Çok katmanlı eş merkezli çaprazlı çerçeve sistemleri, başta Kanada ve Amerika’nın kuzey bölgesi
olmak üzere geniş açıklık gerektiren bina uygulamalarında sıkça tercih edilmektedir. Genellikle
uzun açıklık gerektiren yüksek tek katlı bina uygulamalarında temelden çatı seviyesine kadar
uzanan tek katmandan oluşan çapraz elemanların kullanımının artık pratik ve ekonomik olmadığı
görülmüştür. Bu tür durumlarda tek katman yerine temelden çatı seviyesine en az iki katmandan
oluşacak ve katman araları kiriş elemanlarla bölünecek şekilde tasarlananan çelik çok katmanlı eş
merkezli taşıyıcı sistemler tercih edilmektedir. Bu sistemler geleneksel çaprazlı çerçeve
sistemlerine nazaran daha kullanışlı olsalar da sismik etkiler altında ek doğrusal olmayan durumu
vardır. Bu durum çapraz elemanların sismik etkiler altındaki dengelenmemiş kuvvetlerinden
dolayı kiriş elemanlarda oluşacak eksenel kuvvetin beraberinde kolon elemanlarda düzlem içi
deformasyona sebep olarak eğilme talebi oluşturmasıdır. 2016 AISC sismik hükümleri uyarınca
çok katmanlı çaprazlı çerçeve sistemleri için daha önceki sismik hükümler uyarınca tasarımları
yapılan ilgili sistemin kolon elemanının düzlem içi deformasyon talebi ve yer değiştirme
etkilerinden dolayı kritik katmandaki yoğunlaşmayı doğrusal şekilde dağıtarak çapraz
elemanlarıdaki süneklilik taleplerini kısıtlayarak geleneksel çarpazlı çerçeve sistemlerinden farklı
olarak ek bir tasarım yöntemi geliştirilmiştir. İlgili tasarım yöntemini doğrulamak için iki katta X
çapraz konfigürasyonuna sahip çok katmanlı çaprazlı çerçeve sisteminin AISC 2016 sismik
hükümleri uyarınca tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan çerçevenin Perform 3D programı kullanılarak
dinamik analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara bakıldığında katman yer değiştirmelerinin tek
bir katmanda yoğunlaşma talebinde olmadığı, çapraz elemanının süneklilik taleplerinin
konservatif kalması ve kolon elemanın düzlem içi eğilme momenti talebinin doğrusal hesaptan
elde edilen kapasitenin oldukça altında olduğu sonuçlarına ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Çelik yapılar, Çok katmanlı çaprazlı çerçeve sistemi, Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi
|
