İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 10 KATLI ÇELİK BİR BİNANIN DEPREM YÜKLERİ ALTINDA DEĞİŞİK GÜÇLENDİRME ŞEKİLLERİNE GÖRE İRDELENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Bahadır SALIBAŞI Anabilim Dalı : İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ Programı : DEPREM MÜHENDİSLİĞİ HAZİRAN 006

2 İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 10 KATLI ÇELİK BİR BİNANIN DEPREM YÜKLERİ ALTINDA DEĞİŞİK GÜÇLENDİRME ŞEKİLLERİNE GÖRE İRDELENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh. Bahadır SALIBAŞI ( ) Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 8 Mayıs 006 Tezin Savunulduğu Tarih : 13 Haziran 006 Tez Danışmanı : Diğer Jüri Üyeleri Yrd.Doç.Dr. Barlas Özden ÇAĞLAYAN Doç.Dr. Filiz PİROĞLU (İ.T.Ü.) Yrd.Doç.Dr. Meltem ŞAHİN (M.S.Ü.) HAZİRAN 006

3 ÖNSÖZ Yapılarda güçlendirme ihtiyacı mevcut taşıyıcı sitem kapasitesinin, yapının kullanım amacının değişikliğine bağlı olarak hareketli yükün artmasından dolayı oluşacak yeni kesit tesirlerini veya güncel deprem yönetmeliğinde belirtilen deprem kuvvetini taşıyacak kapasiteye getirilmek istenmesi durumunda doğar. Güçlendirme projeleri titiz çalışma gerektiren işlerdir. Çünkü yapılacak kesit güçlendirmeleri ve eklenecek perde veya çaprazların mevcut taşıyıcı sistemle beraber çalışması için gerek proje esnasında detaylandırma, gerekse uygulamada, projede verilen detayların doğru uygulanması çok önemlidir. Çelik yapılarda bu detaylar betonarme yapılara göre daha fazladır. Yüksek lisans tez çalışmam süresince değerli fikir ve tecrübelerinden yararlandığım, öncelikle sayın hocam Yard. Doç. Dr. Barlas Özden ÇAĞLAYAN a, lisans hayatım boyunca mühendislik hayatıma katkıda bulunan hocalarıma, her zaman maddi ve manevi desteğini hiçbir zaman esirgemeyen aileme, tecrübe ve bilgilerini paylaşan mesai arkadaşlarıma ve bu yoğun çalışma süresinde desteğinden dolayı Yüksek Mimar Şengü Şerare TORTU ya teşekkürlerimi bir borç bilirim. Haziran 006 Bahadır SALIBAŞI ii

4 İÇİNDEKİLER KISALTMALAR TABLO LİSTESİ ŞEKİL LİSTESİ SEMBOL LİSTESİ ÖZET SUMMARY vi vii i ii iv v 1. GİRİŞ Giriş 1. YÜK ANALİZİ 7.1 Zati Yükler 7. Kar Yükü 7.3 Hareketli Yükler 8. Rüzgar Yükü 8.5 Deprem Yükü 9 3. YAPISAL DÜZENSİZLİKLER Planda Düzensizlik Durumları (A1) Burulma Düzensizliği (A) Döşeme Süreksizlikleri (A3) Planda Çıkıntılar Bulunması (A) Taşıyıcı Eleman Eksenlerinin Paralel Olmaması 1 3. Düşey Doğrultuda Düzensizlik Durumları (B1) Komşu Katlar Arası Dayanım Zayıflığı (Zayıf Kat) (B) Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği (Yumuşak Kat) (B3) Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Süreksizliği 1. YAPININ ÖN BOYUTLAMASI 15.1 Kompozit Döşemenin Boyutlandırılması Kesit Zorlarının Belirlenmesi Katlanmış Saçın Kalıp Sürecinde Çalışması Karma Çalışma Süreci Kesit Mukavemet Hesapları Katlanmış Saçın Yalın Mukavemet Hesabı Kompozit Döşeme Mukavemet Hesapları Sehim Kontrolü Hesaplar 0. Kompozit Kirişin Boyutlandırılması 3..1 Rötreden Dolayı Oluşan Gerilmelerin Hesabı 6.. Sünmeden Dolayı Oluşan Gerilmelerin Hesabı 8..3 Sonuç Gerilmeler 8 iii

5 .. Kayma Elemanlarının Hesabı 9..5 Hesaplar 30.3 Kirişlerin Boyutlandırılması Çerçeve Kirişlerinin Boyutlandırılması Kompozit Olmayan Tali Kirişlerin Boyutlandırılması 7. Kolonların Boyutlandırılması 53.5 Temel ve Ankrajların Boyutlandırılması S1 Kolonu Temel ve Ankraj Hesapları S ve S3 Kolonları Temel ve Ankraj Hesapları S Kolonu Temel ve Ankraj Hesapları Birleşim Hesabı ve Detayları DIŞMERKEZ ÇAPRAZLI GÜÇLENDİRME Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçeve Boyutlandırılması Deprem Yüklerinin Dışmerkez Güçlendirişmiş Çerçevelere Dağıtılması K 1, K, K 5, K 8 Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçevelerin Boyutlandırması DGÇ ile Güçlendirilmiş Sistemin Dinamik Analizi Kolonların ve Kirişlerin Güçlendirilmesi 1 5. Birleşimlerin Güçlendirilmesi Temelin Güçlendirilmesi Birleşim Hesabı ve Detayları MERKEZİ ÇAPRAZLI GÜÇLENDİRME Çaprazların Boyutlandırılması K 1, K, K 5, K 8 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması K, K 3, K 6, K 7 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması K 9, K 1 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması K 10, K 13 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması K 11, K 1 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması MGÇ ile Güçlendirilmiş Sistemin Dinamik Analizi Kolonların ve Kirişlerin Güçlendirilmesi Temelin Güçlendirilmesi Birleşimlerin Güçlendirilmesi 6.6 Birleşim Hesapları ve Detayları MALİYET ANALİZİ Birim Fiyatlar ve Tarifleri Toprak Kazısı Yapılması Stabilize Dolgu Yapılması Dozlu Zemin Grobetonu Brüt Yüzeyli Kalıp Yapılması BS0 ve BS5 Betonarme Betonu 6 iv

6 7.1.6 S0 Kalitesinde Betonarme Demirinin İşlemesi Hasır Çelik Donatısının İşlenmesi St-37 Kalitesinde Çeşitli Profil ve Levhalarla Konstrüksiyon Yapılması Tek Kat Trapez Kesitli Saç ile Döşeme Yapılması 8 7. Düşey ve Rüzgar Yüklerine Göre Boyutlanmış Sistemin Metrajı ve Maliyeti DGÇ ile Güçlendirme İçin Gerekli Maliyet ve Metraj 9 7. MGÇ ile Güçlendirme İçin Gerekli Maliyet ve Metraj Maliyet Analizi Sonuçları 9 8. SONUÇLAR 50 KAYNAKLAR 56 EKLER 58 ÖZGEÇMİŞ 60 v

7 KISALTMALAR A.B.Y.Y.H.Y AISC DGÇ EX EY G MGÇ Q SDNS SDYS SPECX SPECY TS UBC : Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik : American Instute of Steel Construction : Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçeve : X Yönü Eşdeğer Deprem Yükü : Y Yönü Eşdeğer Deprem Yükü : Düşey Sabit Yükler : Merkezi Güçlendirilmiş Çerçeve : Düşey Hareketli Yükler : Süneklilik Düzeyi Normal Sistem : Süneklilk Düzeyi Yüksek Sistem : X Yönü Modal Deprem Kuvveti : Y Yönü Modal Deprem Kuvveti : Türk Standartları Enstitüsü : United Building Code vi

8 TABLO LİSTESİ Sayfa No Tablo 3.1 : Dışmerkez Çaprazlı Güçlendirme Burulma Düzensizliği Kontrolü. 11 Tablo 3. : Merkezi Çaprazlı Güçlendirme Burulma Düzensizliği Kontrolü... 1 Tablo 3.3 : Dışmerkez Çaprazlı Güçlendirme Yumuşak Kat Kontrolü Tablo 3. : Merkezi Çaprazlı Güçlendirme Yumuşak Kat Kontrolü... 1 Tablo.1 : Bulon Emniyet Gerilmeleri Tablo. : Kaynak Emniyet Gerilmeleri Tablo 5.1 : Yapıya Etkiyen Eşdeğer Deprem Yükünün Katlara Dağılımı Tablo 5. : DGÇ lere Etkiyen Deprem Yükleri Tablo 5.3 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ Bağlantı Kirişi Geometrik Özellikleri Tablo 5. : DGÇ Bağlantı Kirişi Mekanik Özellikleri Tablo 5.5 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Bağlantı ve Çerçeve Kirişi Tesir Kuvvetleri Tablo 5.6 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Bağlantı Kirişi Kontrolleri Tablo 5.7 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Çerçeve Kirişi Plastik Kesit Tesirleri Tablo 5.8 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Çerçeve Kirişi Tahkikleri 133 Tablo 5.9 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Güçlendirilmiş Çerçeve Kirişlerinde Kaynak Tahkiki Tablo 5.10 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Örgü Elemanı Mekanik Özellikleri Tablo 5.11 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Örgü Elemanı Tahkikleri Tablo 5.1 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolonu Mekanik Özellikleri Tablo 5.13 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolonu Tesir Kuvvetleri Tablo 5.1 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolon Tahkikleri Tablo 5.15 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolon Tahkikleri Tablo 5.16 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolon Güçlendirilmiş Kaynak Tahkikleri Tablo 5.17 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Mekanik Özellikleri Tablo 5.18 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Tesir Kuvvetleri Tablo 5.19 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolon Tahkikleri Tablo 5.0 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Kaynak Tahkikleri Tablo 5.1 : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Kütle Katılım Oranları Tablo 5. : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Burulma Düzensizliği... 1 Tablo 5.3 : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Yanal Deplasman Kontrolü Tablo 6.1 : K 1, K, K 5, K 8 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Tablo 6. : K, K 3, K 6, K 7 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Tablo 6.3 : K 9, K 1 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Tablo 6. : K 10, K 13 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Tablo 6.5 : K 11, K 1 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Tablo 6.6 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Kütle Katılım Oranları Tablo 6.7 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Burulma Düzensizliği vii

9 Sayfa No Tablo 6.8 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Yanal Deplasman Kontrolü viii

10 ŞEKİL LİSTESİ Sayfa No Şekil 1.1 : Yapının Bilgisayar Modeli... 1 Şekil 1. : Kat Dispozisyon Planı... Şekil 1.3 : Yapının Enine Görünüşü... Şekil 1. : Yapının Boyuna Görünüşü... 3 Şekil.1 : Rüzgar Yük Katsayıları... 8 Şekil.1 : Kompozit Döşeme Beton-Çelik Bağlantı Tipi Şekil. : Saç Profil ve Plağın Boyutları Şekil.3 : Sürekli Kompozit Plakta Moment Diyagramı Şekil. : Katlanmış (Ara Rijitleyicisiz) İnce Cidarlı Eğilme Elemanı Şekil.5 : Yapıda Kullanılan Kompozit Döşeme Kesiti... 0 Şekil.6 : Kesit Etkileri Dağıtımı Yöntemi... 3 Şekil.7 : Kompozit Kiriş Kesiti... Şekil.8 : Rötreden Oluşan İç Kuvvetler... 6 Şekil.9 : Kayma Elemanı Kesiti... 9 Şekil.10 : Tipik Kiriş Kesiti Şekil.11 : IPE 360 Kesit Özellikleri Şekil.1 : IPE 00 Kesit Özellikleri Şekil.13 : IPE 50 Kesit Özellikleri Şekil.1 : I530 Kesit Özellikleri... 0 Şekil.15 : I70 Kesit Özellikleri... Şekil.16 : KK1 Kirişi... 3 Şekil.17 : KK1 Kirişi A-A Kesiti... Şekil.18 : KK1 Kirişi B-B Kesiti... 5 Şekil.19 : KK1 Kirişi C-C Kesiti... 6 Şekil.0 : KK1 Kirişi D-D Kesiti... 6 Şekil.1 : KK Kirişi Şekil. : KK Kirişi A-A Kesiti Şekil.3 : KK Kirişi B-B Kesiti Şekil. : KK Kirişi C-C Kesiti... 5 Şekil.5 : KK Kirişi D-D Kesiti... 5 Şekil.6 : HAC 700/30/0 Kesiti Şekil.7 : HAC 600/30/0 Kesiti Şekil.8 : HAC 600/0/15 Kesiti Şekil.9 : HAC 500/0/15 Kesiti Şekil.30 : HD00X59 Kesiti Şekil.31 : HD00X31 Kesiti Şekil.3 : HD00X16 Kesiti i

11 Sayfa No Şekil.33 : HD360X16 Kesiti Şekil.3 : HD00X551 Kesiti Şekil.35 : HD00X87 Kesiti... 8 Şekil.36 : HD00X187 Kesiti... 8 Şekil.37 : HD60X11 Kesiti Şekil.38 : Zımbalama Bölgesi Özellikleri Şekil.39 : Ankastre Kolon Ankraj Kuvvetleri Şekil.0 : HAC700/30/0 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli Şekil.1 : HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı Şekil. : HAC700/30/0 A-A Kesiti Şekil.3 : HAC700/30/0 B-B Kesiti... 9 Şekil. : HD00X59 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli Şekil.5 : HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı Şekil.6 : HD00X59 A-A Kesiti Şekil.7 : HD00X59 B-B Kesiti Şekil.8 : HD00X59 C-C Kesiti Şekil.9 : HD00X551 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli Şekil.50 : HD00X551 Ankastre Kolon Ayağı Şekil.51 : HD00X551 A-A Kesiti Şekil.5 : HD00X551 B-B Kesiti Şekil.53 : HD00X551 C-C Kesiti Şekil.5 : IPE 70-I70 Birleşim Detayı Şekil.55 : HD00X59-I530 Birleşim Detayı Şekil.56 : HAC700/30/0-I70 Birleşim Detayı Şekil 5.1 : Dışmerkez Çapraz Planı Şekil 5. : DGÇ nin Yatay Yük Altında Şekil Değiştirmesi Şekil 5.3 : Bağlantı Kirişi Geometrisi 19 Şekil 5. : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerde Katlara Etkiyen Eşdeğer Deprem Yükleri Şekil 5.5 : Güçlendirilen Bağlantı Kirişinde Kaynak Gösterimi Şekil 5.6 : Güçlendirilmiş G_S1 Kolon Kesiti Şekil 5.7 : Güçlendirilmiş G_S Kolon Kesitleri Şekil 5.8 : G_HAC700/30/0 Sonlu Eleman Modeli Şekil 5.9 : G_HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı Şekil 5.10 : G_HAC700/30/0 A-A Kesiti Şekil 5.11 : G_HAC700/30/0 B-B Kesiti Şekil 5.1 : G_HD00X59 Sonlu Eleman Modeli Şekil 5.13 : G_HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı Şekil 5.1 : G_HD00X59 A-A Kesiti Şekil 5.15 : G_HD00X59 B-B Kesiti Şekil 5.16 : G_HD00X59 C-C Kesiti Şekil 5.17 : G_HD00X551 Sonlu Eleman Modeli Şekil 5.18 : G_HD00X551 Ankastre Kolon Ayağı Şekil 5.19 : G_HD00X551 A-A Kesiti

12 Sayfa No Şekil 5.0 : G_HD00X551 B-B Kesiti Şekil 5.1 : G_HD00X551 C-C Kesiti Şekil 5. : G_IPE360/ Birleşim Detayı Şekil 5.3 : G_IPE360/ 1-1 Kesiti Şekil 5. : Güçlendirme Elemanı Birleşim Detayı Şekil 5.5 : HD360X196 Kesiti Şekil 5.6 : Güçlendirme Elemanı Birleşim Detayı A-A Kesiti Şekil 6.1 : Dışmerkez Çapraz Planı Şekil 6. : G_HAC/700/30/0 Kesiti Şekil 6.3 : G_HAC/600/30/0 Kesiti Şekil 6. : G_HD00X59 Kesiti Şekil 6.5 : G_HD00X31 Kesiti 190 Şekil 6.6 : G_HD00X16 Kesiti 19 Şekil 6.7 : G_HD360X16 Kesiti 197 Şekil 6.8 : G_HD00X59/ Kesiti. 01 Şekil 6.9 : G_HD00X551 Kesiti 05 Şekil 6.10 : G_HD00X87 Kesiti Şekil 6.11 : G_HD00X187 Kesiti 1 Şekil 6.1 : G_HD60X11 Kesiti 16 Şekil 6.13 : G_HAC700/30/0 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli. Şekil 6.1 : G HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı Şekil 6.15 : G_HAC700/30/0 A-A Kesiti Şekil 6.16 : G_HAC700/30/0 B-B Kesiti 5 Şekil 6.17 : G_HD00X59 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli. 7 Şekil 6.18 : G_HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı... 7 Şekil 6.19 : G_HD00X59 A-A Kesiti 9 Şekil 6.0 : G_HD00X59 B-B Kesiti 30 Şekil 6.1 : G_HD00X59 C-C Kesiti 31 Şekil 6. : G_HD00X551 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli. 33 Şekil 6.3 : G_HD00X551 Ankastre Kolon Ayağı Şekil 6. : G_HD00X551 A-A Kesiti Şekil 6.5 : G_HD00X551 B-B Kesiti Şekil 6.6 : G_HD00X551 A-A Kesiti Şekil 6.7 : Güçlendirme Elemanı Birleşim Detayı... 1 Şekil 6.8 : HE-B 60 Kesiti... Şekil 8.1 : DGÇ Türleri... 5 Şekil 8. : MGÇ Türleri i

