapasite kaybına neden oluyor.
Aşağıda bir kiriş gösteriyorum. Burada kirişin L B aralıklarına yanal şekilde
mesnetlenmesi gerekiyor ve bunun için bu LB değeri için de basitleştirilmiş bir formül
veriyor. Atalet yarıçapı ve akma dayanımı cinsinden basitleştirilmiş bir formül var ve
bunlar sağlandığı sürece şekilde gördüğünüz kirişin yanal yönde burkulmasını
önleyen bir davranış elde ediyor. Eğer bu kurallara uymazsanız sonuç itibariyle bakın
burada da alt başlık yanal doğrultuda burkuluyor. Yine üst başlıktan bir kesit var,
burkulma. Bunların önlenebilmesi için gördüğümüz yanal mesnetlerin kiriş boyunca
sağlanması gerekiyor. Aksi takdirde istediğimiz davranışı elde edemiyoruz.
Bundan sonra merkezi çelik çaprazlı perdelere tekrar bakıyoruz. Hatırlarsak
kolon, kiriş ve çaprazlardan oluşan bir sistemdi. Bir kafes kirişe benzeyen bir sistem.
Çaprazları çekme altında akması ve basınç altında burkulması ile enerji tüketiyoruz.
Yüksek yatay rijitlik var. Sünekliliği düşük ve mimari açıdan problemler oluşabiliyor.
Tekrar hatırlayalım. Bu konfigürasyonlar mevcut ve bir örnek daha önceden
gösterdiğim. Tekrar hatırlayalım çekmedeki çaprazımız akma sayesinde enerji
tüketiyor, basınçtaki çaprazımız burkuluyor. Deprem yükleri yön değiştirdiği zaman
da tam tersine ilk başta çekmede olan çapraz burkuluyor, diğeri akma davranışı
gösteriyor. Şimdi burada bazı çapraz örnekleri görüyorsunuz. Deprem sonrasında
burkulmuş, aynı şekilde burkulma. Yani burkulmayı önlememiz mümkün değil. Ancak
bazı özel çaprazlar var burkulması önlenmiş çaprazlar yeni yeni geliştiriliyor. Ancak o
çaprazların burkulması önlenmiş oluyor. Normal çaprazlarda bunu elde etmemiz
mümkün değil. Yine aynı şekilde burkulmuş çaprazları görüyorsunuz depremden
sonra. Yine bu fotoğrafta da aynı şekilde burkulması olan bir detay.
Bu bir deney sonucunu gösteriyor. Bu birçok şeyi bize esasında özetleyecek.
Şimdi bir çaprazı alıp bir laboratuara götürüp bir test yapacak olursak çekme ve
basınç altındaki davranışı bu eğrilerle tanımlanıyor. Öncelikle basıncı çekmeye
maruz bırakırsanız, yani bu bölge çekme oluyor, tamamen akma kapasitesine kadar
ulaşabiliyorsunuz. Ama çaprazı basınca maruz bırakırsanız burkuluyor ve kapasitesi
çok ciddi bir şekilde düşüyor ve daha önemlisi burkulmuş olan bir çaprazı tekrar
akmaya arkadan tekrar basınca maruz bıraktığınız zaman eski kapasitesine dahi
17
ulaşamıyor. Dolayısıyla burkulma kapasitesi esasında çekme kapasitesine nazaran
çok daha düşük. Böyle bir davranış gösteriyor ama bu gene bir çapraz davranışı.
Daha önceden söylediğim gibi bizim ilgilendiğimiz kısım bu akma kısma aynı
zamanda bu bölgede de belli miktarda enerji tüketiliyor ve bunu da kullanıyoruz.
Yine bu slaytta bu sefer bir yapı davranışı görüyoruz, sadece bir çapraz değil,
bir yapı deneyiminde çaprazlı birleşimin nasıl davranacağını görüyoruz.
