Değiştirilebilir plastik mafsal kavramının önüretimli betonarme çerçeve türü sistemlerde kullanımı

Abstract

Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada önüretimli bir sanayi yapısının moment aktaran kiriş – kolon bağlantılarında farklı iki birleşim detayı uygulanarak elde edilen yapıların deprem performansları ve dinamik davranışları karşılıklı olarak incelenmiştir. Birinci tip yapıda önüretimli yapı sektöründe sıklıkla tercih edilen geleneksel bir birleşim tipi olan ıslak birleşim kullanılırken, ikinci tip yapıda değiştirilebilir plastik mafsal ismi verilen yeni geliştirilen modern bir birleşim kullanılmıştır. Çalışma toplam 5 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde önüretimli yapılar hakkında genel bilgiler verilmiş, uygulamada sıklıkla tercih edilen moment aktaran birleşim tiplerinden bahsedilmiş ve çalışmanın amacı anlatılmıştır. İkinci bölümde, betonarme yapıların doğrusal olmayan davranışı anlatılmış olup, yığılı plastik davranış modeli, yayılı plastik davranış modeli ve değiştirilebilir plastik mafsal modeli hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde değiştirilebilir plastik mafsalın mekanik özellikleri verilip, ilgili çalışmalar referans gösterilerek yapılan deneyler ve deney sonuçları kısaca açıklanmış, deney sonuçlarından elde edilen verilerin bilgisayar destekli yapısal analiz modellerinde temsil edilmesi anlatılmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümünde ıslak birleşimli ve değiştirilebilir plastik mafsallı yapı modellerinin analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu bölüm, değiştirilebilir plastik mafsal kavramının üç boyutlu yapı sistemlerinin analiz modellerinde uygulanmasını da adım adım göstermektedir. İlk olarak, analizi gerçekleştirilen yapının geometrik özellikleri anlatılmış, kullanılan malzemelerin mekanik özellikleri verilmiş ve yapı geometrisini görsel olarak anlatabilmek adına genel görünüş çizimleri gösterilmiştir. Daha sonra TBDY 2018 yönetmeliğine göre genel tasarım esasları anlatılıp, ilgili sismik tasarım parametreleri belirlenmiş, yapıya etki eden dış yükler ve tasarımda kullanılan yük birleşimleri verildikten sonra ön boyutlandırma yapılmış ve doğrusal deprem analizi tamamlanmıştır. Doğrusal deprem analizi yapılan yapının düzensizlik kontrolleri gerçekleştirildikten sonra çerçeve elemanlarının betonarme tasarımları yapılmıştır. Betonarme tasarım tamamlandıktan sonra doğrusal olmayan analiz modelleri oluşturulmuştur. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler için 11 adet deprem kaydı takımı seçilmiş olup, bu deprem kaydı takımlarının yatay ivme bileşenleri 90 derece döndürülerek analizler tekrarlanmış, her bir model için 22 adet toplamda iki model için 44 adet zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz gerçekleştirilmiştir. Ayrıca yapı davranışını adım adım izlemek; deplasman sünekliği, yapısal davranış katsayısı gibi parametreleri incelemek adına iki tip yapının her iki doğrultusu için statik itme analizleri yapılmıştır. Statik itme analizleri ayrıca plastik mafsal kesitlerinin istenildiği gibi davranış gösterip göstermediğinin izlenmesi açısından da önemli bir referans modeli olmuştur. Beşinci ve son bölümde ise elde edilen analiz sonuçlarının karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi yapılıp, çalışma sırasında edinilen tecrübelere göre öneriler sunulmuştur. Her iki yapı tipi için incelenen değerlendirme kriterleri şu şekilde özetlenebilir; zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz sonucunda elde edilen taban kesme kuvveti ve tepe yer değiştirmesi istemleri, elastik ötesi hasarın görülebilmesi adına taban kesme kuvvetine karşılık tepe yer değiştirmesi grafikleri, seçilmiş bazı düğüm noktaları için plastik şekil değiştirme istemleri, seçilmiş bazı kolon kesitleri için iç kuvvet karşılaştırmaları, yapısal elemanlardaki plastik hasarların karşılaştırılması. Son olarak, statik itme analizinin sonuçlarına bağlı olarak taşıyıcı sistem davranış katsayısı ve dayanım fazlalığı katsayısı önerilerinde bulunulmuştur.