13 SEMBOL LİSTESİ A(T) :Spektral ivme katsayısı A 0 :Etkin yer ivme katsayısı A smin :Minumum donatı kesit alanı b e :Efektif genişlik b, b y :Zımbalama çevresinin (u p ) ve y doğrultularındaki boyutları C m, C my :M, M y moment diyagramları ve hesap yapılan düzleme dik doğrultuda çubuğun tutulma düzenini göz önünde tutan katsayı d :Eğilme elemanlarında faydalı yükseklik d :Basınç donatısı merkezinden ölçülen beton örtüsü d g :I kesitli profillerde gövde yüksekliği e :Eğilme düzleminde hesaba katılacak dışmerkezlik e min :Minumum dışmerkezlik e, e y : ve y doğrultularındaki dışmerkezlikler E c :Beton elastisite modülü E :Elastisite modülü f :Sehim f cd :Beton tasarım basınç dayanımı f ck :Beton karakteristik basınç dayanımı f ctd :Beton tasarım eksenel çekme dayanımı f yd :Boyuna donatı tasarım akma dayanımı f yk :Boyuna donatı karakteristik akma dayanımı G :Kalıcı yük h :Döşeme kalınlığı, eleman yüksekliği, kiriş toplam yüksekliği, kolonun eğilme düzlemindeki kesit boyutu i :Eylemsizlik yarıçapı i y : I kesitli profillerde basınç başlığı ve gövdenin basınç bölgesinin üçte Birinin gövde simetri eksenine göre eylemsizlik yarıçapı I :Eylemsizlik momenti I :Bina önem katsayısı k s :Donatı hesabına esas katsayı k v :Zemin düşey yatak katsayısı K :Donatı hesabına esas katsayı M p :Kesitin plastik moment kapasitesi N p :Kesitin plastik normal kuvvet kapasitesi n :Hareketli yük katılım katsayısı P k0 :Kar yükü değeri Q :Hareketli yük etkisi ii

14 R R a (T) S(T) T T A, T B t b t g u p V p V t W ρ min γ λ σ z,em σ a σ lem σ lem σ k σ v σ eb σ bem σ b, σ by σ B, σ By σ e, σ ey η bi η ki τ sem ω, ω y :Taşıyıcı sistem davranış katsayısı :Deprem yükü azaltma katsayısı :Spektrum katsayısı :Binanın doğal titreşim periyodu (s) :Spektrum karakteristik periyotları :I kesitli profillerde başlık et kalınlığı :I kesitli profillerde gövde et kalınlığı :Zımbalama çevresi (yüklenen alana d/ uzaklıkta) :Kesitin plastik kesme kuvveti kapasitesi :Binaya etkiyen toplam deprem yükü (taban kesme kuvveti) :Binanın hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığı :Minumum donatı oranı :Zımbalamada eğilme etkisini yansıtan katsayı :Narinlik Modülü :Zemin emniyet gerilmesi :Çeliğin akma gerilmesi :Bulon ezilme emniyet gerilmesi :Bulon eksenel çekme emniyet gerilmesi :Kaynak emniyet gerilmesi :Kıyaslama emniyet gerilmesi :Yalnız (S) eksenel basınç kuvveti etkisi altında hesaplanan gerilme :Yalnız (S) eksenel basınç kuvveti etkisi altında uygulanacak emniyet gerilmesi :Yalnız (M, M y ) eğilme momentleri etkisi altında hesaplanan (eğilme-basınç) başlığı gerilmesi :Yalnız (M, M y ) eğilme momentleri etkisi altında uygulanacak (eğilme-basınç) başlığı için emniyet gerilmesi : (-) ve (y-y) asal eksenleri etrafındaki burkulmalar için hesaplanan ve Euler gerilmesi nden türetilen gerilme :i inci katta tanımlanan burulma düzensizliği katsayısı :i inci katta tanımlanan rijitlik düzensizliği katsayısı :Bulon kayma emniyet gerilmesi :(-, y-y) eksenlerine göre mukavemet momenti iii

15 10 KATLI ÇELİK BİR BİNANIN DEPREM YÜKLERİ ALTINDA DEĞİŞİK GÜÇLENDİRME ŞEKİLLERİNE GÖRE İRDELENMESİ ÖZET Bu tez çalışmasında 10 katlı bir çelik yapının TS-68 e göre düşey ve rüzgar yükleri altında boyutlandırılıp, Deprem Yönetmeliği nde belirtilen deprem kuvvetine göre iki değişik şekilde güçlendirilmesi, ilgili çizimlerin hazırlanması ve bu güçlendirmelerin maliyet analizi yapılmıştır. Yapının taşıyıcı sistemi çelik çerçevelerden meydana gelmektedir. Yapı, bir zemin kat ve dokuz normal kattan oluşmaktadır. Zemin kat 3.80 m, normal katlar ise m dir. Döşeme sistemi olarak kompozit döşeme sistemi seçilmiştir. Yapı, birinci derece deprem bölgesinde ve Z sınıfı zemin üzerinde yer almaktadır. Zemin emniyet gerilmesi 50 kn/m, zemin düşey yatak katsayısı 0000 KN/m 3 alınmıştır. Yapıda taşıyıcı sistem ve levhalarda St-37 kalitesinde yapısal çelik, döşemede BS0, temelde BS5 kalitesinde beton döşemede BÇIV ve temelde BÇIII kalitesinde betonarme çeliği kullanılmıştır. Dışmerkez çaprazlı ve merkezi çaprazlı olmak üzere iki adet güçlendirme çalışması yapılmış, gerekli kesitler çelik levhalar ile güçlendirilmiş ve birleşimler takviye edilmiştir. Düşey ve rüzgar yüklerine göre temel sistemi rijit zemine oturan tekil temel çözümü ile boyutlanmıştır. Depremli durumda temel sistemi radye temel olarak güçlendirilmiştir. Güçlendirme için yapılan bilgisayar programında temel sistemi zemin düşey yatak katsayısından hareketle bulunan çökme yayları tanımlanarak modellenmiştir. Anahtar Kelimeler: Güçlendirme, Çelik yapının güçlendirmesi, Dışmerkez Çapraz, Merkezi Çapraz Bilim Dalı Sayısal Kodu: iv

16 STUDY OF DIFFERENT RETROFITING TYPES FOR 10 STORY STEEL BUILDING UNDER EARTHQUAKE FORCES SUMMARY In this study, the design of a 10 story steel building according to TS-68 standard under gravity and wind loads, design of two retrofiting types under the earthquake load which is defined in Turkish Seismic Code, drawings and cost analysis of the structure have been carried out. Structure system consists of steel frame system. The structure has one ground floor and nine normal floors. The ground floor height is 3.80 m, normal floors are m. Composite slab system is selected as a slab system. The structure is assumed to be in the earthquake zone of the first degree and located on a Z class soil. Furthermore allowable soil stress is assumed to be 50 kn/m and vertical spring coefficient of ground is taken as 0000 kn/m 3. For the material of steel elements and plates St-37 quality structural steel, for slab BS0 quality concrete and BÇIV quality reinforcement, for foundation BS5 quality concrete and BÇIII quality reinforcement are used. Two retrofiting studies, which are retrofitting by eccentric braces and retrofiting by concentric braces are done and structure sytstem elements which are required to be retrofitted, are retrofitted by steel plates. Moreover, connections which are required to be retrofitted are retrofitted. The foundation system is chosen as single foundation that is assumed to be supported by rijid soil and analyzed under gravity and wind loads. Under the earthquake loads it is retrofitted as a mat foundation. Retrofitted foundation system is modeled as supporting by elastic spring. Keywords: Retrofitting, Retrofitting with eccentric and concentric braces, Retrofitting of a steel structure. Science Code: v

17 BÖLÜM 1 GİRİŞ 1.1 Giriş Sunulan bu çalışmada geometrisi bakımından alışılagelmiş yapıların dışında olan bir çelik yapının TS68 e göre düşey ve rüzgar yükleri altında boyutlandırılıp, Deprem Yönetmeliği nde belirtilen modal ve eşdeğer deprem yükleri yapıya etki ettirilerek dışmerkez çaprazlarla ve merkezi çaprazlarla güçlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu güçlendirmelerin sonunda hangisinin uygulama ve ekonomi açısından daha uygun olduğuna değinilmiştir. Yapı bir zemin ve dokuz normal kattan oluşan taşıyıcı sistemi çelik çerçeve sistem olan bir çelik yapıdır (Şekil 1-1). Kalıp planında da görüldüğü gibi (Şekil 1-) yapının enine doğrultuda 5.5 m uzunluğunda, boyuna doğrultuda 3.0 m uzunluğunda konsollar vardır. Döşeme sistemi olarak toplam yüksekliği 10 cm olan kompozit döşeme sistemi kullanılmıştır. Dolayısıyla, döşemenin üzerine oturduğu tali kirişler kompozit kiriş olarak boyutlandırılmıştır. Şekil 1.1 : Yapının Bilgisayar Modeli 1

18 Şekil 1. : Kat Dispozisyon Planı Şekil 1.3 : Yapının Enine Görünüşü

19 Şekil 1. : Yapının Boyuna Görünüşü Yapı hakkındaki bilgilere daha detaylı olarak bakılacak olursa; Yapı bir zemin ve dokuz normal kattan oluşan 10 katlı çelik bir yapıdır. Toplam yapı yüksekliği: m dir. Kat yükseklileri: Zemin kat :3.80 m Normal katlar : m Yapının yaklaşık olarak kat plan alanı 7 0 = 10 m dir. Yapı I. Derece Deprem Bölgesinde olup A o =0.0 alınmıştır. [1] Yapı Z sınıfı zemin üzerinde yer almaktadır. Zemin karakteristik periyotları T A =0.0 sn T B =0.90 sn dir. [1] Yapının üzerinde bulunduğu zemin için; Zemin emniyet gerilmesi σ z,em =50 kn/m Düşey yatak katsayısı k v =0000 kn/m 3 olarak verilmiştir. Yapı konut kullanım amacına hizmet edecek olup, Hareketli yük katılım katsayısı n=0.30 [1] Bina önem katsayısı ise I=1.0 alınmıştır. [1] 3

20 Tüm profiller ve levhaların malzeme kalitesi St-37 kalitesinde yapısal çelik seçilmiştir. Döşemelerde BS0, temellerde ise BS5 kalitesinde beton kullanılmıştır. İkinci bölümde, yapıya etki ettirilen düşey ve yatay yüklerin tanımları ve değerleri belirtilmiştir. Üçüncü bölümde, ön boyutlama ve güçlendirişmiş sistemin yapısal düzensizlik durumları incelenmiştir. Dördüncü bölümde, düşey ve rüzgar yüklerine göre ön boyutlama çalışması yapılmıştır. Önce kompozit döşeme ve tali kirişlerin kesitleri belirlenmiştir.. Daha sonra yapının taşıyıcı sisteminin çözümü ETABS V..3 programı ile yapılarak elde edilen iç kuvvetlere göre gerilme, stabilite ve deformasyon tahkikleri yapılmış ve kesitler belirlenmiştir. Kolon mesnet reaksiyonlarına göre temel yüksekliği ve ebatları hesaplanıp ankraj bulon çapları belirlenmiştir. Beşinci bölümde, yapının her iki yönünde de dışmerkez çaprazlar kullanarak yapıyı deprem kuvvetine göre güçlendirme çalışması yapılmıştır. Yapıya hem eşdeğer hem modal deprem kuvveti etki ettirilmiş ve modal analizi sonucu bulunan taban kesme kuvveti değerleri eşdeğer deprem yükü yöntemiyle hesaplanan toplam taban kesme kuvveti değerine uygun katsayılarla çarpılarak çekilmiştir. Dışmerkez çaprazlı çerçeve tasarımı yapılıp çerçeve elemanlarında gerilme ve stabilite tahkikleri yapılıp gerekli kesitler levhalarla güçlendirilmiştir. Diğer çerçeve kirişleri ve kolonlarda gerilme ve stabilite tahkikleri yapılmış ve herhangi bir kesit güçlendirmesine gerek olmadığı görülmüştür. Kolon-kiriş birleşimleri ve kolon ekleri [] de tariflendiği gibi kontrol edilmiştir. Gerekli birleşimler güçlendirilmiştir. Güçlendirme amaçlı konulan levhalar ile mevcut profiller arasındaki bağlantıyı sağlayacak kaynaklar dikişlerinde gerilme tahkiki yapılmıştır. Temel sistemi radye temel olarak güçlendirilmiştir. Radye temelin çözümü SAFE V7.01 programı ile yapılıp oluşan kesit tesirlerine göre [19] ve [1] kullanılarak donatı hesabı yapılmıştır. Altıncı bölümde, yapının her iki yönünde de merkezi çaprazlar kullanarak yapıyı deprem kuvvetine göre güçlendirme çalışması yapılmıştır. beşinci bölümde yapıldığı gibi yapıya hem eşdeğer hem modal deprem kuvveti etki ettirilmiş ve modal analizi sonucu bulunan taban kesme kuvveti değerleri eşdeğer deprem yükü yöntemiyle

21 hesaplanan toplam taban kesme kuvveti değerine uygun katsayılarla çarpılarak çekilmiştir. Çerçeve kirişleri, çaprazlar ve kolonlarda gerilme ve stabilite tahkikleri yapılıp gerekli kesitler levhalarla güçlendirilmiştir. Kolon-kiriş birleşimleri ve kolon ekleri [] de tariflendiği gibi kontrol edilmiştir. Gerekli birleşimler güçlendirilmiştir. Güçlendirme amaçlı konulan levhalar ile mevcut profiller arasındaki bağlantıyı sağlayacak kaynak dikişlerinde gerilme tahkiki yapılmıştır. Temel sistemi radye temel olarak güçlendirilmiştir. Radye temelin çözümü SAFE V7.01 programı ile yapılıp oluşan kesit tesirlerine göre [19] ve [1] kullanılarak donatı hesabı yapılmıştır. Yedinci bölümde, ön boyutlama ve güçlendirilmiş durumdaki betonarme ve çelik metrajları çıkartılmış ve birim fiyatlara göre maliyetleri hesaplanmıştır. Sekizinci bölümde, yapılan çalışmalar ile ilgili sonuçlara değinilmiştir Çelik elemanların boyutlamasında, birleşim hesaplarında ve betonarme hesaplarda kullanılan yükler ve yükleme kombinasyonları aşağıda görülmektedir. G = Taşıyıcı Sistem Zati Ağırlığı + Kaplama + Sıva + Asma Tavan Q = Hareketli Yük + Kar E1 = X-Yönü + Dışmerkezli Eşdeğer Deprem Kuvveti E = X-Yönü - Dışmerkezli Eşdeğer Deprem Kuvveti E1 y = Y-Yönü + Dışmerkezli Eşdeğer Deprem Kuvveti E y = Y-Yönü - Dışmerkezli Eşdeğer Deprem Kuvveti SPEC = X-Yönü Modal Deprem Kuvveti SPEC y = Y-Yönü Modal Deprem Kuvveti YUK 1: 1.0G + 1.0Q YUK : 1.0G + 1.0Q + 1.0E1 YUK 3: 1.0G + 1.0Q 1.0E1 YUK : 1.0G + 1.0Q + 1.0E1 y YUK 5: 1.0G + 1.0Q 1.0E1 y YUK 6: 1.0G + 1.0Q + 1.0E 5

22 YUK 7: 1.0G + 1.0Q 1.0E YUK 8: 1.0G + 1.0Q + 1.0E y YUK 9: 1.0G + 1.0Q 1.0E y YUK 10: 1.0G + 1.0Q ± 1.0SPEC YUK 11: 1.0G + 1.0Q ± 1.0SPEC y YUK 1: 1.0G + 1.0Q + 1.0R YUK 13: 1.0G + 1.0Q 1.0R YUK 1: 1.0G + 1.0Q + 1.0R y YUK 15: 1.0G + 1.0Q 1.0R y YUK 16: 1.G + 1.6Q YUK 17 : 1.0G + 1.0Q +.8 E Bu tez çalışmasında kullanılan yapısal çelik, beton çeliği ve beton ile ilgili malzeme karakteristikleri aşağıda verilmiştir. E = kn/m (St 37 için) σ a = kn/m f ck =0000 kn/m (BS0 için) f cd =13000 kn/m f ctd =1000 kn/m f ck =5000 kn/m (BS5 için) f cd =17000 kn/m f ctd =1150 kn/m f yk =0000 kn/m (BÇIII için) f yd = kn/m 6

23 BÖLÜM YÜK ANALİZİ.1 Zati Yükler Kaplama ve sıva, asma tavan ve bölme duvar yükleri aşağıda verilmiştir. Yapının tüm katlarında 10 cm kalınlığında kompozit döşeme kullanılmıştır. ETABS V8..3 programında tanımlanan taşıyıcı sistem elemanlarının, döşeme betonunun ve 1 mm kalınlığında döşeme saçının zati ağırlıkları program tarafından hesaba katılmaktadır. 10 cm lik kompozit döşemede: Kaplama + Sıva = 1.10 kn/m Asma Tavan kn/m Bölme Duvar kn/m g =.00 kn/m. Kar Yükü Kar yükü TS-98 de planda m ye yapının bulunduğu yerin denizden yüksekliğine ve düştüğü yüzeyin yatay ile olan açısına göre belirlenmektedir. [3] Buna göre, bölge tanımlanmıştır. Yapının denizden yüksekliğinin 00 metreden az ve birinci bölgede bulunduğu kabul edilmiştir. Buna göre, aşağıda verilen değer kar yükü olarak hesaplarda kullanılmıştır. P = 0.75 kn/m ko (P ko : Kar Yükü Değeri) 7

24 .3 Hareketli Yükler Hareketli yüklerin seçiminde yapının kullanım amacı göz önünde bulundurulur [3]. Yapı konut amaçlı kullanılacağı için aşağıda verilen değer hareketli yük olarak hesaplarda kullanılmıştır. q =.0 kn/m (q: Hareketli Yük Değeri) Çatı döşemesinde hareketli yük olarak kar yükü alınmıştır. q ç = 0.75 kn/m (q ç : Çatı Hareketli Yük Değeri). Rüzgar Yükü Rüzgar yüklerinin belirlenmesinde TS98 den yararlanılmıştır. Rüzgar yükü rüzgarın hızına dolayısıyla yapının yüksekliğine göre belirlenmektedir [3]. Yapının yüksekliği m olduğu için; q r = 1.1 kn/m ( q r : Rüzar Yükü ) w = c q (.1) p r Yapı üst yüzeyine etki eden rüzgar kuvveti Denklem (.1) e göre hesaplanır. c p katsayısı Şekil (-1) de gösterilmiştir Rüzgar Yönü Şekil.1 : Rüzgar Yük Katsayıları 8