Sünek davranışın sağlanabilmesi daha önceden de söylediğim gibi çaprazların
akması ve burkulması ile sağlanıyor. Dolayısıyla çapraz elemanlar plastik davranış
gösterecek şu elemanlar, çaprazlarım plastik davranış gösteriyor ve diğer bölgelerde
elastik davranış bekliyorum ve diğer bölgeler çaprazlardan daha kuvvetli olmalı.
Kurallara baktığımız zaman öncelikle bir narinlik sınırlaması görüyoruz KL/R
şu değerden düşük olacak. Bunun temel nedeni belli miktarda enerji tüketimi ve belli
miktarda basınç dayanımı sağlamasıdır. Daha önceki davranışa geri dönersek, eğer
bu kurala uymazsak basınç kapasitemiz çok düşük olur, aynı zamanda basınçlı enerji
tüketimi oldukça az olur. Dolayısıyla bu kurala uyulması gerekiyor. Yani seçilen
çaprazların bu narinlik oranını sağlaması gerekiyor. Yatay yük dağılımına baktığımız
zaman, tamamen çekmeye çalışan veya tamamen basınca çalışan çapraz sistemleri
kabul edilmiyor. Yani en az %30 en fazla %70 basınç çaprazları tarafından
karşılanmalı. Bu aynı zamanda en az %30, en fazla %70 çekme elemanları
tarafından karşılanmaları ile aynı şey aslında. Dolayısıyla şu gördüğünüz kabul
edilmiyor. Mesela yatay yüküm var, bütün çapraz elemanlarım çekme. Yani bunları
genelde %50 çekme, %50 basınç şeklinde dağıtmak en uygunu oluyor. Bu kabul
edilebilir bir detay. Şartname diğer detayı engelliyor.
Daha önceden bahsettiğim gibi buruşmaya karşı en kesit koşullarının
sağlanması gerekiyor. Burada önemli eleman çapraz elemanım. Gördüğünüz gibi
eğer yeterli derecede narinliği olmayan, en kesit koşullarını sağlamayan bir çapraz
seçersem sonuçta lokal olarak buruşmalar elde ediyorum çaprazlarda. Onun için
Tablo 4.3’de verilen değerlerin sağlanması gerekiyor.
Diğer bir nokta da düğüm noktası levhaları. Burada göreceğiniz gibi bir kolon
kiriş birleşimi var ve buraya bir çapraz bağlıyoruz. Bu çaprazı bir plaka sayesinde
bağlıyoruz ve çapraz burkulduğu zaman şu çizgi doğrultusunda katlanıyor. Yani şu
çizgi doğrultusunda ciddi bir eğilme var. Çapraz burkuluyor bu normal bir yapı
18
analizde vs. göremeyeceğiniz bir davranış. Yani deprem yükleri sonunda burada bir
çaprazda bir burkulma alıyoruz, burkulma olduğu için dışarı doğru bir eğilme var ve
buraya doğru bir katlanma var. Dolayısıyla bir katlanma çizgisi oluşuyor. Şimdi deney
sonuçlarından gelen bir şeydir bu. Bu katlanma çizgisinin en az 2T uzaklıkta olması
gerekiyor. Yani burada katlanma çizgim varsa, benim çapraz elemanımla bu
katlanma çizgisi arasında en az 2T’lik T, plakanın kalınlığı, miktarda bir boşluk
bırakmam gerekiyor ki bir sorun çıkmasın.
Burada gerçek hayattan bazı örnekler görüyoruz. Bakın katlanma çizgisi
burada ve eleman 2T uzaklıkta bırakılmış. Aynı şekilde katlanma çizgim 2T uzaklıkta
bırakılan eleman.
V tipi çaprazlar ile ilgili bazı kurallar var. Öncelikle kirişlerin sürekli olması
gerekiyor ve diğer bir önemli husus da yapı analizi yapılırken kiriş tasarımı yapılırken
çaprazların yok sayılması gerekiyor. Yani ben burada zati yük analizi yaparsam,
kirişlerin üzerine belli bir yük koyduğum zaman aslında bu çaprazların belli bir
reaksiyon göstermesinden dolayı kirişte daha düşük moment değerleri buluyorum.