25 .5 Deprem Yükü Yapıya, deprem yükü Deprem Yönetmeliğinde belirtilen eşdeğer deprem yükü yöntemi ve modal analiz yöntemlerine göre ayrı ayrı etki ettirilmiştir. Deprem yükü analizinde, zemin ve yapının özelliklerine bağlı olarak yönetmeliğin öngördüğü değerler kullanılmıştır. Her iki yöntemde de elastik deprem yükünün bulunmasında kullanılan Elastik Deprem Yükleri İçin Spektral Katsayısı A(T) %5 sönüm oranı için tasarım ivme spektrumunun yerçekimi ivmesi g ye bölünmesine karşı gelen Spektral İvme Katsayısı Denklem (.) ile verilir A 0, etkin yer ivmesi katsayısı 1. derece deprem bölgesi için 0.0, I, bina önem katsayısı konut tipi yapılar için 1 alınmıştır. A(T) = A 0 I S (T) (.) Denklem (.) de yer alan Spektrum Katsayısı, S(T), yerel zemin koşullarına ve bina doğal periyodu T ye bağlı olarak Denklem (.3) ile hesaplanmıştır S(T) = T / T A (0 T T A ) (.3a) S(T) =.5 (T A < T T B ) (.3b) S(T) =.5 (T B / T ) 0.8 (T > T B ) (.3c) Denklem (.3) deki Spektrum Karakteristik Periyotları, T A ve T B, Z tipi zemin için T A 0.0 sn, T B 0.90 sn dir. Depremde taşıyıcı sistemin kendine özgü doğrusal elastik olmayan davranışını göz önüne almak üzere Denklem (.) de verilen spektral ivme katsayısına göre bulunan deprem yükleri, aşağıda tanımlanan Deprem Yükü Azaltma Katsayısına bölünmüştür. R a (T) = (R 1.5) T / T A (0 T T A ) (.a) R a (T) = R (T > T A ) (.b) Her bir güçlendirme yönteminde R değişmektedir. Yapıda A1 türü düzensizlik bulunduğu için modal analiz ile hesaplanan taban kesme kuvveti, eşdeğer deprem yöntemiyle hesaplanan taban kesme kuvvetinin %100 ü olacak şekilde bilgisayar programında tanımlanmıştır. 9

26 Eşdeğer deprem yöntemine göre taban kesme kuvveti V t Denklem (.5) ile hesaplanmıştır. Vt = W A(T 1) R(T) a Ao I W (.5) Denklem (.5) de W, yapının deprem sırasındaki toplam ağırlığıdır, ve Denklem (.6) ile hesaplanmıştır. N W= w i=1 i (.6) Denklem (.6) daki w i kat ağırlıkları, Denklem (.7) ile hesaplanmıştır. w i = g i + n q i (.7) Denklem (.7) deki n, hareketli yük katılım katsayısı olup konut tipi yapılar için 0.30 alınmıştır. 10

27 BÖLÜM 3 YAPISAL DÜZENSİZLİKLER Ön boyutlanmış, dışmerkez çaprazlı ve merkezi çaprazlı güçlendirişmiş sistemlerin yapısal düzensizlikleri ayrı ayrı incelenmiştir. 3.1 Planda Düzensizlik Durumları (A1) Burulma Düzensizliği Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı doğrultudaki ortalama göreli ötelemeye oranını ifade eden Burulma Düzensizliği Katsayısı Denklem (3.1) ile hesaplanan η bi nin 1. den büyük olması durumu. [1] [η bi = ( i ) ma / ( i ) ort > 1.] (3.1) Burulma düzensizliği Bölüm 1 de belirtilen YÜK, YÜK 3, YÜK, YÜK5, YÜK 6, YÜK 7, YÜK 8, YÜK 9, YÜK 10, ve YÜK 11 yüklemeleri için ayrı ayrı yapılmış ve en elverişsiz olanları dışmerkez çaprazlı güçlendirme için Tablo 3.1 de, merkezi çaprazlı güçlendirme için Tablo 3. de bölüm de gösterilmiştir. Tablo 3.1 : Dışmerkez Çaprazlı Güçlendirme Burulma Düzensizliği Kontrolü Kat min ma ort ymin yma yort η ηy / / / / / / / / /

28 Tablo 3. : Merkezi Çaprazlı Güçlendirme Burulma Düzensizliği Kontrolü Kat ma min ort yma ymin ort η ηy / / / / / / / / / (A) Döşeme Süreksizlikleri Herhangi bir kattaki döşemede; I - Merdiven ve asansör boşlukları dahil, boşluk alanları toplamının kat brüt alanının 1/3 ünden fazla olması durumu, [1] II - Deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle aktarılabilmesini güçleştiren yerel döşeme boşluklarının bulunması durumu,[1] III - Döşemenin düzlem içi rijitlik ve dayanımında ani azalmaların olması durumu Yapının kat alanı 0 7 = 10 m.[1] Bir kattaki merdiven ve asansör boşluk alanı.3 5 = 6 m. 6 < 10 / 3 = 80 m olduğundan yapıda döşeme süreksizliği mevcut değildir (A3) Planda Çıkıntılar Bulunması Bina kat planlarında çıkıntı yapan kısımların birbirine dik iki doğrultudaki boyutlarının her ikisinin de, binanın o katının aynı doğrultulardaki toplam plan boyutlarının %0'sinden daha büyük olması durumudur. [1] Yapının geometrik şekli incelendiğinde yapıda bu düzensizliğin olmadığı gözükmektedir (A) Taşıyıcı Eleman Eksenlerinin Paralel Olmaması Taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının plandaki asal eksenlerinin, gözönüne alınan birbirine dik yatay deprem doğrultularına paralel olmaması durumu. [1] 1

29 Yapının taşıyıcı düşey elemanlarının asal eksenleri paralel olduğu için yapıda A türü düzensizlik bulunmamaktadır. 3. Düşey Doğrultuda Düzensizlik Durumları 3..1 (B1) Komşu Katlar Arası Dayanım Zayıflığı (Zayıf Kat) Çelik yapılar için geçerli olmadığı için incelenmemiştir. 3.. (B) Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği (Yumuşak Kat) Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir i inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesinin bir üst kattaki ortalama göreli kat ötelemesine oranı olarak tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı Denklem (3.) ile hesaplanan η ki nin 1.5 tan fazla olması durumu. [η ki = ( i ) ort / ( i+1 ) ort > 1.5] (3.) Yatay yüklere göre çözüm yönteminin belirlenmesinde kullanılan bir yöntemdir. Yumuşak kat kontrolü Tablo 3.3 ve 3. de verilmiştir. Yapıda yumuşak kat düzensizliği mevcut değildir. Tablo 3.3 : Dışmerkez Çaprazlı Güçlendirme Yumuşak Kat Kontrolü Kat iort () ηki () iort (y) ηki (y)

30 Tablo 3. : Merkezi Çaprazlı Güçlendirme Yumuşak Kat Kontrolü Kat iort () ηki () iort (y) ηki (y) (B3) Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Süreksizliği Taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının (kolon veya perdelerin) bazı katlarda kaldırılarak kirişlerin veya guseli kolonların üstüne veya ucuna oturtulması ya da üst kattaki perdelerin altta kolonlara veya kirişlere oturtulması durumu. [1] Yapıda bu tür düzensizlik mevcut değildir. 1

31 BÖLÜM YAPININ ÖN BOYUTLAMASI Ön boyutlamada düşey yük olarak kn/m sabit yük, kn/m hareketli yük, yatay yük olarak da yapının yüksekliği 1 ile 100 metre arasında olduğu için 1.1 kn/m rüzgar yükü alınmıştır. Döşeme için kullanılan tali kirişlerin daha ekonomik çıkabilmesi için döşeme sistemi olarak kompozit döşeme sistemi kullanılmış, dolayısıyla tali kirişler kompozit kiriş olarak boyutlandırılmıştır. IPE 70 için kompozit kiriş boyutlaması yapılmış, ve ETABS V.3 ile yaklaşık sonuçlar elde edilmiştir. Bu yüzden, diğer elemanlar için hesap yapılmamış ve programın verdiği sonuçlar kabul edilmiştir. Döşeme betonu dökülene kadar yapının kısa doğrultusunda ki konsol kirişlerin rüzgar yüküne karşı yanal stabilite sağlamak için konsol kirişlerin uçlarından korniyer elemanlarla yatay makas yapılmıştır. Ayrıca, bu çelik makas cephe kaplaması elemanlar için yatay stabilite sağlayacaktır ve döşemenin rijit diyafram davranışına katkıda bulunacaktır. Bazı kirişler ve kolonlar yapma profil olarak seçilmiştir. Yapma olarak yapılacak profiller levhalardan en az fire verilecek şekilde flanş ve gövde boyu seçilmesine özen gösterilmiştir. Taşıyıcı elemanların kesitleri gerilme, stabilite ve deformasyon tahkiklerine göre belirlenmiştir. Yapının ön boyutlamasında temeller tekil temel olarak düşünülmüş ve rijit zemine oturan temel olarak kolon mesnet tepkilerine göre boyutlandırılmıştır. Yapıda kolon-kiriş ve kiriş-kiriş birleşimlerinde 10.9 kalitesinde yüksek mukavemetli bulon, ankraj için ise 5.6 kalitesinde ankraj bulonu kullanılmıştır. Rijit kolon-kiriş birleşimlerin hesapları P v kadar öngerme kuvveti teşkil edilmiş SLP tipi öngermeli bulonlarla, tali kirişlerin ise SL tipi bulonlarla yapılmıştır. Bulon için emniyet gerilmeleri Tablo.1 de, kaynak emniyet gerilmeleri de Tablo. de verilmiştir. 15

32 Tablo.1 : Bulon Emniyet Gerilmeleri τ sem σ lem σ zem Bulon Kalitesi kn/cm kn/cm kn/cm H HZ H HZ H HZ Tablo. : Kaynak Emniyet Gerilmeleri KÜT Kaynak Türü KÖŞE GENEL Gerilme Durumu Basınç, Eğilmede Basınç Çekme, Eğilmede Çekme Çekme, Eğilmede Çekme Basınç, Çekme, Eğilmede Basınç ve Çekme σ k σ k σ k Röntgen Kontrolü Emniyet Gerilmeleri H (kn/cm ) HZ (kn/cm ) Yapılmış veya Yapılmamış 1 16 Yapılmış, ayrıca profilin ortalama başlık kalınlığı t 11 mm Yapılmamış ve t>11 mm Yapılmış 1 16 Yapılmamış σ k Yapılmış Kıyaslama σ v Yapılmış veya Yapılmamış Sınır σ s Yapılmış veya Yapılmamış Kayma τ k Yapılmış veya Yapılmamış Kompozit Döşemenin Boyutlandırılması Kompozit çalışmanın gerçekleşebilmesi için, katlanmış çelik saç ile betonun beraber çalışması gerekir. Saç ile beton arasındaki aderans, bu beraber çalışma için yeterli olmadığı için, Şekil.1 deki gibi çelik kamalar kullanılmıştır. Şekil.1 : Kompozit Döşeme Beton-Çelik Bağlantı Tipi 16

33 Plağa minimum oranda hasır donatı konulmuştur. Hasır donatı konulmasının sebebi yükün homojen dağıtılması ve yangın mukavemetini artırmaktır. [10] Korozyona dayanıklı olması açısından galvanize saç kullanılmıştır. Çelik saçın elastisite modülü 0000 kn/m dir. Saç kalınlığı t, en az 0.7 mm olmalıdır. Saç kalınlığı 1 mm seçilmiştir ve minimum saç kalınlığından büyüktür. Şekil. : Saç Profil ve Plağın Boyutları b0 50 mm, d 0 50 mm, d t 50 mm ve d 0 80 mm şartları göz önünde bulundurularak bükme saçın kesiti belirlenmiştir..1.1 Kesit Zorlarının Belirlenmesi Kesit zorlarının belirlenmesi için iki aşama ayrı ayrı ele alınmıştır Katlanmış Saçın Kalıp Sürecinde Çalışması Katlanmış saç, g a (kendi ağırlığı), g b (beton ağırlığı), ve p 0 (inşaat süreci hareketli yükü) yüklerini taşır. Aynı zamanda kalıp görevi görür. Mesnet açıklığı 3 m den küçük olduğu için p 0, kn/m olarak alınmıştır. Katlanmış saçtaki kesit zorları sürekli kiriş kabulüyle belirlenmiştir Karma Çalışma Süreci Kompozit plak, bu aşamada bütün işletme yüklerini (g+q) taşıyacak şekilde ele alınmıştır. Kesit zorları, sürekli olarak ardarda konmuş basit kirişler dizisi kabulü ile belirlenmiştir. Mesnetlerde kesitin %0. si kadar mesnet donatısı konulmuştur. 17

34 Şekil.3 : Sürekli Kompozit Plakta Moment Diyagramı.1. Kesit Mukavemet Hesapları Kesit mukavemet hesapları da iki aşamada ele alınmıştır Katlanmış Saçın Yalın Mukavemet Hesabı İnce cidarlı profilin yerel buruşma yapabileceği göz önünde tutularak elastik hesap yapılmıştır. l ', ara destekler de dikkate alınarak açıklık olmak üzere, sehim değeri l ' f koşulu sağlanmıştır. 150 Şekil. : Katlanmış (Ara Rijitleyicisiz) İnce Cidarlı Eğilme Elemanı t saç kalınlığı, r bükme yarıçapı ve b', b'', d' g,d a Şekil (-) te gösterilen kesit özellikleridir. Ayrıca saç kalınlığı mm den küçük veya eşit ise r 8 mm den küçük veya eşit, mm den büyük ise r saç kalınlığının katına eşit veya küçük olmalıdır. [10] b''.35 t 5 σf t/cm σ (.1) F Denklem (.1) e bakılmış ve kalın cidarlı hesap yapılmamıştır. Bu durumda ince cidarlı hesap yapılmıştır. b' 500 t (.) 18

35 d' g 150 (.3) t Denklem (.) ve (.3) sağlanmış ve başınç başlıkları ara rijitlenmemiş elemanlarda Denklem (.) ve (.5) bağıntılarıyla b e etkin genişlikleri hesaplanmıştır. Buna göre I e eylemsizlik momenti hesaplanmıştır. b' E 1.6 ise be = b' (.) t σ b' E 1.6 ise be = b' (.5) t σ.1.. Kompozit Döşeme Mukavemet Hesapları Kompozit döşeme mukavemet hesapları 1 metre genişliğinde döşeme şeridi için yapılmıştır. Z=αa σf As (.6) Z d0 y= α σ (100cm) d / b br s (.7) y M=Z u ds (.8).1.3 Sehim Kontrolü Sehim kontrolü için Denklem (.9) ve (.10) a bakılmıştır. * beff b= n (.9) 5 q l f ma = 38 E I (.10) 19

36 .1. Hesaplar t = 1 mm > t min = 0.7 mm Şekil.5 : Yapıda Kullanılan Kompozit Döşeme Kesiti d a = 0 mm < ma d a =80 mm d 0 = 60 mm > min d 0 = 50 mm d a = 100 mm > min d a = 90 mm Çelik saç levha, simetrik dalgalı olduğu için ağırlık merkezi 0 mm yüksekliğin ortasından geçer. b 0 = 150 mm > min b 0 = 50 mm r = 5 mm < ma r = 8 mm (t mm için) d s = 80 mm Yüklerin Belirlenmesi : A s = (11+ + ) = cm /m g a = = kn/m (Katlanmış Çelik Saç) g b = =.00 kn/m 0.3 (Beton) g s = g b + g a = kn/m ' g = 1.10 kn/m (Sıva + Kaplama) g = = 3.10 kn/m 0

37 Katlanmış çelik saçın kalıp sürecinde hesabı (1 m genişlik için) ; g =.087 kn/m =.087 kg/cm p =.00 kn/m =.00 kg/cm I a = ( ) = 31. cm (Çelik saçın atalet momenti) 1 ma f = ( ) =0.58 cm ma f 0.58 < f min = 150/150 = 1 cm ma M = ( ) 1.5 = 0.9 knm ma Q = ( ) 1.5 =.93 kn " b 11 = = 110 > t = 6.5 Kalın cidarlı hesap yapılmaz. ' b = = 10 cm ' b 10 = = 100<500, t 0.1 d = =.65 cm ' g ' dg.65 = = 6.5<150 (İnce cidarlı hesap yapılabilir) t 0.1 σ = σ em = 0.6 σ F = 0.6 = 13. kn/cm ' b 1000 = 100 > 1.6 = 65. t be = = 6.5 cm 13. b '' b e = =.6 cm ' y = = cm I e = ( ) = 3.35 cm 1

38 W e 3.35 = = 9.8 cm σ = = 9.1 kn/cm < 13. kn/cm τ = = kn/cm ( 0.1) 0.1 σ = = 9.6 kn/cm < 0.75 = 16.5 kn/cm v Karma plakta taşıma gücü kontrolü (1 metre genişlik için) ; q =3.1+.0= 5.1 kn/m q * = = 8.67 kn/m ma M = /8 =.39 knm = kncm ma Q = / = kn Z = =. kn do = 7 cm. y= = 1.39 < d 9.5 = = s cm M u =. (7 1.39/) = 151 kncm Ma M <M u, kncm<151 kncm Sehim kontrolü: E b = 850 kn/cm E a = 1000 kn/cm n = 1000/850 = Eşdeğer Kesit: 100/ = cm F b = = cm, F a = cm y = =.07 cm. y u = = 5.96 cm I = / ( ) (5.96 ) I = cm

39 f= = 0.03 cm < = 0.5. Kompozit Kirişin Boyutlandırılması Betonarme döşeme plakları ile çelik döşeme kirişlerinin ortak çalıştırılmasıyla ortaya çıkan kompozit (karma kirişler) kirişler, üzerlerine serbestçe oturan bir betonarme plağı yalnız başlarına taşımaya çalışan çelik kirişlere göre ekonomik olduğu için bu binada tali kirişler kompozit kiriş olarak boyutlandırılmıştır. Çünkü bir karma kirişte, eğilmeden ileri gelen kuvvet çiftinin çekme bileşeni çelik profil ile, basınç bileşeni ise ya yalnız betonarme plak ile, ya da betonarme plak ve çelik profilin bir bölümünce ortak olarak taşınmaktadır. Dolayısıyla çelik profil, eğilmenin basınç bileşenini taşımaktan ya bütünüyle ya da büyük ölçüde kurtulmaktadır. Betonarme tablanın bir ölü yük olmaktan çıkıp basınç bileşenini taşıyan yararlı bir elemana dönüşmesinin yanı sıra, böyle bir ortak çalışmada kuvvet çiftinin Z manivela kolunun da büyümesi ikinci bir ekonomik etken oluşturmaktadır. Kompozit kirişlerin hesabı, elastik yöntem kullanılarak kesit etkileri dağıtımı yöntemine göre yapılmıştır. Bu hesap kesin bir hesap yöntemidir. Karma kiriş enkesitine etki eden M 0 eğilme momenti, kesiti oluşturan çelik profil ve betonarme plağa atalet momentlerinin ideal kesitin atalet momentine oranlarına göre dağıtılır. Şekil.6 : Kesit Etkileri Dağıtımı Yöntemi Bu yöntemin temel mantığını yukarıda ki şekil açıklamaktadır. Hesap için gerekli kavramlar işlem sırasına göre aşağıda verilmektedir. b eff l, l/ veya 16d+ b a0 dan en küçük olandır. L kirişler arası aks aralığı, l, kiriş açıklığı, d, tabla kalınlığı, b a0, çelik profil üst başlığıdır. 3

40 F b = d b eff (Beton Enkesit Alanı) (.11) F b = F b /n (Etkili Beton Enkesit Alanı) (.1) n = E b /E a (.13) F i = F a + F b (Karma Kesitin Enkesit Alanı) (.1) beff d ab ht e1 ar hs a ha e Şekil.7 : Kompozit Kiriş Kesiti ' (Fb d/)+(fa h s) = F i (Karma kiriş enkesitinin ağırlık merkezi) (.15) F.a b a= (.16) r F+n.F b a Betonarme plağa ve çelik kirişe etkiyen kesit etkileri Denklem (.17), (.18) ve (.19) a göre hesaplanmıştır. I M= M n I b b 0 i (.17) I M= M I (.18) a a 0 i F a N=N =N = M (.19) a r b a 0 Ii M 0 = M b +M a +N a (Karma kirişte moment denge denklemi) (.0)

41 I i = I a +F a r+(i b /n)+(f b /n) a b (Karma kesitin ideal atalet momenti) (.1) Gerilmeler Denklem (.) ve (.3) e göre hesaplanmıştır. N M d N M d σ bo =- -, σ =- + F I F I * b b b b bu b b b b (Beton için) (.) N M N M σ =- - e, σ =- + e (Çelik için) (.3) a a a a ao 1 au Fa Ia Fa Ia Sehim kontrolü Denklem (.) ve (.5) e göre hesaplanmıştır. * beff b= n (.) 5 q l (E:Çeliğin elastisite modülü) (.5) f ma = 38 E I Yük analizi aşağıdaki gibidir; Kaplama+Sıva+Asma Tavan+Duvar... =.0 kn/m Betonarme Plak =.0 kn/m.0 kn/m Döşeme Hareketli Yükü... =.0 kn/m g = 6.0 kn/m g 0 (Kiriş Zati Ağırlığı)... = kn/m g t... g 1 +g 0 = kn/m q = 3.0 kn/m q... g 1 +g 0 +q 1 = kn/m b eff minimum (1m, 6.6/=1.65m, = 1.735m) = 1.5 m IPE 70 in çelik kalitesi St 37 dir. Buna bağlı olarak mekanik ve kesit özelikleri aşağıdaki gibidir. E a = 1000 kn/cm 5

42 σ em = 1. kn/cm F = 5.9 cm I = 5790 cm Döşemede kullanılan betonun kalitesi BS5 dir. Betonun mekanik özellikleri aşağıdadır. E b = 850 kn/cm σ em = 0.55 kn/cm..1 Rötreden Dolayı Oluşan Gerilmelerin Hesabı Rötreden dolayı kısalmak isteyen betonarme plak, kamalarla çelik kirişe bağlı olduğundan kendisinde ve çelik kirişte iç gerilmeler oluşmasına neden olacaktır. [9] Kompozit döşeme kirişlerinin hesabı yapılırken bu etki de dikkate alınmıştır. Etki aşağıdaki yöntemle hesaplanmıştır. D Z ht ht- e a ar ab Şekil.8 : Rötreden Oluşan İç Kuvvetler Betonarme plağın ε st rötresinden dolayı serbest olarak kısaldığı, başlangıçtaki uzunluğuna Denklem (.6) ile hesaplanan Z kuvvetiyle getirildiği düşünülür. Betonarme plakta meydana gelen gerilmeler Denklem (.7) ile hesaplanmıştır. Z = ε st E bs F b (.6) σ bo,1 = σ bu,1 = Z/F b (.7) Karma kirişe, betonarme plağın ağırlık merkezinden D = - Z kuvveti etki ettirilir. Bu kuvvetten meydana gelen gerilmeler Denklem (.8) ile hesaplanmıştır. 6

43 σ bo, = σ bu, = -D/(n F i ) σ ao,1 = σ au,1 = -D/F i (.8a) (.8b) D kuvvetinin a b dışmerkezliğinden M D = D a b momenti doğar. Bu momentten meydana gelen gerilmeler Denklem (.9) ile hesaplanmıştır. MD σ bo,3= - n I i (.9a) M D (-d) σ bu,3= - n I i (.9b) σ = n σ (.9c) ao, bu,3 M σ = - au, D (ht-) I i (.9d) M D dışmerkez momenti olmak üzere; I Ib M = M =ε E F a n I n I b b,s D st bs b b i i (.30a) I M = M =ε E F a I a a a,s D st bs b b I i I (.30b) i M b,s +M N=N s b,s=n a,s= - a a,s (.30c) Moment dengesi Denklem (.31) ile kontrol edilmiştir. M b,s +M a,s +N s a = M s (.31) E = bs n Eb n (.3) Fs n =1. n (.33) v n Fs = n v(1+ψ Fsϕ fv ) (.3) 7

44 ϕ (k -k ) 1. fo ft fto ϕ fv = (.35) ε st =ε so(kst -k sto) (.36) αϕ Fa Ia = ϕ F I v fv fv iv iv (.37).. Sünmeden Dolayı Oluşan Gerilmelerin Hesabı Karma kirişte betonarme plağın sünmesinden dolayı kesit etkilerinin hesabı için, önce karma kirişin sünmeden dolayı değişen ağırlık merkezinin yeri, betonun elastisite modülü Denklem (.38) a göre hesaplanmıştır. [9] n E bb= Eb (.38) n FB n = n (1 + ϕ ϕ ) (.39) FB v FB fv I M = M b b, ϕ 0 nfb Ii ϕ (.0) I M = M (.1) a a, ϕ 0 Iiϕ N N N F a a rϕ ϕ = b, ϕ = a, ϕ = (.) Ii ϕ Kontrol Denklem (3.3) e göre yapılmıştır. M + M + N = M (.3) a, ϕ b, ϕ ϕ 0..3 Sonuç Gerilmeler Sonuç gerilmeler Denklem (3.) e göre hesaplanmıştır. [9] σ bo,s = σ bo,1 +σ bo, +σ bo,3 σ bu,s = σ bu,1 +σ bu, +σ bu,3 (.a) (.b) 8

45 σ ao, = σ ao,1 +σ ao, σ au,s = σ au,1 +σ au, (.c) (.d).. Kayma Elemanlarının Hesabı Karma kirişte, kayma bağlantılarının amacı çelik kirişle betonarme plağı birbirlerine, bir bütün olarak çalışabilecekleri şekilde bağlamaktır. [9] Kayma elemanının Alman normuna göre uyulması gereken büyüklükleri şekilde verilmiştir. d d1 hs h d ta Şekil.9 : Kayma Elemanı Kesiti h s 5 cm den büyük ya da eşit olmalı. d 1 t a veya.3 cm den küçük veya eşit olmalı. d 1.5 d 1 den büyük ya da eşit olmalı. H = 0,3 α d β E 0,55 d σ (ma σ FH =35kN/cm ) (.5) lu br 1 wn b 1 FH α br h/d 1 =3 için 0.85, ve den büyükler için 1 dir. Ara değerler için lineer enterpolasyon yapılabilir. Başlık saplamalarının birbirlerine olan uzaklıkları enine doğrultuda e d 1, boyuna doğrultuda e b 5 d 1 ve e b (3 ) d 60 cm şartlarını sağlanarak seçilmiştir Bir moment ekstremum noktası ile bir moment sıfır noktası arası olarak sınırlandırılacak bir kayma bölgesine konulması gerekli kayma bağlantı elemanı sayısı, plastik hesapta Denklem (.6) ile hesaplanmıştır. [9] H n = (.6) α H h H lu 9

46 H ele alınan kayma bölgesinde, çelik profilin taşıyabileceği denklem (.7) ile hesaplanan z kuvveti ile beton tablanın taşıyabileceği Denklem (.8) ile hesaplanan Db basınç kuvvetinden küçük olanına eşittir. Z = α a σ F F a (.7) D b = α b σ br b eff d (.8)..5 Hesaplar F b = = 1500 cm (Beton Enkesit Alanı) n = 1000/850 = F b = 1500/7.368 = cm (Etkili Beton Enkesit Alanı) F i = = 9.58 cm (Karma Kesitin Enkesit Alanı) = [( /)+( )]/9.58 = 8. cm (Ağırlık Merkezi) < d olması halinde F b = b/n olduğu için, Denklem (3.9) a göre tekrar hesaplanmıştır. b/(n)+f a h s = F i (.9) Denklem (.0) a göre cm, cm çıkar. 1 <d olduğu için 5.6 cm dir. I i = /( ) /7.368 (5 5.6) = cm M 0 = q l /8 = /8 = knm M b = 1500/( ) = 3.88 knm M a = 5790/ = 13.7 knm N = N b = N a = / = kn Kontrol: knm 30

47 Gerilmeler: σ bo =- - = = kn/cm <0.55kN/cm σ au = + = = 7.19 kn/cm <1. kn/cm Sehim Kontrolü: b * = 150/( 7.368) = cm = [( /)+( )]/( ) = cm I = / ( ) +5.9 ( ) = cm f ma = /( ) = 0.63 cm<660/360 = 1.83 cm Rötreden Dolayı Hesap: n v = = F iv= +5.9=191.31cm I iv= , I iv = = cm ϕ fo =.7, k ft = 1.65, k fto = 0.5, ε so = , k st = 0.98, k sto = 0.15 [15].7( ) ϕ fv = =. 1. ε st = ( ) = α vϕfv=. =0.1 αv jfv ψ FS= [15] n Fs = ( ) = E bs = 850=953.6 KN/cm.0 Z = = 56.1 kn 31

48 56.1 σ bo,1=σ bu,1= =0.36 kn/cm σ bo, =σ bu, =- =-0.9 kn/cm M D = = kncm knm σ bo,3=- = kn/cm (5.6-10) σ bu,3=- =0.009 kn/cm σ ao, = =0.07 kn/cm (37-5.6) σ au, =- =0.7 kn/cm σ ao,1=σ au,1=- =-.18 kn/cm 9.8 σ bo,s = =0.058 kn/cm σ au,s = = kn/cm Sünmeden Dolayı Hesap: αϕ v fv =. = 0.1 αϕ v fv ψ FB = [15] n FB = ( ) = 3.87 ϕ (1500 / 3.87) = = 1.55cm (1500 / 3.87) a rϕ = = 8.95 cm a bϕ = = 9.55 cm I iϕ = (9.55) I = ϕ = cm i 3

49 q l 6.6 M 0 = = =1.78 knm M b, ϕ = 178=56.68 kncm M a, ϕ = 178=915.6 kncm Nϕ = Nb, ϕ = Na, ϕ = 178 = 6.96 kn Kontrol; = 178 KNcm 1.78 knm σ bo, ϕ = = = kn / cm σ bu, ϕ = + = = 0.01kN / cm σ ao, ϕ = = = 0.715kN / cm σ au, ϕ = + = = 3.55kN / cm Gerilmelerin Süperpozisyonu: σ bo,son = = KN / cm < 0.55kN / cm σ au,son = = 1.68KN / cm < 1.0 kn / cm Seçilen kesit gerilme ve sehim tahkiklerini sağlamaktadır. Kayma Elemanlarının Hesabı: Kayma elemanı olarak akma sınırı 35 KN/cm boyu 8 cm, kalınlığı. cm olan kamalar seçilmiştir. α = 8/ = H = = 77 kn kn lu 33

50 H lu = 77 kn Z = = kn D b = kn H = kn n h = adet = 5 =10 cm eb 3 10 = 30 cm 60cm Kayma elemanları 30 cm arayla çakılacaktır. ETABS V8..3 ile AISC ye göre yapılan tasarımda kn/ cm elde edilmiştir. Diğer kompozit kirişler tasarım sonuçları ise şöyledir. IPE 10 için 8.98 kn/ cm, IPE 160 için 8.78 kn/ cm, IPE 180 için 1.38 kn/ cm, IPE 00 için 11.5 kn/ cm, IPE 0 için 9.68 kn/ cm, IPE 0 için kn/ cm dir..3 Kirişlerinin Boyutlandırılması Çerçeve kirişler ve kompozit olmayan tali kirişler olarak iki kısımda ele alınacaktır. Kirişlerin boyutlandırılmasında yanal burkulma probleminin olmaması için kesitlerin kompakt kesit seçilmesine özen gösterilmiştir. Kirişlerde yanal burkulma olmamasına bir başka sebep ise kompozit döşemeden dolayı kiriş üst başlıklarının sık ara ile tutulu kabulü yapılmasıdır. Kirişlerde kompaktlık koşulu için Denklem (.53), (.5) ve (.55) tahkik edilmiştir. 3

51 b t g d g t b Şekil.10 : Tipik Kiriş Kesiti Başlık levhalarında; b E = t σ b s a (SDNS için) [] (.53) Gövde levhalarında; d t g g Es 3. = (SDNS için) [] (.5) σ a Eğilme ve normal kuvvet etkileri beraber varsa; N d d g E s Nd 0.1 için σa A tg σ a σa A (SDNS için) [] (.55a) N d d g E s Nd > 0.1 için σa A tg σ a σa A (SDNS için) [] (.55b) Yapıda B L aksları arasındaki çerçeve kirişlerine kompozit kirişlerin bağlanması için kiriş gövde yüksekliği boyunca kaynaklanan levhalar olduğu için bu çerçeve kirişlerde buruşma tahkiki yapmaya gerek yoktur. ve 3 akslarındaki çerçeve kirişlerinde tekil kuvvet etki etmediği için bu kirişlerde de buruşma tahkiki yapılmamıştır. Kirişlerde normal kuvvet olmadığı için gerilme, makaslama ve kıyaslama tahkikleri Denklem (.56), (.57) ve (.58) e göre yapılmıştır. [7] 35

52 M σ= σ çem ω (.56) Q τ = σ ma çem 0 τem Fgövde 3 (.57a) Dolu gövdeli kirişlerde, Q τ = S σ ma çem 0 τem = I tg 3 (.57b) σ = σ +3 τ v 0.75 σ a (H) Yüklemesi 0.80 σ a (HZ) Yüklemesi (.58) Dolu gövdeli kirişlerde gövde levhasını flanşa bağlayan kaynaklarda gerilme tahkikleri Denklem (.59), (.60) ve (.61) e göre yapılmıştır.[7] M σ k= c σkem (.59) I Denklem (3.59) da c boyun dikişinin tarafsız eksene olan uzaklığıdır. Qma S τ k= I a τ kem (.60) σ = σ +τ σ (.61) v k k vem Deformasyon tahkikinde, YÜK 1 yüklemesinden oluşan deplasman değerleri ETABS V8..3 programından okunup konsol kirişlerde l/50, diğer kirişlerde l/300 üst sınır değer olarak alınmıştır. Dolu gövdeli yapma kirişlerde gövde ve başlık elemanları Denklem (.6) ve (.63) e göre boyutlandırılmıştır. 36

53 Gövde levhasında; d 950 = 5.18 (St 37 için) g tg σa σa + 1. ( σ a :. ton / cm ) [8] (.6) Denklem (.6) deki d g, gövde levhası yüksekliğidir. Başlık levhasında; ' b 5 t b = (St 37 için) ( σ a :. ton / cm ) [8] (.63) σ a Denklem (3.63) deki ' b Denklem (3.6) ile hesaplanmıştır. b t ' b = g (.6) Dolu gövdeli kirişler kompaktlık şartını sağladığı için buruşma tahkiki yapılamasına gerek kalmamıştır..3.1 Çerçeve Kirişleri IPE 360: kotu, -(D-E) aksları arasındaki kiriş YÜK 13 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : knm 6133 kncm, V : 0.6 kn, N : 0 kn Şekil.11 : IPE 360 Kesit Özellikleri 37

54 IPE 360 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 90 cm 3, F gövde = = cm, l = 660 cm b 17 = = 6.69<11.83 t 1.7 g dg 33.6 = =1.85<118.3 t 0.8 g Kesit kompaktır. Gerilme kontrolü; σ = = 6.78 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ0 = 0.6/6.768=1.517 τ em = =8.31 kn/cm 3 çem σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman cm < 660/300 =. cm Kesit yeterlidir. IPE 00: kotu, 3 (C&D) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : 71.1 knm 711 kncm, V : 3.16 kn, N : 0 kn Şekil.1 : IPE 00 Kesit Özellikleri 38

55 IPE 00 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 1160 cm 3, F gövde = = cm, l = 660 cm b 18 = = 6.667<11.83 t 1.35 g dg 37.3 = =3.37<118.3 t 0.86 g Kesit kompaktır. Gerilme kontrolü; σ = = 6.13 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) σ τ0 = 3.16/3.078=1.065 τ em = = 8.31 kn/cm 3 çem σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.39 cm < 660/300 =. cm Kesit yeterlidir. IPE 50: kotu, 3 (C&D) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : 1.5 knm 15 kncm, V : 93.5 kn, N : 0 kn Şekil.13 : IPE 50 Kesit Özellikleri 39

56 IPE 50 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 1500 cm 3, F gövde = = cm, l = 660 cm b 19 = = 6.5<11.83 t 1.6 g dg.08 = =.76<118.3 t 0.9 g Kesit kompaktır. Gerilme kontrolü; σ = = 9.63 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ0 = 93.5/39.555=.357 τ em = = 8.31 kn/cm 3 çem σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.3 cm < 660/300 =. cm Kesit yeterlidir. I530: kotu, (B&C) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : knm kncm, V : kn, N : 0 kn Şekil.1 : I530 Kesit Özellikleri 0

57 I530 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = 9 = 98 S = 1 cm 3, I = 806 cm b = = 6<11.83 t g cm, l = 660 cm, S o = 18.5 cm 3 dg 9 = =.5<118.3 t g Kesit kompaktır. Gövde ve başlık elemanlarının boyutlandırılması; 9/ =.5 < 5.18 ((-)/)/ = 5.5 < Boyutlar uygundur. Gerilme kontrolü; σ = = 6. σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ 0= =1.69 τ em = = 8.31 kn/cm çem σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.0 cm < 660/300 =. cm Kesit yeterlidir. Boyun dikişinin tahkiki; σ k = kn / cm 806 = < τ k = = 1.6 < 1.5 kn / cm

58 σ = = 6.1 < 1.5 kn / cm v Kaynak kalınlığı yeterlidir. I70: kotu, E aksındaki kiriş YÜK 15 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : knm 5511 kncm, V : 58.7 kn, N : 0 kn I70 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = = 10 S = 1680 cm 3, I = cm b = = 6<11.83 t g Şekil.15 : I70 Kesit Özellikleri cm, l = 900 cm, S o = 57 cm 3 dg 68 = =5.33<118.3 t 1.5 g Kesit kompaktır. Gövde ve başlık elemanlarının boyutlandırılması; 68/1.5 = 5.33 < 5.18 ((-1.5)/)/ = 5.65 < Boyutlar uygundur.