Ama deprem esnasında bu çaprazlar aslında burkulduğu ve kapasite kaybına maruz
kaldığı için, tasarımım esnasında kirişleri boyutlandırırken bu çaprazlar yokmuş gibi
davranıyorum ve bu şekilde detaylandırıyorum.
Son olarak süneklilik düzeyi yüksek perdelerde K tipi çaprazlara izin verilmiyor.
Çünkü bunlar kolonlara istenmeyen kuvvetler aktardığı için, süneklilik düzeyi yüksek
bir perde yapıyorsam, K tipi çaprazla yapmıyorum. Diğer türlü çaprazlarla yapmam
gerekiyor.
Evet son olarak dış merkez çelik çaprazlı perdelere tekrar bir bakalım. Daha
önceden söylediğim gibi bağ kirişi oluşumuyla yapılan bir sistem bu. Bu hibrit bir
sistem kolon kirişlerim var, aynen bir çerçeveli sistem gibi fakat bağ kirişindeki şekil
değiştirme sonucunda enerji tüketiyor. Dolayısıyla buradaki önemli eleman bağ kirişi
ve bağ kirişinin detaylandırılması, bunun boyutlandırılması. Bununla ilgili kurallar var.
Daha önceden gördüğümüz kısımları tekrar görüyoruz. Bu şekilde yapabiliyorum,
bağ kirişini, kiriş uçlarında bu şekilde oluşturabiliyorum ve örneklerini daha önceden
görmüştük. Evet burada deformasyona uğramış bir bağ kirişini görüyorsunuz. Bakın
kesme ve moment altında ciddi bir şekil değiştirmeye maruz kalmış ve bu şekilde
enerji tüketerek depreme karşı korunmuş. Burada daha önceden söylediğim gibi bağ
19
kirişleri doğrusal olmayacak bir şekil değiştirme yapması gerekiyor. Yani plastik
davranış burada, diğer elemanlar tamamen elastik ve daha kuvvetli. Yani bu
kısımlardan çok daha kuvvetli olacak şekilde tasarlanıyor ki o kısımlarda herhangi bir
akma olmasın.
Bağ kirişi davranışına bakacak olursak burada yükler veriliyor. İki tarafın da
kesme kuvvetleri var ve iki tarafta momentler oluşuyor. Yani sabit bir kesme kuvveti
var ve değişken bir moment. Bağ kirişinin boyu yani şu E davranışı tayin ediyor. Yani
E’nin kısa olması veya uzun olması bu bağ kirişinin kesmede veya moment altında
çalışacağını bize söylüyor. Öncelikle denge durumu 2M/V. Yani E’yi 2M/V’ye eşit
alırsam, aynı anda kesmede ve momentte, eğilmede akma oluyor. Ama E’yi bu
değerden düşük alırsam, yani kısa bir E alırsam o zaman kesmeden dolayı plastik
davranış oluyor. Yani kesmeden dolayı akma oluyor ve bütün gövde boyunca bir
akma gözlemliyoruz. Buna karşılık eğer E değerini yüksek alırsam o zaman
momentten dolayı uçta plastik mafsallaşma oluyor ve eğrilmeden dolayı plastik
davranış elde ediyorum. Yani bağ kirişi boyuna göre değişik davranışlar elde etmek
mümkün. Kural olarak E sınırlanmış. MP/VP cinsinde 1 ile 5, bu oranın 1 ile 5 katı
arasında seçim yapabiliyorsunuz.
Aynı zamanda da, kapasite olarak da belli sınırlandırmalar var. Bunlar dediğim
gibi VP vs. kesit kapasitelerinin nasıl hesaplanacağını daha önceden görmüştük,
bunlar Şartnamede var. Ayriyeten özel kurallarda bağ kirişi gövdesinin tek parça
olması, herhangi bir delik açılmaması gövde levhasında boşluk olmaması gibi de
kurallar var. Şimdi bunun yanında dönme açısı da önemli. Eğer çok aşırı bir dönme
açısına maruz kalırsa yine kapasite kaybı oluşabiliyor. Onun için bu dönme açısı da
sınırlandırılmış durumda. Şimdi bunlar Şartnameden alınmış bazı slaytlar.