59 Gerilme kontrolü; σ = = 1.6 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ 0= =.8 τ em = = 8.31 kn/cm çem σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.16 cm < 900/300 = 3 cm Kesit yeterlidir. Boyun dikişinin tahkiki; 5511 σ k= kn / cm = < τ k = = 1.97 < 1.5 kn / cm σ = = 1.09 < 1.5 kn / cm v Kaynak kalınlığı yeterlidir. B L Aksları Arasındaki Değişken Kesitli Konsol Kiriş (KK1): A B C D A B C D Şekil.16 : KK1 Kirişi Kiriş boyu 550 cm olup Şekil 3.16 da gösterildiği gibi yerde gerilme tahkiki yapılmıştır kotu, D aksındaki kiriş YÜK 13 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır bu yüklemeye göre iç kuvvetler ve tahkikler; 3

60 Gövde ve başlık elemanlarının boyutlandırılması; 68/ = 3 < 5.18 ((-)/)/ = 5.5 < Boyutlar uygundur. A-A Kesitinde; Şekil.17 : KK1 Kirişi A-A Kesiti M : 60.6 knm 6060 kncm, V : 11.8 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 73.6 cm 3, F gövde = 68 = 136 I = g cm b = = 6<11.83 t 3 cm, S o = 836 cm S = 1680 cm 3 dg 68 = =3<118.3 t g Kesit kompaktır. Gerilme kontrolü; σ = = 1.57 σçem = kn / cm (HZ Yüklemesi)

61 σ τ 0 = =1.76 τ em = = 8.31 kn/cm çem σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Boyun dikişinin tahkiki; 6060 σ k= kn / cm = < τ k = = 1.5 < 1.5 kn / cm σ = = 1.1 < 1.5 kn / cm v Kaynak kalınlığı yeterlidir. B-B Kesitinde; Şekil.18 : KK1 Kirişi B-B Kesiti M : 357. knm 3570 kncm, V : 15.3 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = 57 = 10 Gerilme kontrolü; cm S o = 8.5 cm, I = 11 σ = = 9.5 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ 0 = =1. τ em = = 8.31 kn/cm 11 3 çem 5 cm

62 σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a C-C Kesitinde; Şekil.19 : KK1 Kirişi C-C Kesiti M : knm 1091 kncm, V : 79.7 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = 7 = 9 Gerilme kontrolü; cm S o = cm I = 7960 σ = =.8 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ 0= =0.9 τ em = = 8.31 kn/cm çem cm σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a D-D Kesitinde; Şekil.0 : KK1 Kirişi D-D Kesiti 6

63 M : 3.05 knm 305 kncm, V : 6.17 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 19 cm 3, F gövde = 37 = 7 Gerilme kontrolü; cm S o = cm, I = 798 σ = = 1.05 σ çem = kn / cm (HZ Yüklemesi) σ τ 0 = =0.37 τ em = = 8.31 kn/cm çem cm σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Deplasman.13 cm < 550/50 =. cm Kesit yeterlidir..3. Kompozit Olmayan Tali Kirişlerin Boyutlandırılması IPE 360: kotu, (-3)-(D-E) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : 35.8 knm 3580 kncm, V : 0 kn, N : 0 kn IPE 360 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 90 cm 3, F gövde = = Gerilme kontrolü; cm, l = 360 cm σ = = 3.96 σ çem = kn / cm (H Yüklemesi) τ 0=0/6.768=0 σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.1 cm < 360/300 = 1. cm Kesit yeterlidir. 7

64 IPE 00: kotu, (-3)-(B&C) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : 15.1 knm 1510 kncm, V : 9.61 kn, N : 0 kn IPE 00 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 1160 cm 3, F gövde = = Gerilme kontrolü; cm, l = 900 cm σ = = σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) σ τ 0=9.61/3.078=0.3 τ em = = 9.56 kn/cm 3 çem σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v Sehim kontrolü; a Deplasman.681 cm < 900/300 = 3 cm Kesit yeterlidir. IPE 50: kotu, (-3)-(B&C) aksları arasındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : knm 1091 kncm, V : 13. kn, N : 0 kn IPE 50 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 1500 cm 3, F gövde = = Gerilme kontrolü; cm, l = 900 cm σ = = 1.06 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) σ τ0 = 13./39.55=0.3 τ em = = 8.31 kn/cm 3 çem σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a 8

65 Sehim kontrolü; Deplasman.557 cm < 900/300 = 3 cm Kesit yeterlidir. I70: kotu, A aksındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M : 16.1 knm 1610 kncm, V :. kn, N : 0 kn I70 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = = 10 S = 1680 cm 3, I = cm Gerilme kontrolü; cm, l = 900 cm, S o = 57 σ = = 3.76 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi). 57 σ τ 0= =0.6 τ em = = 8.31 kn/cm çem cm 3 σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a Sehim kontrolü; Deplasman 0.1 cm < 900/300 = 3 cm Kesit yeterlidir. Boyun dikişinin tahkiki; 1610 σ k= kn / cm = < τ k = = 0.33 < 1.5 kn / cm σ = = 3.77 < 1.5 kn / cm v Kaynak kalınlığı yeterlidir. 9

66 A ve M Aksları Arasındaki Değişken Kesitli Konsol Kiriş (KK): A B C D A B C D Şekil.1 : KK Kirişi Kiriş boyu 550 cm olup Şekil 3.1 de gösterildiği gibi yerde gerilme tahkiki yapılmıştır kotu, A aksındaki kiriş YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır bu yüklemeye göre iç kuvvetler ve tahkikler; A-A Kesitinde; Şekil. : KK Kirişi A-A Kesiti M : 16.1 knm 1610 kncm, V : 5.6 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = cm 3, F gövde = = 10 S = 1680 cm 3, I = cm Gerilme kontrolü; cm, l = 900 cm, S o = 57 σ = = 3.76 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) cm 3 50

67 . 57 σ τ 0= =0.6 τ em = = 8.31 kn/cm çem σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a Boyun dikişinin tahkiki; 1610 σ k= kn / cm = < τ k = = 0.33 < 1.5 kn / cm σ = = 3.77 < 1.5 kn / cm v Kaynak kalınlığı yeterlidir. B-B Kesitinde; Şekil.3 : KK Kirişi B-B Kesiti M : knm 8698 kncm, V : 36.1 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 3500 cm 3, F gövde = = 85.5 Gerilme kontrolü; σ = =.8 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) 3 cm S o = 05. cm, I = cm 51

68 σ τ 0= =0.6 τ em = = 8.31 kn/cm çem σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a C-C Kesitinde; Şekil. : KK Kirişi C-C Kesiti M : 3.7 knm 37 kncm, V : 0 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 770 cm 3, F gövde = = σ = = 1. σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) σ τ 0= =0.3 τ em = = 8.31 kn/cm cm, S o = cm, I = 7063 çem cm σ = = σ = 18 kn / cm (H Yüklemesi) v a D-D Kesitinde; Şekil.5 : KK Kirişi D-D Kesiti 5

69 M : 5.7 knm 57 kncm, V : 6.33 kn, N : 0 kn Kesitin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; ω = 091 cm 3, F gövde = = cm, S o = cm, I = 868 σ = = 0.7 σ çem = 1. kn / cm (H Yüklemesi) σ τ 0= =0.1 τ em = = 8.31 kn/cm çem cm σ = = σ = 19. kn / cm (HZ Yüklemesi) v a Sehim Kontrolü; Deplasman 1.67 cm < 550/50 =. cm Kesit yeterlidir.. Kolonların Boyutlandırılması Kolonlar, düşey ve rüzgar yüklerinden oluşan yüklemelerden en elverişsiz iç kuvvet oluşturan yükleyemeye göre eğilmeli burulma tahkiki, Denklem (.65), (.66) ve (.67) ile boyutlandırılmıştır. σ σ eb bem 0.15 (.65) Denklem (.65) şartı sağlanırsa Denklem (.66), sağlanmazsa (.67) kullanılmıştır. σeb σ σ σ σ σ b by bem B By (.66) σ C σ C σ σbem σ eb σ 1 σ eb ' B 1 σ ' σe σ ey eb m b my by By (.67a) σeb σ σ 0.6 σ σ σ b by a B By (.67b) 53

70 Denklem (.66) ve (.67) deki σ B λ yb 'nin değerine göre Denklem (.68a) veya (.68b) ile hesaplanır. Enkesitte basınç başlığı dolu kesit, dikdörtgene yakın formda ve alanı da çekme başlığı alanından küçül değil ve Denklem (.69) şartı sağlanıyorsa Denklem (.68c) hesaplanır. Bu iki değerden büyük olanı Denklem (.69) şartı da gözetilerek hesaplanır. [] σ λ λ ise σ σ Cb a yb yb B = 7 a σa Cb (.68a) 3 10 C 10 C λ ise σ 7 7 b b yb > B = (.68b) σa λyb σ B = 8 10 Cb s Ky d F b (.68c) σ 0.6 σ (.69) B a Denklem (.67a) da ' σ ey Denklem (.70) e göre hesaplanır. σ = (.70) ' ey λ Denklem (.67) deki hesaplanmıştır. C m EkA ya göre, Denklem (.68) deki C b EkB ye göre Kolon kesitleri seçilirken kompakt kesit olmalarına özen gösterilmiştir. Kompaktlık kontrolü Denklem (.55) ile yapılmıştır. Bazı kolonlar, yapma HAC kesit oldukları için bu kolonlarda metot kaynakların tahkikleri yapılmıştır. 5

71 HAC700/30/0: Y b X a Şekil.6 : HAC700/30/0 Kesiti kotu, B aksındaki kolon YÜK 15 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 51. knm, N = kn, V = 5.79 kn, V y = kn HAC700/30/0 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 67 cm, I = I = y cm, ω = ω = 8600 y 3 cm, i = i y = 1.16 cm l = 380 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =906.3/67 = 7.3 kn / cm eb s =380 1 = 380 cm, λ = 380 / 1.16 = ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, 55

72 σ = 5688 / 8600 = 6.61 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (6 / 6) = cm b I = 3 35 /1 = cm yb 3 iyb = /16.33 = 9.1 cm λ yb = 380 / 9.1 = =13.6 > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 579 kg/cm 57.9 kn / cm ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, y = = y λ 380 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem,y σ = 51 / 8600 = 0.6 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (6 / 6) = cm b I = 3 35 /1 = cm b 3 56

73 ib = /16.33 = 9.1 cm λ b = 380 / 9.1 = =13.6 > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σby = kg / cm kn / cm 7 = = σby = = kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 579 kg/cm 57.9 kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 7.3 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. a kaynağının tahkiki; Başlık alanı = 35 3 = 105 cm Kaynaklar 100 cm arayla 10 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 1 mm, seçilen kaynak kalınlığı 1 mm. F = (10 1.) 1. = cm k 57

74 σ = = 8.0 kn / cm S = = cm τ = = 0.9 kn / cm σ = = 8.3 kn / cm v b kaynağının tahkiki; Gövde alanı = 3 = 6 cm Kaynaklar 100 cm arayla 10 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 1 mm, seçilen kaynak kalınlığı 1 mm. F = (10 1.) 1. = cm k σ = = 1. kn / cm S = = cm τ = = kn / cm σ = = kn / cm v Kaynak yeterlidir. 58

75 HAC600/30/0: Y b X a Şekil.7 : HAC600/30/0 Kesiti kotu, B aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = knm, N = kn, V = kn, V y = kn HAC600/30/0 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 57 cm, I = I = y cm, ω = ω = 60 y 3 cm, i = i y = 18.0 cm l = 30 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =737.91/57 =.78 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /18.0 = 17.7 ω =1.0 k, 59

76 σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 9737 / 60 =.79 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (5 / 6) = 108 cm b I = 3 30 /1 = 6750 cm yb 3 iyb = 6750 /108 = 7.9 cm λ yb = 30 / 7.9 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 63 kg/cm 63. kn / cm 17.7 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, y = = y λ 380 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem,y σ = / 60 = 1.93 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (5 / 6) = 108 cm b 60

77 I = 3 30 /1 = 6750 cm b 3 ib = 6750 /108 = 7.9 cm λ b = 30 / 7.9 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σby = kg / cm kn / cm 7 = = σby = = kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σby = kn / cm C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σ 63 kg/cm 63. kn / cm 17.7 ' ey = = = σeb.78 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. a kaynağının tahkiki; Başlık alanı = 30 3 = 90 cm Kaynaklar 0 cm arayla 10 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 1 mm, seçilen kaynak kalınlığı 1 mm. 61

78 F = (10 1.) 1. = cm k σ = = 5. kn / cm S = = 565 cm τ = = 1.0 kn / cm σ = = 5.53 kn / cm v b kaynağının tahkiki; Gövde alanı = 7 = 5 cm Kaynaklar 0 cm arayla 10 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 1 mm, seçilen kaynak kalınlığı 1 mm. F = (10 1.) 1. = cm k σ = = 0.73 kn / cm S = = 367 cm τ = = 1.3 kn / cm σ = = 1.9 kn / cm v Kaynak yeterlidir. 6

79 HAC600/0/15: Y b X a Şekil.8 : HAC600/0/15 Kesiti +.5 kotu, B aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = knm, N = kn, V = 7.3 kn, V y = kn HAC600/0/15 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = cm, I = I = y cm, ω = ω = 398 y 3 cm, i = i y = cm l = 30 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =1586./05.75 = 3.91 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /18.03 = ω =1.0 k, 63

80 σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 0888/ 398 =.75 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (56 / 6) = 7 cm b I = 30 /1 = 500 cm yb 3 iyb = 500 / 7 = 7.8 cm λ yb = 30 / 7.8 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 76.5 kg / cm = 7.65 kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 6331 kg/cm kn / cm ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem,y σ = / 398 =.6 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (56 / 6) = 7 cm b 6

81 I = 30 /1 = 500 cm b 3 ib = 500 / 7 = 7.8 cm λ b = 30 / 7.8 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σby = kg / cm kn / cm 7 = = σby = = 6.5 kg / cm = 7.65 kn / cm > > = Dolayısıyla σby = kn / cm C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σ 6331 kg/cm kn / cm ' ey = = = σeb 3.91 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. a kaynağının tahkiki; Başlık alanı = 30 = 60 cm Kaynaklar 60 cm arayla 100 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 10.5 mm, seçilen kaynak kalınlığı 10 mm. 65

82 F = (100 1) 1 = 196 cm k σ = = kn / cm S = 30 9 = 170 cm τ = = 0.97 kn / cm σ = = 5.7 kn / cm v b kaynağının tahkiki; Gövde alanı = = cm Kaynaklar 60 cm arayla 100 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 10.5 mm, seçilen kaynak kalınlığı 10 mm. F = (100 1) 1 = 196 cm k σ = = 0.96 kn / cm S = = 31.5 cm τ = = 1.9 kn / cm σ = = 1.61 kn / cm v Kaynak yeterlidir. 66

83 HAC500/0/15: Y b b X a Şekil.9 : HAC500/0/15 Kesiti kotu, B aksındaki kolon YÜK 13 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 16.3 knm, N = 33. kn, V = 138. kn, V y = 17.1 kn HAC500/0/15 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = cm, I = I = 7501 y cm, ω = ω = 3000 y 3 cm, i = i y = 15 cm l = 0 cm = = = Kesit kompaktır. 67

84 σ =33./ = 0.99 kn / cm eb s =0 1 = 0 cm, λ = 0 /15 = 16 ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = / 3000 = 5.17 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (6 / 6) = 61.5 cm b I = 5 /1 = 60 cm yb 3 iyb = 60 / 7 = cm λ yb = 0 / = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm 17.9 kn / cm 7 = = σb = = 9901 kg / cm = kn / cm > 17.9 > = Dolayısıyla σb = kn / cm C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σ 3383 kg/cm kn / cm 16 ' e = = = s k,y =0 1 = 0 cm, y = = y λ 0 /15 16 ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem,y 68

85 σ = 163 / 3000 = 5.78 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (6 / 6) = 61.5 cm b I = 5 /1 = 60 cm b 3 ib = 60 / 61.5 = cm λ b = 0 / = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σby = kg / cm 17.9 kn / cm 7 = = σby = = 9901 kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 3383 kg/cm kn / cm 16 ' ey = = = σeb = = σ 16.3 bem = Kesit uygundur. a kaynağının tahkiki; Başlık alanı = 5 = 50 cm Kaynaklar 0 cm arayla 100 cm boyunda çekilmiştir. 69

86 3 mm a 0.7 t min = 10.5 mm, seçilen kaynak kalınlığı 10 mm. F = (100 1) 1 = 196 cm k σ = = 5.9 kn / cm S = 5 = 100 cm τ = = 1.18 kn / cm σ = = 5. kn / cm v b kaynağının tahkiki; Gövde alanı = = 3.5 cm Kaynaklar 0 cm arayla 100 cm boyunda çekilmiştir. 3 mm a 0.7 t min = 10.5 mm, seçilen kaynak kalınlığı 10 mm. F = (100 1) 1 = 196 cm k σ = = 0.3 kn / cm S = = 1539 cm τ = = 1.51 kn / cm σ = = 1.57 kn / cm v Kaynak yeterlidir. 70

87 HD00X59: Y X Şekil.30 : HD00X9 Kesiti kotu, C aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 56.8 knm, M yy =.58 knm, N = kn, V =.09 kn, V y = kn HD00X59 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 75.9 cm, I = 5000 cm, I y = cm, ω = cm, ω y = 8 3 cm, i =18. cm, i y = cm, l = 380 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =31.17/75.9 = 5.87 kn / cm eb s k, =380 1 = 380 cm, = = λ 380 / ω =1.03 σ = = kn/cm çem, σ = /1.03 = kn/cm bem, σ = 568 /10760 = 5.5 kn/cm b 71

88 Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = / = 11.7 cm λ yb = 380 /11.7 = =17.8 > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 790 kg / cm = 7.9 kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ kg/cm kn / cm 0.88 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, λy = 380 /10.93 = 3.77 σ = 58 / 8 = 0.06 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 6857 kg/cm kn / cm 3.77 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 5.87 = = σ bem 7

89 = = Kesit uygundur. HD00X31: Y X Şekil.31 : HD00X31 Kesiti kotu, C aksındaki kolon YÜK 13 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 96.3 knm, M yy = 5.7 knm, N = kn, V = 3.3 kn, V y = kn HD00X31 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 399. cm, I = cm, y i =16.6 cm, i y = cm, l = 30 cm = > I = 600 cm, ω = = = cm, ω y = 15 3 cm, 73

90 Kesit kompaktır. σ =581.17/399. = 6.7 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /16.6 = 19.5 ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 963 / 555 = 5.36 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (31.98 / 6) = cm b I = /1 = 179 cm yb 3 iyb = 179 /17.06 = 11.1 cm λ yb = 30 /11.1 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 6035 kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 371 kg/cm 3.71 kn / cm 19.5 ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, λy = 30 /10.33 = σ = 57 / 15 =.6 kn/cm by σ = = kn / cm By 7

91 89 10 σ 8638 kg/cm kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 6.7 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. HD00X16: Y X Şekil.3 : HD00X16 Kesiti +.5 kotu, C aksındaki kolon YÜK 13 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 1.6 knm, M yy = 3.7 knm, N = kn, V =. kn, V y = 159. kn HD00X16 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 75.5 cm, I = 7110 cm, I y = 850 cm, 3 ω = 379 cm, ω = 13 y 3 cm, i =16.07 cm, i y = cm, l = 30 cm 75

92 = > = = Kesit kompaktır. σ =167.56/75.5 = 6.07 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /16.07 = ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 16 / 379 = 6.36 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (31.96 / 6) = cm b I = /1 = 1118 cm yb 3 iyb = 1118 / = 10.9 cm λ yb = 30 /10.9 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 1905 kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 0913 kg/cm kn / cm ' e = = = 76

93 s k,y =30 1 = 30 cm, λy = 30 /10.13 = σ = 37 /13 =.5 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 8305 kg/cm kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 6.07 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. HD360X16: Y X Şekil.33 : HD360X16 Kesiti kotu, C aksındaki kolon YÜK 15 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 30. knm, M yy = 13.5 knm, N = 37. kn, V = 1.17 kn, V y = 31.3 kn 77

94 HD360X16 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 06.3 cm, I = 5150 cm, I y = cm, 3 ω = 83 cm, ω = 1001 y 3 cm, i =15.81 cm, i y = 9.9 cm, l = 0 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =37./06.3 = 1.59 kn / cm eb s =0 1 = 0 cm, λ = 0 /15.81 = ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 30 / 83 = 1.01 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = 977 cm yb 3 iyb = 977 / = 10.7 cm λ yb = 0 /10.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm 18. kn / cm 7 = = σb = = 1957 kg / cm = kn / cm

95 19.57 > 18. > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ kg/cm kn / cm ' e = = = s k,y =0 1 = 0 cm, λy = 0 / 9.9 = 5.9 σ = 135 /1001 = 1.3 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 196 kg/cm 19.6 kn / cm 5.9 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 1.59 = = σ 16.3 bem = Kesit uygundur. HD00X551: Y X Şekil.3 : HD00X551 Kesiti 79

96 + 3.8 kotu, F aksındaki kolon YÜK 15 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 0.0 knm, N = kn, V = 0 kn, V y = 75.7 kn HD00551 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 701. cm, I = 6100 cm, y I =890 cm, ω = cm, ω y = cm, i =17.95 cm, i y = cm, l = 380 cm = > = = Kesit kompaktır. σ =886.06/701. = 6.97 kn / cm eb s k, =380 1 = 380 cm, = = λ 380 / ω =1.03 σ = = kn/cm çem, σ = /1.03 = kn/cm bem, σ = 1163/ 9918 =.15 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (31.98/ 6) = cm b I = /1 = 113 cm yb 3 iyb = 113/ = cm λ yb = 380 /11.61 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir. 80

97 σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 0016 kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 1897 kg/cm kn / cm 1.17 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, λy = 380 /10.93 = 3.76 σ = 0 / 397 = 0.0 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 6861 kg/cm kn / cm 3.76 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 6.97 = = σ bem = = Kesit uygundur. 81

98 HD00X87: Y X Şekil.35 : HD00X87 Kesiti kotu, F aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 61.9 knm, M yy = 0.0 knm, N = kn, V = 0 kn, V y = kn HD00X87 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = cm, I = cm, y i =16.50 cm, i y = 10.9 cm, l = 30 cm = > I = cm, ω = = = Kesit kompaktır. σ =790.9/366.3 = 7.6 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /16.50 = 19. ω =1.0 k, 3 cm, ω y = 19 3 cm, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 619 / 507 = 5.15 kn/cm b 8

99 Cb = = (EkB) F = (31.98/ 6) = cm b I = /1 = 1977 cm yb 3 iyb = 1977 / = cm λ yb = 30 /11.07 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = 85 kg / cm =.85 kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 07 kg/cm 0.7 kn / cm 19. ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, λy = 30 /10.9 = σ = 0 /19 = 0.0 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 861 kg/cm 86.1 kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 7.6 = = σ 16.3 bem 83

100 = = Kesit uygundur. HD00X187: Y X 391 Şekil.36 : HD00X187 Kesiti +.5 kotu, I aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 0.79 knm, M yy = 1.6 knm, N = kn, V = 1.06 kn, V y = kn HD00X187 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 37.6 cm, I = cm, I y = 390 cm, 3 ω = 371 cm, ω = 1 y 3 cm, i =15.91 cm, i y = cm, l = 30 cm = > = = Kesit kompaktır. 8

101 σ =159.8/37.6 = 6.71 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /15.91 = 0.11 ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 16.3 kn/cm bem, σ = 079 / 371 = 6. kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = 11955/101.8 = cm λ yb = 30 /10.83 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 099 kg/cm 0.99 kn / cm 0.11 ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, λy = 30 /10.03 = 31.9 σ = 1600 /1 = 1.31 kn/cm by σ = = kn / cm By 85

102 89 10 σ 816 kg/cm 81.6 kn / cm 31.9 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 6.71 = = σ 16.3 bem = = Kesit uygundur. HD60X11: Y X Şekil.37 : HD60X11 Kesiti kotu, F aksındaki kolon YÜK 1 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 1.3 knm, N = kn, V = 0.89 kn, V y = 7.37 kn HD60X11 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 15.7 cm, I = cm, I y =656 cm, 3 ω = 111 cm, ω = 9.8 y 3 cm, i =11.39 cm, i y = 6.66 cm, l = 30 cm 86

103 = > = = Kesit kompaktır. σ =755.13/15.17 =5.18 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /11.39 = 8.09 ω =1.08 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.08 = kn/cm bem, σ = 10811/111 = 7.66 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (.5/ 6) = cm b I = /1 = 359 cm yb 3 iyb = 359 / = 6.7 cm λ yb = 30 / 6.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =760 kg / cm 'dir σb = kg / cm 17. kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > 17. > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ kg/cm kn / cm 8.09 ' e = = = 87

104 s k,y =30 1 = 30 cm, λy = 30 / 6.66 = 8.05 σ = 1300 / 9.8 =.6 kn/cm by σ = = kn / cm By σ 3590 kg/cm 35.9 kn / cm 8.05 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 5.18 = = σ bem = = Kesit uygundur..5 Temel ve Ankrajların Boyutlandırılması Yapının oturduğu zeminin emniyet gerilmesi 50 kn/m dir. Temelin boyutlanması en elverişsiz mesnet tepkilerine göre yapılmıştır. Önce arttırılmış düşey yükler (YUK16) altında Denklem (.71) ile zımbalama kuvvetine göre temel kalınlığı belirlenmiş, daha sonra Denklem (.73) e göre temel boyutu belirlenmiştir. Vpr = d γ fctd Ue (.71a) Fa = q (b + d) (h + d) (.71b) V + F V (.71c) pr a pd Denklem (.71) deki γ Denklem (.7) ile hesaplanır. 88

105 1 γ = e + ey b b y (.7) N M σ 1= + σzem A ω (.73a) N M σ = 0.0 (.73b) A ω N1 5 q b+d b h h+d Şekil.38 : Zımbalama Bölgesi Özellikleri 89

106 Ankraj bulonu olarak 5.6 kalitesinde ankraj bulonu kullanılmıştır. Ankraj bulonu tasarımında elverişsiz olan kuvvet, bulonun düşey ekseni yönündeki kopma kuvveti olmuştur. Bu kuvvet Denklem (.75) ile hesaplanmıştır. (Şekil.39). Bulonun betondan sıyrılması daha emniyetli kalmıştır. Taban levhası kalınlığı SAP000 V8..5 ile yapılan model ile elde edilen Von Misses gerilmelerine göre belirlenmiştir. Daha sonra berkitme levhaları boyutlanmış ve birleşimleri hesaplanmıştır. Taban levhasında oluşan gerilmeler Denklem (.7) ü sağlamalıdır. σvm σa kn / cm (H Yüklemesi) < = (.7a) σvm σa kn / cm (HZ Yüklemesi) < = (.7b) P M D f Z l / 8 e l / l Şekil.39 : Ankastre Kolon Ankraj Kuvvetleri l l/ Z= M P /e l D= M+ P f /e (.75) (.76).5.1 S1 Kolonu Temel ve Ankraj Hesapları HAC700/30/0 Kolonu: Ankraj ve taban levhası boyutlamak için elverişsiz mesnet tepkileri YÜK 1 yüklemesinde ve YÜK 1 de oluşmuştur. YÜK 1 yüklemesinde mesnet tepkileri N=11.1 kn, M y = knm, V =116.1 kn dur. YÜK 15 yüklemesinde mesnet tepkileri N=3833. kn, M =678.9 knm, V y =51.6 kn dur. 90

107 Şekil.0 : HAC700/30/0 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli c a a c b A b A Şekil.1 : HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı 91

108 Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Z = /106.5 = kn Bulonlara çekme kuvveti gelmemektedir. Gerilmenin düzgün yayılması için 1 sırada 5 adet M30 ankraj bulonu seçilmiştir. D = ( (65 7.5) )/106.5 = kn p = = 0.6 kn / cm < 0.7 kn / cm 130 / 130 Taban levhası kalınlığı cm seçilmiştir ve taban levhasında oluşan gerilme için SAP 000 V.5 ile yapılan çözümleme sonucu Von Misses gerilmesi 16.8 olarak hesaplanmıştır. Buna göre, taban levhası kalınlığı cm seçilmiştir. kn / cm a, c köşe ve b küt kaynaklarında gerilme tahkiki; a ve c kaynak kalınlığı 1 cm, b kaynak kalınlığı 1.5 cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F (50 1) 1= 8cm k,a k,c F (50 1.5) 1.5 = 70.5 cm k,b P P a b = + = 31.7 kn = = 160 kn 31.7 τk,a = = 6.7 kn / cm < 1.5 kn / cm τk,b = =.7 kn / cm < 1.5 kn / cm 70.5 P c = + = 81 kn τk,c = = 10.0 kn / cm < 1.5 kn / cm 8 9

109 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; B y G B 00 Şekil. : HAC700/30/0 A-A Kesiti y G = = cm I = ( ) (11.88 ) I = cm MD = = kncm MZ = = 506 kncm σ = ( ) = 7.78 kn / cm < kn / cm Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = 130 (11.88 ) = cm Q = D = kn τ = = 8.63 kn / cm < 1.5 kn / cm

110 Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı 1 cm dir τ = 51.5/( (6 1)) = 0.51 kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil.3 : HAC700/30/0 B-B Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm boyunda HD00X187 profili kullanılmıştır. Y-yönü için hesap; p = 51.6 /(39.1 0) = 0.3 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.3 (0-5) / = 36 kncm σ = 36 / 371 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = Ik = 687 cm F = 1 (8 1) = 5 cm k,g M = 51.6 (0 + 5) / = 315 kncm σk = = kn / cm < 1.5 kn / cm 687 τ = 51.6 / 5 =.8 kn / cm < 1.5 kn / cm k σ = =.93 kn / cm < 1.5 kn / cm v 9

111 X-Yönü için hesap; p = 116.1/(36.8 0) = 0.16 kn / cm < 0.7 kn / cm M=0.16 (0-5) / = 18 kncm σ = 18/1 = kn/cm < kn/cm k ( ) I = / /1 = 1699 cm 3 3 F = (16 1.5) 1.5 = 0.3 cm k,g M = (0 + 5) / = kncm (36.8) σk = = 1.57 kn / cm < 1.5 kn / cm 1699 k τ = 116.1/ 0.3 = 0.57 kn / cm < 1.5 kn / cm σ = = 1.67 kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. Temel yüksekliğinin belirlenmesi; YÜK 16 yüklemesine göre N 1 = kn dur. Temel için elverişsiz etki YÜK 1 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = 51.7 knm, M = knm, N = kn dur. e = 51.7/906.8 = m > e min = = e y = 568.8/906.8 = m > e min = = Temel yüksekliği 80 cm seçilmiştir. 1 γ = = U e = ((10+80)+(10+80)) = 880 cm BS5 için f ctd = kn / cm d = 80 5 = 75 cm 95

112 Vpr = = kn Fa = 00.. = 968 kn > Temel yüksekliği uygundur. Zemin taşıma gücü kontrolü; Temel boyutları 5 5 mseçilmiştir. Ns = = kn σ = + = kn / m < σ ,1 zem σ, = = kn / m > σ = + = 3.57 kn / m < σ y,1 zem σy, = = kn / m > 0 Temel boyutları uygundur. Temel betonarme hesabı; Donatı hesabı için elverişsiz etki YÜK 16 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = knm, M = 79.8 knm, N = kn dur. σ σ ( ) = + = kn / m ( ) = = 70.7 kn / m Kolon yüzündeki gerilme; ( ) ( ) = 75.3 kn / m 5 (.5 0.7) (.5 0.7) M = ( ) = 8.63 knm 3 96

113 Seçilen donatı Φ/15 ( 53mm ). Pas payı, K = = ks = As = = 1710mm < 53mm 0.75 ' d 5 cm dir..5. S ve S3 Kolonu Temel ve Ankraj Hesapları HD00X59 Kolonu: Ankraj ve taban levhası boyutlamak için elverişsiz mesnet tepkileri YÜK 1 yüklemesinde ve YÜK 15 de oluşmuştur. YÜK 1 yüklemesinde mesnet tepkileri N=399. kn, M y =10.11 knm, V =5.6 kn dur. YÜK 15 yüklemesinde mesnet tepkileri N=395. kn, M = knm, V y =0 kn dur. Şekil. : HD00X59 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli 97

114 Y B a A X A b B 75 Şekil.5 : HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Y-Yönü Z = /106.5 = 10.1 kn X-Yönü Z = /106.5 = kn Bulonlara çekme kuvveti gelmemektedir. Gerilmenin düzgün yayılması için 1 sırada 6 adet M30 ankraj bulonu seçilmiştir. 98

115 Y-Yönü D = ( (65 7.5) )/106.5 = 705 kn X-Yönü D = ( (65 7.5) )/106.5 = 9 kn 705 p = = 0.6 kn / cm < 0.7 kn / cm 130 / 130 Taban levhası kalınlığı 5 cm seçilmiştir ve taban levhasında oluşan gerilme için SAP 000 V.5 ile yapılan çözümleme sonucu Von Misses gerilmesi olarak hesaplanmıştır. Buna göre, taban levhası kalınlığı 5 cm seçilmiştir. kn / cm a ve b köşe kaynaklarında gerilme tahkiki; a ve b köşe kaynak kalınlıkları cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F = (50 ) = 9 cm k,a k,b P a = + = 57 kn τk,a = = 6.3 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 P b = + = 337 kn τk,b = = 3.66 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 99

116 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; y G Şekil.6 : HD00X59 A-A Kesiti y G = = cm I = ( ) ( ) I = cm MD = 705 = kncm MZ = = 11.8 kncm σ = ( ) = 9.6 kn / cm < kn / cm Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = ( ) = cm Q = D = 705 kn 3 100

117 τ = = 5.56 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir τ = 0 /( (8 )) =.9 kn / cm < 1.5 kn / cm y G Şekil.7 : HD00X59 B-B Kesiti y G = = cm I = ( ) ( ) I = cm MD = 9 = 6908 kncm MZ = = 695 kncm 695 σ = ( ) = kn / cm < kn / cm

118 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = ( ) = 56 cm Q = D = 9 kn 56 9 τ = = 8.0 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir F = (17 ) + (.1 ) = 56. cm k τ = 5.6 / 56. = 0.17 kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil.8 : HD00X59 C-C Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm boyunda HD00X187 profili kullanılmıştır. Y-yönü için hesap, p = 0 /(39.1 0) = 0.8 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.8 (0-5) / = 31.5 kncm σ = 31.5/ 371 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = (16 1.5) Ik = cm F = 1 (8 1) = 5 cm k,g 10