Gördüğünüz gibi bağ kirişinin durumuna, nerede olduğuna göre şu gama T denilen,
dönme açıları oluşuyor ve bu gama T değerleri, esasında dönme açısı şekli, yani bu
bağ kirişi dönme bu da global dönme arasında geometrik olarak ilişkiler var. Şurada
hangi tipi yapıyorsanız ona göre bağ kirişindeki dönme global olarak dönmenin kaç
katı olduğu burada tayin edilmiş. Şimdi yapmamız gereken elastik analizlerimizden
gelen bir yatay deplasman var. Yani yükleri verdik bir yatay deplasman bulduk. ilk
slaytı hatırlarsak, bu deplasman esasında elastik yükler altında olan deplasman.
Deprem etkileri altında çok daha yüksek bir deplasmana gidiyoruz. Bu da takribi
20
olarak R çarpı elastik deplasmandır. Yani o bizim R katsayımızı kaç aldıysak onunla
çarpıp, bu deplasmanı büyütüyoruz ve daha sonra geometrik olarak bunu kat
yüksekliğine böldüğümüzde global olarak ne kadar dönme olduğunu buluyoruz ve
buradan bağ kirişinin dönmesini hesaplıyoruz ve bunların belli sınırlandırılması var.
Seçtiğimiz E değerine göre mesela 1. 6, MP/VP ise 0.1 radyan, 2.6’dan büyükse 0.03
radyan ve arada … yapabiliyoruz. Bunun da kontrol edilmesi gerekiyor.
Son birkaç slaytta da detaylardan bahsedeceğim. Öncelikle bu tür bağ
kirişlerinde berkitme levhaları kullanmamız gerekiyor. Rijitlik levhaları ve ara rijitlik
levhaları. Gördüğünüz gibi çaprazların bağlandığı noktalarda, yani çaprazlar
plakalara bağlanıyor, bu plakaların bağ kirişine bağlandığı noktalarda mutlaka rijitlik
levhalarının konulması gerekiyor. Bunlar zaten yine Şartnamede verilmiş. Aynı
zamanda ara rijitlik levhaları da plastik davranışın sağlanabilmesi için konulması
gerekiyor. Bunlarla ilgili kurallar da mevcut. Yani ara rijitlik levhalarının nasıl bir
aralıkla konulması Şartnamede esasında belirlenmiş durumda.
Son olarak göstermek istediğim de yine başka bir birleşim. Eğer bağ kirişini
kolon kirişi arasına yapacak olursak bunun için de yine kurallar verilmiş durumda. E
sınırlandırılmış duruma. Bu sefer 1 ile 5 arasında değil, 1.6 MP/VP’den düşük olması
gerekiyor ve yine rijitlik levhalarım ve ara rijitlik levhalarım olması gerekiyor.
Evet bugünlük söylemek istediğim bu kadar. Herhangi bir sorunuz varsa
cevaplamaya çalışabilirim.
SALONDAN- (Kayda yansımayan soru)
CEM TOPKAYA- Bunu şöyle cevaplayayım: Esasında gerekir ama aynı
kurallar iki tür eleman için de aynı değil. Bizim 648’in biraz yetersizliğinden
kaynaklanıyor bu. Mesela Amerikan Şartnamesine bakarsanız, en kesit koşulları,
herhangi bir eleman için veya bir bahsettiğiniz türde eleman, şuradan gösterecek
olursam… Bakın burada esasında 3 tane değer var, Lamda R, Lamda P ve Lamda
PS diye. Birçok yurtdışındaki şartnameye bakarsanız, bu değerlerin hepsi verilmiştir.
Bizim Şartnamemizde verilen esasında değerler şu Lamda PS’ye tekabül eden
değerlerdir. Lamda P ve Lamda R’nin esasında TSE 648’in bünyesinde olması
gerekiyor ve bunların o kurallara göre çek edilmesi gerekiyor. Fakat bunlar şeyde
yok, kısmen var. Dolayısıyla diğer elemanlar için TSE 648’i kullanacak olursanız ve
yurtdışında yayınlanan mesela Amerikan Şartnamesine bakacak olur ve Lamda P’ye
21
bunlara kompak kesitler diyoruz, bunlara uyacak olursanız diğer elemanlar için de
yani diyelim kolonlar için veya çaprazlı sistemlerde kirişler için bunlara uyarsanız, o
zaman tasarımınız yeterli oluyor. Yani demek istediğim bu değerler her eleman için
farklı ve ne yazık ki bu Lamda R, Lamda P değerleri bizim Deprem Şartnamesinde
verilmiyor, yani onların 648’de olması lazım. Orada bir eksik var. Evet başka soru var
mı?
Öncelikle şunu söyleyeyim: Benim konumun biraz dışında sorduğunuz şey.
Öncelikle çelik yapıların, ilk yani tasarım aşamasında, diyelim tasarıma başladınız,
bir periyod tahmini yapmak istiyorsunuz. Bununla ilgili belli başlangıç denklemleri var.
Bunlar bizim Şartnamemizde yok ama yurtdışındaki şartnamelere bakarsanız, yani
yüksekliğe göre basitçe, kabaca ne kadar olduğunu belirleyen değerler var. Ondan
sonra yapmanız gereken şey, hatırladığım kadarıyla bu hali hazırdaki Şartnamede
deplasman hesabından periyodun bulunabileceği bir yönetme var. Ya da normal bir
yapı analizi programıyla periyodu bulmanız mümkün. Yani bu iki metoddan birini
kullanacaksınız diye düşünüyorum. Sizin yapı analizi programınız, yapı periyodunu
verecektir, öyle değil mi?
Bildiğim kadarıyla şu anda öyle bir şey yok. Bunun şeyi, önceden verilen
formüller esasında basitleştirilmiş formüllerdi. Bunlar çok yoruma açık. Bazı
durumlarda konservatif, bazı durumlarda hatalı sonuçlar da verebiliyor. Dolayısıyla
yapı analizi programlarıyla bunu aslında bir kontrol etmeniz gerekiyor. Yani o amaçlı
artık periyodu daha hassas yöntemlerle tayin edilmesi konusunda bir gidişat var diye
düşünüyorum.
Bir şey söyleyebileceğim bir şey yok o konuda. Yani Şartnamede de bildiğim
kadarıyla bir şart yok, yani bildiğim yok.
Burada bir kere şu uçtan başlıyor ve bu uçtan ilerliyor. Şu yüzeye paralel
çiziyor. Burada elemanın şu çizgisi belli, şu yüzeyi belli çekmeye maruz kalması.
Buna paralel olarak şu noktadan başlayacak şekilde önce katlanma çizgisini çiziyoruz
ve bu elemanın şu yüzeyi bu katlanma çizgisine 2T uzaklıkla olması gerekiyor. Bakın
bu şu sınırlamadır. Eğer ben bunu daha içeriye doğru koyarsam, yani daha içeri girdi,
şuraya kadar girdi. O zaman burkulmaya çalıştığı zaman bu plakaya istenmeyen
momentler getiriyor. Aynı zamanda o momentler kiriş ve kolona transfer oluyor. Bunu
22
yapabilirsiniz, içeri doğru bunu koyabilirsiniz, fakat o zaman ekstra berkitmeler
koymanız gerekiyor.
Şu şeyden mi bahsediyorsunuz? Hayır orası doğru. Burkulma iki yönlü olur.