119 M = 0 (0 + 5) / = 750 kncm σk = = 0.97 kn / cm < 1.5 kn / cm τ = 0 / 5 =.3 kn / cm < 1.5 kn / cm k σ = =.33 kn / cm < 1.5 kn / cm v X-Yönü için hesap, p = 5.6 /(36.8 0) = 0.06 kn / cm < 0.7 kn / cm M=0.06 (0-5) / = 6.75 kncm σ = 6.75/1 = kn/cm < kn/cm (16 1.5) I k = (16 1.5) 1.3 = 9631 cm 1 1 F = (16 1.5) 1.5 = 0.3 cm k,g M = 5.6 (0 + 5) / = 570 kncm σk = = kn / cm < 1.5 kn / cm 9631 k τ = 5.6 / 0.3 = 0. kn / cm < 1.5 kn / cm σ = = 0.35 kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. Temel yüksekliğinin belirlenmesi; YÜK 16 yüklemesine göre N 1 = kn dur. Temel için elverişsiz etki YÜK 15 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = 1. knm, M =.58 knm, N = 933. kn dur. e = 1./906.8 = m < e min = = e y =.58/906.8 = 0.09 m > e min = = Temel yüksekliği 80 cm seçilmiştir. 103

120 1 γ = = U e = ((10+80)+(10+80)) = 880 cm BS5 için f ctd = kn / cm d = 80 5 = 75 cm Vpr = = 6869 kn Fa = 00.. = 968 kn > Temel yüksekliği uygundur. Zemin taşıma gücü kontrolü; Temel boyutları 5 5 mseçilmiştir. Ns = = 533. kn σ = + = 18.0 kn / m < σ ,1 zem σ, = = kn / m > σ = + = kn / m < σ y,1 zem σy, = = kn / m > 0 Temel boyutları uygundur. Temel betonarme hesabı; Donatı hesabı için elverişsiz etki YÜK 16 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = 3.3 knm, M = knm, N = kn dur. σ ( ) = + = 87 kn / m

121 σ ( ) = = 71.9 kn / m Kolon yüzündeki gerilme; ( ) ( ) = kn / m 5 (.5 0.7) (.5 0.7) M = ( ) = 6 knm 3 Seçilen donatı Φ/15 ( 53mm ). Pas payı, K = = ks = As = = 176mm < 53mm 0.75 ' d 5 cm dir..5.3 S Kolonu Temel ve Ankraj Hesapları HD00X551 Kolonu: Ankraj ve taban levhası boyutlamak için elverişsiz mesnet tepkileri YÜK 1 yüklemesinde ve YÜK 15 de oluşmuştur. YÜK 1 yüklemesinde mesnet tepkileri N=386.6 kn, M y =88.9 knm, V =.8 kn dur. YÜK 15 yüklemesinde mesnet tepkileri N= kn, M =56.81 knm, V y =198 kn dur. 105

122 Şekil.9 : HD00X551 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli Y A b B B a A X Şekil.50 : HD00X551 Ankastre Kolon Ayağı 106

123 Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Y-Yönü Z = /106.5 = 183. kn X-Yönü Z = /106.5 = 199 kn Bulonlara çekme kuvveti gelmemektedir. Gerilmenin düzgün yayılması için 1 sırada 6 adet M30 ankraj bulonu seçilmiştir. Y-Yönü D = ( (65 7.5) )/106.5 = 635. kn X-Yönü D = ( (65 7.5) )/106.5 = 57.6 kn 635. p = = 0.6 kn / cm < 0.7 kn / cm 130 / 130 Taban levhası kalınlığı 5 cm seçilmiştir ve taban levhasında oluşan gerilme için SAP 000 V.5 ile yapılan çözümleme sonucu Von Misses gerilmesi 1.51 olarak hesaplanmıştır. Buna göre, taban levhası kalınlığı 5 cm seçilmiştir. kn / cm a ve b köşe kaynaklarında gerilme tahkiki; a ve b köşe kaynak kalınlıkları cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F = (50 ) = 9 cm k,a k,b P a = + = 55 kn τk,a = = 5.93 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 P b = + = 31 kn

124 31 τk,b = =.9 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; y G Şekil.51 : HD00X551 A-A Kesiti y G = = cm I = ( ) ( ) I = cm MD = 635. = kncm MZ = = 680. kncm σ = ( ) = 9.35 kn / cm < kn / cm Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = ( ) = cm 3 Q = D = 635. kn 108

125 τ = = 5. kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir τ = 198/( (8 )) =.06 kn / cm < 1.5 kn / cm y G Şekil.5 : HD00X551 B-B Kesiti y G = = cm I = ( ) ( ) I = cm MD = 57.6 = 68 kncm MZ = = kncm σ = ( ) = 1.1 kn / cm < kn / cm

126 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = ( ) = 56 cm Q = D = 57.6 kn τ = = 7.91 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir F = (17 ) + (.1 ) = 56. cm k τ =.8/ 56. = 0.1 kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil.53 : HD00X551 C-C Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm boyunda HD00X187 profili kullanılmıştır. Y-yönü için hesap, p = 198 /(39.1 0) = 0.5 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.5 (0-5) / = 8.1 kncm σ = 8.1/ 371 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = (16 1.5) Ik = cm F = 1 (8 1) = 5 cm k,g 110

127 M = 198 (0 + 5) / = 75 kncm σk = = 0.7 kn / cm < 1.5 kn / cm τ = 198/ 5 = 3.8 kn / cm < 1.5 kn / cm k σ = = 3.87 kn / cm < 1.5 kn / cm v X-Yönü için hesap, p =.8/(36.8 0) = 0.0 kn / cm < 0.7 kn / cm M=0.0 (0-5) / =.5 kncm σ =.5/1 = 0.00 kn/cm < kn/cm (16 1.5) I k = (16 1.5) 1.3 = 9631 cm 1 1 F = (16 1.5) 1.5 = 0.3 cm k,g M =.8 (0 + 5) / = 310 kncm σk = = 0. kn / cm < 1.5 kn / cm 9631 k τ =.8/ 0.3 = 0.1 kn / cm < 1.5 kn / cm σ = = 0.3 kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. Temel yükseliğinin belirlenmesi; YÜK 16 yüklemesine göre N 1 = kn dur. Temel için elverişsiz etki YÜK 15 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = 0 knm, M = 11.6 knm, N = 885 kn dur. e = 0/885 = 0 m < e min = = e y = 11.6/885 = 0.08 m > e min = = Temel yüksekliği 80 cm seçilmiştir. 111

128 1 γ = = U e = ((10+80)+(10+80)) = 880 cm BS5 için f ctd = kn / cm d = 80 5 = 75 cm Vpr = = 69 kn Fa = 00.. = 968 kn > Temel yüksekliği uygundur. Zemin taşıma gücü kontrolü; Temel boyutları 5 5 mseçilmiştir. Ns = = 5385 kn σ = + = 15. kn / m < σ ,1 zem σ, = = 15. kn / m > σ = + = 35. kn / m < σ y,1 zem σy, = = kn / m > 0 Temel boyutları uygundur. Temel betonarme hesabı; Donatı hesabı için elverişsiz etki YÜK 16 yüklemesinde oluşmuştur. Buna göre, M y = 0 knm, M = 98. knm, N = kn dur. σ ( ) = + = 81.3 kn / m

129 σ ( ) = = kn / m Kolon yüzündeki gerilme; ( ) ( ) = 77.9 kn / m 5 (.5 0.7) (.5 0.7) M = ( ) = 60 knm 3 Seçilen donatı Φ/15 ( 53mm ). Pas payı, K = = ks = As = = 175mm < 53mm 0.75 ' d 5 cm dir..6 Birleşim Hesabı ve Detayları I70-IPE70 Birlişimi; Şekil.5 : IPE 70-I70 Birleşim Detayı En elverişsiz iç kuvvetler YÜK 1 yüklemesinde meydana gelmiştir, buna göre; V = 31.6 kn π 1.6 NS = = 8.5 kn Nem = 33.8 kn NL = = 33.8 kn 113

130 Bulon sayısı, n = 3 adet M16 (10.9) =101. kn 31.6 kn Kesme kuvvetinden dolayı levhada moment oluşmaktadır. Bu momentin değeri bulon ağırlık merkezinden levhaya olan mesafenin kesme kuvveti ile çarpımına eşittir. M = = 158 kncm 3 3 ω = = 8000 cm Bağlantı levhasında gerilme; σ = 158/ 8000 = kn/cm < 1. kn/cm τ = 31.6 /(0 1) = 1.58 kn/cm < 1. kn/cm Kiriş gövdesinde delik kaybından dolayı kayma gerilmesi kontrolü yapılmalıdır. F = 0.66 (7 1.0) = cm net τ = 31.6 /11.67 =.7 kn/cm < 1. kn/cm Birleşim uygundur. HD00X59-I530 Birleşimi; Şekil.55 : HD00X59-I530 Birleşim Detayı En elverişsiz iç kuvvetler YÜK 1 yüklemesinde meydana gelmiştir, buna göre; M = knm, V = kn (Kiriş Yüzünde) 11

131 L1 Levhasında Gerilme Tahkiki; σ = = 7.86 kn / cm < kn / cm 3 87 Bulonların Tahkiki; Tarafsız eksenin belirlenmesi, Tarafsız eksenin yeri, statik momentlerin eşitliğinden belirlenmiştir. σa,bulon = = 5 kn/cm (10.9 bulon için) 33 s s 50 s 63 s 76 s s0 (( 0) ( 0) ( 0) ( 0) ) = = cm I= ( ) ) = 39000cm N = ( ).19 = 65.1 kn N0 =.19 1 = kn (HZ Yüklemesi) 65.1 < 0.7 N0 = 10.5 kn Alın levhsında basınç gerilmesi kontrolü; 1987 σ = = 1.33 kn/cm < kn/cm Kaynakların Tahkiki; (( ) ( ) ( ) (80 / ) (5 1/ ) y G yg (51 1/ ) (6.5) (3 1/ ) 1 1/ = =.1 cm 1 5 I = + (79.1) (65.5.1)

132 (53.5.1) + 10 (50.5.1) (.1 6.5) 1 10 (.1.5) + 1 (.1 0.5) I = cm 1 nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, σ k = ( ) = 3.88 kn/cm < 1.5 kn/cm nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, 1987 σ k = ( ) = 3.6 kn/cm < 1.5 kn/cm ve nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, ( ) F = = 18 cm G k τk = = 1.03 kn / cm < 1.5 kn / cm σ k = ( ) = 3.08 kn/cm < 1.5 kn/cm nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki; σk = = 8.3 kn/cm < 1.5 kn/cm 3 1 (87 1) 116

133 HAC700/30/0-I70 Birleşimi; Şekil.56 : HAC700/30/0-I70 Birleşim Detayı En elverişsiz iç kuvvetler YÜK 15 yüklemesinde meydana gelmiştir, buna göre; M = 671. knm, V = 58.7 kn (Kiriş Yüzünde) Bulonların Tahkiki; Tarafsız eksenin belirlenmesi, Tarafsız eksenin yeri, statik momentlerin eşitliğinden belirlenmiştir. σa,bulon = = 5 kn/cm (10.9 bulon için) 33 s = s + 67 s + 85 s s s0 0.6 =.67 cm (( 0) ( 0) ( 0) ( 0) ) (( ) ( ) ( ) I= ( ) ) =6763 cm N = ( ) 6.36 = 166. kn N0 = = kn 117

134 166.< 0.7 N0 = kn (HZ Yüklemesi) Alın levhasında basınç gerilmesi kontrolü; 671 σ =.67 =.36 kn/cm < kn/cm 6763 Kaynakların tahkiki; (109 / ) (73 1/ ) y G (70 1/) (3 1/) 1 1/ = yg = 56.9 cm 1 35 I = + ( ) ( ) ( ) + 10 ( ) ( ) 1 10 (56.9.5) + 1 ( ) I = 386 cm 1 nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, σ k = ( ) = 8.68 kn/cm < 1.5 kn/cm nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, 671 σ k = ( ) = 7.57 kn/cm < 1.5 kn/cm ve nolu kaynak dikişinde gerilme tahkiki, ( ) F = = 06 cm G k 58.7 τk = = 1.6 kn / cm < 1.5 kn / cm σ k = ( ) = 7.7 kn/cm < 1.5 kn/cm

135 BÖLÜM 5 DIŞMERKEZ ÇAPRAZLI GÜÇLENDİRME Dışmerkezli güçlendirilmiş çerçeveler (DGÇ) süneklik düzeyi yüksek sistemlerdir. Bu sistemler yüksek elastik rijitliğe sahiptirler, ayrıca deprem gibi çevrimsel yatay yükler altında stabil plastik davranışı ile süneklik ve enerji yutma kapasitesi yüksek olduğu için yapının güçlendirilmesi için bu sistem seçilmiştir. Dışmerkez güçlendirilmiş çerçeve sistemlerin en belirgin ve ayırıcı özelliği güçlendirme elemanın, çapraz elemanının en az bir ucunun, kirişte bağlantı kirişi adı verilen bir parçayı oluşturacak şekilde bağlanmasıdır. Bu bağlantı kirişinin görevi yatay yükler altında plastik kayma deformasyonu yaparak enerji yutmasıdır. Bu sistemin tasarımında ilk önce plastik davranış bağlantı kirişini üzerinde sınırlandırılır, daha sonra bağlantı kirişi etrafındaki kolon, kiriş, ve çaprazdan oluşan çerçeve sistemini bağlantı kirişinden gelecek maksimum kuvvete göre boyutlandırılır. Böylelikle çerçeve sisteminin davranışını bağlantı kirişi kontrol eder ve bütünlük sağlar. Bu sistemin tasarımı [5] e göre yapılmıştır. Dışmerkez güçlendirilmiş çerçeve sisteme depremden dolayı gelen yatay kuvvet hesaplandıktan sonra bağlantı kirişi boyu belirlenmiştir. Daha sonra bağlantı kirişinde oluşan kuvvetler doğrultusunda sırasıyla çerçeve kirişi, güçlendirme elamanı yani çapraz ve en son olarak da kolon boyutlanmıştır. Yapının uzun doğrultusunda (doğu-batı doğrultusu) /B-C, /E-F, /H-I, /K-L, 3/B- C, 3/E-F, 3/H-I, 3/K-L aksları arasında olmak üzere toplam 8 adet ve kısa doğrultusunda (güney-kuzey doğrultusu) B/-3, E/-3, F/-3, H/-3, I/-3, L/-3, aksları arasında olmak üzere toplam 6 adet dışmerkez çaprazlar yapının mimarisini bozmayacak ve kullanım amacına engel olmayacak şekilde yerleştirilmiştir. Çaprazların yerleşimi ve adları Şekil 5.1 de gösterilmiştir. Dışmerkez güçlendirilmiş çerçeve boyutlandırıldıktan sonra, belirlenen kesitler ETABS V..3 programında girilerek eşdeğer deprem yükü ve modal deprem yükü yapıya etkitilmiştir. DGÇ süneklilik düzeyi yüksek sistemler olduğu için R 7 119

136 alınmıştır. Diğer taşıyıcı sistem elemanlarında oluşan tesir kuvvetlerine göre güçlendirmeye gerek olan elemanlar, levhalar ile yeni kesitler elde edilerek güçlendirilmiştir. Uygulamada levhalar mevcut profillere fırınlanmış mm çaplı bazik elektrotla çok pasolu kaynakla birleşimi yapılmalıdır. Güçlendirmek için kaynaklanan levhaların kaynak dikişlerinde gerilme kontrol edilmiştir. Şekil 5.1: Dışmerkez Çapraz Planı 5.1 Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçeve Boyutlandırması Dışmerkez güçlendirilmiş çerçevenin boyutlanmasında aşağıda belirtilen kontroller ve tahkikler yapılarak boyutlandırılmıştır. Taşıyıcı elemanların plastik yük taşıma kapasitesinin hesabında aşağıda belirtilen denklemlerde bulunan σ y yerine R a σa muhtemel akma gerilmesi kullanılmıştır. Yapıda taşıyıcı elemanlarda ve levhaların malzeme kalitesi St-37 kalitesinde yapısal çelik olduğu için St-37 için R a 1.5 dir. Öncelikle bağlantı kirişinin boyu belirlenmiştir. Bağlantı kirişinin boyu çerçevenin sünek davranış göstermesinde önemli rol oynar. Kısa bağlantı kirişleri daha fazla enerji yutma kapasitesine sahip olduğu için tercih edilir ve yapıda kısa bağlantı kirişi seçilmiştir. Buna göre bağlantı kirişi uzunluğu Denklem (5.1) e göre tayin edilmiştir. e M 1.6 V p (5.1) p Seçilen bağlantı kirişin başlıkları Denklem (5.) deki şartı sağlamalıdır. [9] bf E 0.31 t σ f y (5.) 10

137 Kısa uzunlukta, yani Denklem(5.1) deki şartı sağlayan bağlantı kirişlerinde dönme deformasyonu 0.09 radyanda, yani 5.15 derecede sınırlandırılmıştır. [7] Bağlantı kirişine etkiyen bileşik yüklerin incelenmesi gerekir. Bağ kirişinde eksenel kuvvet kesitin moment kapasitesini azaltacağından akmanın kesme kuvveti altında değil eğilme nedeniyle gelip gelmeyeceği Denklem (5.3) ile kontrol edilmiştir. [7] N M σ y A + W < (5.3) b p,b Denklem (5.3) deki A b, Denklem Denklem (5.) ile; W p, Denklem (5.5)ile; M, Denklem (5.6) ile hesaplanır. Ab = tf bf (5.) ( ) W = h t b t (5.5) p,b f f f M V e lu = Mlu = (5.6) Bu kontroldeki düşünce bağlantı kirişlerinin boyutlamasında bağlantı kirişi gövdesinin kesme kuvvetini, başlıklarında eksenel yük eğilme momentini karşılamasıdır. Böylece bağlantı kirişinin enkesitine etkiyen kesme kuvveti nedeniyle tamamen akmaya geçmesi halinde, eşdeğer bir eğilme dayanımı amaçlanır. Dışmerkez güçlendirilmiş çerçevelerde bağlantı kirişinin taşıma gücü, dolayısıyla Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçeve Mukavemeti, bağlantı kirişi dışındaki taşıyıcı elemanlar için gerekli minimum dayanımlar öngörülür. Bunlara ileride değinilecektir. Bağlantı kirişinin dayanımı V kontrol eden dayanım Denklem (5.7) ve (5.8) hesaplanan kesme kuvvetlerinden en küçük olanıdır. [9] Vp = 0.55 σy d tw (5.7) V rp M rp = (5.8) e Denklem (5.8) deki M rp Denklem (5.9) ile hesaplanmıştır. 11