Bir, eğer bu basınca geldiği zaman şurada lokal bir burkulmadan bahsediyorsanız
doğru, o ne kadar kısa olursa, burkulması o kadar zor olur. Benim dediğim bir çapraz,
aynen şurada gösterdiğim gibi, dışa doğru burkulmaya çalışırsa, o zaman şurada bir
eğilme oluşuyor ve bu eğilmenin serbestçe olabilmesi gerekiyor. Eğer olamazsa,
dediğim gibi istenmeyen momentler ve kesme kuvvetlerini hem kolona hem kirişe
aktarıyorsunuz. Onu sağlamak amacıyla esasında deneysel geliştirilmiş bir şeydir bu.
SALONDAN- (Kayda yansımayan konuşma)
CEM TOPKAYA- Hayır burada belki dediğim tam olarak anlaşılmadı. Şimdi siz
yapının periyodunu vs. her şeyi bu yapıya göre buluyorsunuz. Onda bir problem yok,
ötelenmeleri, her şeyi buna göre buluyorsunuz. Sadece şu kirişi tasarlamak istiyor ve
bu kirişin üzerinde diyelim bir yük var. Elle yapacağım bunu, herhangi bir yapı analizi
şey yapmama gerek yok. Şimdi bunu izole ettiğim zaman ben esasında çaprazları bir
mesnet gibi kabul edersem, bu ortasında mesnet olan, diyelim 10 metre, aralar da 5
metre. İki tane kenarda açıklığı olan bir kirişmiş gibi ben bunu modelleyebilirim ve
dolayısıyla benim momentlerim çok daha düşük çıkar. Ama demek istediğim deprem
esnasında bu çaprazlardan biri burkulacaktır ve o reaksiyon zaten vermeyecektir.
Aynı zamanda bu kirişe bir de çekme gelecektir. Belki bundan da biraz bahsetmem
gerekiyor. Diğer şartnamelerde burada özel kurallar da vardır. Yani bu noktanın,
burada V çaprazlarında tasarımı için, kirişi alıyorsunuz, bu eleman çekmede, bu
eleman da basıncın %30 kapasitesinde olacak şekilde yükleri etkilediğinizde bu
bölgede akma olmayacak şekilde tasarlanması gerekiyor. Bu şu anda bizim
Şartnamemize konulmuş değil. Ama mesela Amerikan Şartnamesine bakarsanız
vardır. Bunun nedeni de yine söylediğim gibi deprem esnasında buradaki çapraz
burkulacaktır, buradaki de çekmeye gelecektir.
Deminki soruya geldiğimizde de bu kirişi ben tasarlarken, bu çaprazlar hiç
yokmuş gibi, yani momentimi PL2/8’den bulup ve burada L’yi 10 metre kullanıp
esasında yapmam gerekiyor. Ama burada sadece basit kesme olarak aktarıldığını
düşünüyorum. Sadece bu kirişe gelen momentleri hesaplarken eğer çaprazlar varmış
ve burada bir reaksiyon gösteriyormuş mantığıyla yaparsam, o zaman deprem
23
esnasında kirişte plastik mafsal oluşması çok yüksek ihtimal. Başka sorusu olan var
mı?
Öncelikle bu R olayı tamamen tecrübeye dayanan bir şey. Yani mühendislerin
tecrübesiyle ve eskiden olan depremlerdeki incelemeler sonucunda çıkan bir şey.
Yani niye 3 değil? Niye 4 değil? İ cevaplayamam. Bu sadece belli komiteler
sonucunda, yani ‘bunu 4 alırsak uygundur’ esasında ortaya konması. Soruya gelince,
dediğiniz doğru, bu sistemler çok fazla sünek sistemler değil. Onun için zaten R
değeri bir çerçeveli sistemde 8 ise bunda 4. Şimdi R’nin de normalde hesaplanışına
gelecek olursak, R’yi burada dikkat ederseniz şu seviye ile şu seviye arasında
tanımlamışlar. Yani şu seviyede şunun birbirine oranını R olarak tanımlıyoruz. Yani V
elastikle ilk akma. Şimdi R’nin esasında iki komponenti var. Bir tanesi dayanım
fazlalığı, diğeri de süneklilikten gelen kısım. Şurası mesela, şu noktadan burayla şura
arası dayanım fazlalığı, geri kalanı da süneklilikten gelen kısımdır. Anlatabildim mi?
Dolayısıyla merkezi çelik çapraza baktığımız zaman, şundan konuşuyoruz öyle değil
mi? 4’den konuşuyoruz. Bunun omega değerine bakalım, 2. Dolayısıyla süneklilik 2
olarak burada var sayılmış. Ama yanı şekilde birbirine bölümüdür, bu dördün ikisi
süneklilikten, ikisi de dayanım fazlalığından geliyor. Onun yanında süneklilik düzeyi
mesela yüksek bir sistemde, çerçeveli sistemde baktığımızda bunun omega değeri
2.5. 8/2.5’lık kısmı yaklaşık yani 3, 3.25’lik bir kısmı süneklilikten geliyor. Dolayısıyla
onun daha sünek, öbürünün daha az sünek davrandığı zaten Şartnamenin içine
konulmuş durumda, var yani bu içinde
Sonuçta çaprazlar akmaya başladıktan sonra bunu zaten yatay olarak
tutabilecek fazla da bir şey kalmıyor. Dolayısıyla burada tamamen sizin tasarımcılar
olarak hep elastik davranışı düşünüyorsunuz ama, aslında önemli olan burada plastik
davranış. Yani akmaya başladıktan sonra ne kadar rijitliği kalıyor geri. Mesela şey
öyle değildir, bir çerçeveli sistemde bir-iki nokta aktıktan sonra hala belli bir yatay
rijitliği vardır. Ama bunlarda şeyi kaybettikten sonra, çok daha ciddi bir şekilde rijitlik
kaybı oluyor. Yani akma başladıktan sonra. Başka soru var mı acaba?
SALONDAN- (Kayda yansımayan konuşma)
CEM TOPKAYA- Onu şöyle açıklamaya çalışayım: Öncelikle nedenine biraz
bakarsak, burada aslında bunun cevabı biraz bu büyütme katsayısı ile ve dayanım
fazlalığı ile ilgili bir şey bu. Eğer basınçtaki çaprazınızı tamamen burkulmuş, hiçbir
24
kapasite göstermiyor olarak tasarım yaparsanız ki mesela şu anda 2005’de çıkmış
olan Amerikan Şartnamesi buna izin veriyor, vermiyor değil, oradan bir örnek
vereyim. Yani KL/R narinlik oranı 200’e kadar çıkabiliyorsunuz, mümkün, kesinlikle
200’ü vermiyor. 130, 110 gibi değerler veriyor. Şimdi bu özel durumda 200’e kadar
çıkmanıza izin verir. Fakat özel koşullar vardır. Bunun daha önce arkadaşımızın
söylediği gibi belli bir dayanım fazlalığı var, diyelim 2. Bu değer tayin edilirken
esasında basınç çaprazının biraz da olsa dayanım fazlalığına yardım edeceği
düşünülerek bu değer tayin edilmiştir. Şimdi siz basınç çaprazını yok sayarsanız ve
hakikaten yoka yakın bir kapasitesi varsa, diyelim KL/R 200 ise, o zaman sizin yeterli
dayanım fazlalığınız olmaz ve başta yaptığınız varsayımlar esasında yanlış olur. Yani
öyle bir durumda mesela Amerikan Şartnamesinin yaptığı 200 ile tasarıma izin verir,
fakat 200 ile yapılan tasarım sonucunda bütün elemanlar, yani diyelim çaprazların
aktığı vs. halindeki en kritik durumda, kolon, kiriş vs. hepsinin yine elastik kalacağını
siz taahhüt edebiliyorsanız, o zaman buna izin verir. Yani dolayısıyla eski yaptığınız
esasında tasarım yanlış değil, ama bu daha doğru, öyle söyleyeyim.
Teşekkür ederim geldiğiniz için, sağ olun.
-----&-----
25