138 Mrp = W p (σy σ a ) (5.9) Denklem (5.9) deki σ a bağlantı kirişi kesitine etkiyen eksenel gerilmedir. W p Denklem (5.10) ile hesaplanmıştır. F M = σ y ddy = σ y ddy=σ S p y y y F (5.10) Bağlantı kirişi gövdesi tek parça olmalı ve gövde düzleminde takviye levhası içermemelidir. Bu bağlamda güçlendirilmesi gereken bağlantı kirişlerinde takviye kirişin altına levha kaynatarak yapılmıştır. Yatay yükten dolayı oluşan gövde makaslama kuvveti 0.8 V kontrol eden dayanım değerini aşmayacak şekilde bağlantı kirişi boyutlandırılmıştır. Bağlantı kirişleri, çapraz elemanları ile birleştiği uçlarında, gövde yüksekliğince, gövdenin her iki tarafına konan gövde takviye elemanları ile berkitilmiştir. Kaliforniya daki Berkeley Üniversitesi nde yapılan deneyler sonucu berkitilmemiş bağlantı kirişleri tekrarlı yüklemelerde gövdenin buruşmasından dolayı yük taşıma kapasitesinde azalmalar gözlenmiştir. Her bir takviye levhalarının genişliği en az Denklem (5.11) ile hesaplanmıştır. Takviye levhalarının en küçük kalınlığı Denklem (5.1) ile hesaplanmıştır. Takviye levhaları arası mesafe a kısa bağlantı kirişleri için Denklem (5.13) ile hesaplanmıştır. [7] b GT b t f w = (5.11) t = 0.75 t (5.1) GT w d a = CB tw (5.13) 5 Denklem (5.13) deki C B katsayısı bağlantı kirişinde oluşan dönmeye bağlı bir katsayıdır. Gövde takviye levhalarını bağlayan kirişi gövdesine birleştiren köşe kaynakları Denklem (5.1) ile hesaplanan kuvveti, bağlantı kirişi başlıklarına birleştiren köşe kaynakları da Denklem (5.15) ile hesaplanan kuvveti taşıyabilecek şekilde hesaplanmıştır. 1

139 FGT,g = Ast σy (5.1) F GT,b σ y = Ast (5.15) Denklem (5.1) ve (5.15) deki A st gövde takviye levhası kesit alanıdır. δ h a L e a Şekil 5. : DGÇ nin Yatay Yük Altında Şekil Değiştirmesi Bağlantı kirişindeki dönme kontrolü Denklem (5.16) ya göre yapılmıştır. δ a θ = 1+ < 0.09 radyan h e (5.16) Çerçeve kirişi, bağlantı kirişini kontrol eden mukavemete karşı gelen kuvvetlerin, en az 1.5 katına eşit eksenel yük veya M rp azaltılmış eğilme moment kapasitesine sahip olacak şekilde boyutlanmıştır. Çerçeve kirişini kontrol eden moment, M p, Denklem (5.17) hesaplanmıştır. Bu moment Denklem (5.18a) ile kirişin payına düşen kısmı, M bu, kiriş, hesaplanmıştır. Denklem (5.18a) ile hesaplanan moment, M rp, kiriş küçük olması tahkiki yapılmıştır. Mrp, kiriş Denklem (5.19) ile hesaplanmıştır. den 1.5 V e p Mp = (5.17) 13

140 M = M = I p, kiriş bu, kiriş kiriş I kiriş + I çapraz (5.18a) M = M = I p, çapraz bu, çapraz I kiriş çapraz + I çapraz (5.18b) N kiriş Mrp, kiriş = Wp, kiriş σy ω A kiriş (5.19) Denklem (5.19) daki N kiriş Denklem (5.0) ile hesaplanmıştır. N kiriş F F i = F= + (5.0) Çerçeve kirişi gövdesi TS 561 Madde.5.., belirtilen şekilde Denklem (5.1), ve (5.) e göre sınırlandırılmıştır. N d 531 N t σ g > 0.7 ise; 3 (5.1) p g a N d g N 531 < 0.7 ise; Np t g N p σa (5.) Denklem (5.) deki N p Denklem (5.3) ile hesaplanmıştır. Np = Ra σy A (5.3) Çerçeve ve bağlantı kirişlerinin alt ve üst başlıkları, bağlantı kirişleri uçlarından Denklem (5.) ile hesaplanan uzunluğu geçmeyen aralıklarla kiriş düzlemi dışına harekete karşı tutulmuştur. E l 0.5 bf (5.) σ y Denklem (5.) deki l Denklem (5.5) ile hesaplanmıştır. L e l (5.5) 1

141 Güçlendirilen çerçeve kirişine eklenen levhalarında kaynaklarında oluşan gerilme tahkiki moment ve normal kuvvet altında Denklem (5.6) e göre yapılmıştır. M N σ k= c+ σkem (5.6) I A k Denklem (5.6) de belirtilen c, kaynağın kesitin ağırlık merkezine olan uzaklığıdır. Çerçeve kirişinde olduğu gibi çapraz elemanlarda da, çapraz elamanı, bağlantı kirişini kontrol eden mukavemete karşı gelen kuvvetlerin, en az 1.5 katına eşit eksenel yük veya M rp azaltılmış eğilme moment kapasitesine sahip olacak şekilde boyutlanmıştır. Güçlendirme elemanını kontrol eden moment, M p, Denklem (5.17) ile, normal kuvvet, N bu, çapraz, ise Denklem (5.7) ile hesaplanmıştır. Bu moment Denklem (5.18b) ile çaprazın payına düşen kısmı, M bu, çapraz, hesaplanmıştır. Denklem (5.18b) ile hesaplanan moment, M rp, çapraz dan küçük olması tahkiki yapılmıştır. N bu, çapraz 1.5 V L p çapraz = (5.7) H Kolonlar dışmerkez çaprazlı çerçeve mukavemetinin 1.5 katı değerinde elastik kalacak şekilde boyutlandırılmıştır. Kolonu kontrol eden normal kuvvet Denklem (5.8) ile, moment ise Denklem (5.9) ile hesaplanmıştır. 10 ( ) ( ) N = 1.5 V + N (5.8) bu, kolon i p i GQ i= 1 Mbu, kolon = 1.5 ME + MGQ (5.9) Denklem (5.8) deki N GQ YÜK 1 yüklemesinden elde edilen normal kuvvettir. Denklem (5.9) deki M E dışmerkez çaprazlı çerçeve depremden dolayı gelen yatay kuvvetin ektirilmesiyle elde edilen eğilme momenttir, M GQ, ise YÜK 1 yüklemesinden elde edilen eğilme momentidir. 15

142 Güçlendirilen yeni kolon kesitlerinde gerilme tahkiki. Kolonların Boyutlaması bölümünde anlatıldığı gibi yapılmıştır. Daha sonra güçlendirmek için kaynaklanan levhaların kaynak dikişlerinde gerilme kontrolü yapılmıştır. Çerçeve kirişi, çapraz ve kolonların bağlantı kirşini kontrol eden kuvvetten daha büyük bir kuvvete göre boyutlanmasının sebebi, bağlantı kirişinin daha zayıf olmasını sağlayıp plastik mafsalın bağlantı kirişinde oluşmasını sağlayarak bağlantı kirişinin enerji yutmasıdır. [7] Deprem Yüklerinin Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçevelere Dağıtılması A.B.Y.Y.H.Y 97 de Madde de tariflenen yapının temel seviyesine etkiyen taban kesme kuvveti Eşdeğer Deprem Yöntemine göre Denklem (5.30) ile hesaplanmıştır. A I S(T) W V = > 0.10 A I W 5.30) 0 t 0 R(T) a Denklem (5.30) daki W, kat ağırlığı, Denklem (5.31) ile, S(T) Denklem (5.3) ile hesaplanmıştır. Denklem (5.31) de belirtilen n, hareketli yük katılım katsayısı, bina türü yapılar için 0.3 olarak hesaplarda kullanılmıştır. Her katın ağırlığı ETABS V..3 programından alınmış ve Tablo 5.1 de gösterilmiştir. W = G+ n Q (5.31) T S(T) = (0 T T A ) (5.3a) T A S(T).5 = A B (T T T ) (5.3b) T S(T) =.5 TB 0.8 (T>T B) (5.3b) Yapının bulunduğu zemin Z türü zemin olduğu için T A, 0.0 sn, T B, 0.9 sn dir. Denklem (5.30) de belirtilen A 0, etkin yer ivmesi katsayısı, 1. derece deprem bölgesi için 0.g; I, bina önem katsayısı bina türü yapı için 1.0; R a (T) süneklilik düzeyi yüksek dışmerkez çaprazlı çerçeveler için 7 olarak hesaplarda kullanılmıştır. 16

143 Denklem (5.30) ile hesaplanan Eşdeğer Deprem Yükü Denklem (5.33) ile katlara dağıtılmıştır. Denklem (5.33) deki FN, yüksekliği 5 m den büyük olan yapılan için en üst katına etkiyen ek eşdeğer deprem yükü, Denklem (5.3) ile hesaplanmıştır. F = (V F ) i t N N W H j= 1 i j i W H j (5.33) FN = 0.07 T1 V t (5.3) Yapı dışmerkez çaprazlarla güçlendirildiği zaman yapın her iki yön için periyodu T A ile T B arasında kalacağı kabul edilmiş, ve tüm kesitler belirlendikten sonra bu kabulün doğru olduğu görülmüştür. T sn bulunmuştur. ETABS V..3 den alınan yapının toplam ağırlığı kn dur. Yapıya etkiyen toplam taban kesme kuvveti Denklem (5.30) a göre Vt = = ton olarak bulunmuştur. Ek eşdeğer deprem 7 yükü Denklem (5.3) ye göre FN = = ton olarak bulunmuştur. Tablo 5.1 : Yapıya Etkiyen Eşdeğer Deprem Yükünün Katlara Dağılımı Wi Hi F Kat No H i W W i i i H N i Wj Hj (kn) 17 V i (kn) A.B.Y.Y.H.Y 97 % 5 burulma ekzantirikliği alınması öngörülmektedir. Yatay kuvvetin etkidiği yöne dik olarak doğu-batı doğrultusunda ekzantirisite j1 =

144 eb-d = = 1.05 m, ve kuzey-güney doğrultusunda ekzantirisite ek-g = = 3.65 m dir. Yapıda doğu-batı doğrultusunda 8, ve kuzey-güney doğrultusunda 6 tane olmak üzere 1 tane dışmerkez çaprazlı çerçeve bulunmakta ve bunların rijitliği aynı, yani K1=K=K3=K=K5=K6=K7=K9=K10=K11=K1=K13=K1=1, kabulü yapılarak her bir doğrultu için çerçevelere gelen kuvvet Denklem (5.35) ile hesaplanmıştır. V (V e) d Vi = Ki ± K K y(d ) (5.35) Denklem (5.3) da belirtilen e, burulma ekzantirikliğini; d, binanın rijitlik merkezinin dışmerkez çaprazlı çerçevesine olan uzaklığını; K, o yöndeki çerçeve rijitliğinı; K y, çerçevenin rijitlik merkezine dik uzaklığı d olan kolonun, (y-y) ekseni esas alınarak hesaplanmış olan rijitliğini; V, kata gelen kesme kuvvetini ifade etmektedir. Doğu batı yönü için K (d ) y aşağıda hesaplanmıştır. K y (d ) = = V V V 1 =V =V 3 =V =V 5 =V 6 =V 7 =V 8 = 1 ± = 0.167V V V V 9 =V 1 = 1 ± = 0.1V V V V 10 =V 13 = 1 ± = 0.18V V V V 11 =V 1 = 1 ± = 0.175V Dışmerkez güçlendirilmiş çerçevelere etkiyen kat kesme kuvvetleri Tablo 5. de gösterilmiştir. 18

145 Tablo 5. : DGÇ lere Etkiyen Deprem Yükleri Doğu-Batı Kuzey-Güney Kat No K 1, K, K 3, K, K 5, K 6, K 7, K 8 K 9, K 1 K 10, K 13 K 11, K 1 F (kn) V (kn) F (kn) V(kN) F (kn) V (kn) F (kn) V(kN) K 1, K, K 5, K 8 Dışmerkez Güçlendirilmiş Çerçevelerin Boyutlandırması Sırasıyla bağlantı kirişi, çerçeve kirişi, çaprazlar ve kolonlar boyutlandırılmıştır. Boyutlandırma işlemleri uzun sürdüğü için tablolar halinde kısa olması amacıyla, sonuçlar Tablo 5.3, Tablo 5., Tablo 5.5, Tablo 5.6, Tablo 5.7, Tablo 5.8, Tablo 5.9, Tablo 5.10, Tablo 5.11, Tablo 5.1, Tablo 5.13, Tablo 5.1, Tablo 5.15, Tablo 5.16, Tablo 5.17, Tablo 5.18, Tablo 5.19, Tablo 5.0 de gösterilmiştir. Şekil 5.3 : Bağlantı Kirişi Geometrisi 19

146 Tablo 5.3 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ Bağlantı Kirişi Geometrik Özellikleri IPE00 G_IPE 50 G_ I530 IPE50 I530 t 1 = 1.35 cm 1.6 cm cm 1.6 cm cm t = 1.35 cm 1.6 cm cm 1.6 cm cm t 3 = 0 cm 1.5 cm cm 0 cm 0 cm t = 0.86 cm 0.9 cm cm 0.9 cm cm t 5 = 0 cm 1 cm 1 cm 0 cm 0 cm h 1 = 37.3 cm.08 cm 9 cm.08 cm 9 cm h = 0 cm 5.5 cm 16 cm 0 cm 0 cm h 3 = 0 cm 5 cm 53 cm 5 cm 53 cm h = 0 cm 7 cm 18 cm 0 cm 0 cm b 1 = 18 cm 19 cm cm 19 cm cm b = 0 cm 19 cm cm 19 cm 0 cm Tablo 5. : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ Bağlantı Kirişi Mekanik Özellikleri IPE00 G_IPE 50 G_I530 IPE 50 I530 A = cm 19.0 cm cm 95.0 cm cm e y = 0.00 cm 3.15 cm 3.96 cm.50 cm 6.50 cm I = cm cm cm 310. cm cm W = cm cm cm cm cm 3 i = 16.7 cm 5.6 cm 5.59 cm cm 0.57 cm S = cm cm cm cm cm 3 W p = cm cm cm cm cm 3 M p = kncm kncm kncm kncm kncm V p = kn kn kn 69.9 kn 116. kn 0.8 V p = kn kn kn kn kn N p = 17.6 kn kn kn kn kn e = cm 9.36 cm 93.5 cm 7.6 cm cm 1.6 e = cm cm cm cm cm b f /(t f ) = d/t w =

147 138.5 kn kn 11.5 kn 11.5 kn kn kn 88 kn 88 kn kn kn kn kn 53.9 kn 53.9 kn 3.05 kn 3.05 kn 3 kn 3 kn 1.55 kn 1.55 kn Şekil 5. : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerde Katlara Etkiyen Eşdeğer Deprem Yükleri Tablo 5.5 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Bağlantı ve Çerçeve Kirişi Tesir Kuvvetleri Kat Kiriş Kesiti e N bağ N kiriş V bağ M bağ cm kn kn kn knm IPE IPE IPE G_IPE G_IPE G_IPE G_IPE G_IPE G_I I

148 Tablo 5.6 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Bağlantı Kirişi Kontrolleri Kat Plastik Taşıma e Kiriş Başlık M lu Bağlantı Kirişinde Dönme E Kontrolü Kontrolü 0.31 Kontrolü tonm Bileşik Yükleme Deformasyonu σ y V l <0.8min(V p,v pr ) (.1) (.) (.3) θ p <0.09 R < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < <0.09 Tablo 5.7 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Çerçeve Kirişi Plastik Kesit Tesirleri Kat Kiriş Ksiti M rp V rp min(v p,v pr ) M p I kiriş (cm ) M p,kiriş Çapraz Kesiti knm kn kn knm I çapraz (cm ) knm IPE HE-B IPE HE-B IPE HD30X G_IPE HD30X G_ IPE HD30X G_ IPE HD30X G_IPE HD30X G_IPE HD30X G_I HD360X I HD00X

149 Tablo 5.8 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Çerçeve Kirişi Tahkikleri Kiriş Gövde Tahkiki Yanal Burkulma Kiriş Analizi Kat (.0) E (.19) N/N M rp, kiriş M p,kiriş N rp, kiriş N p,kiriş p l 0.5 bf λ / ω > > (.1) σ y kn knm knm kn kn < < / > > < <36< / > > < <36< / > > < <36< / > > < <36< / > > < <36< / > > < <36< / > > < <36< / > > < < / > > < < / > > Şekil 5.5 : Güçlendirilen Bağlantı Kirişinde Kaynak Gösterimi Tablo 5.9 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Güçlendirilmiş Çerçeve Kirişilerinde Kaynak Tahkiki Kat a 1 a l 1 l c 1 c I kiriş M N cm cm cm cm cm cm cm knm kn σ 1 <σ k σ <σ k +.5 0,7 0, ,15 3, ,71 6,5 18,9 0.3< < ,7 0, ,15 3, ,71 6,5 509, 0.37< < ,7 0, ,15 3, ,71 6, < < ,7 0, ,15 3, ,71 6,5 618,9 0.0< < ,7 0, ,15 3, ,71 6,5 613, 0.0< < ,7 0, ,96 3, ,8 0 7,3 0.53< <

150 Tablo 5.10 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Örgü Elemanı Mekanik Özellikleri Kat Çapraz W p i A Kesiti cm 3 cm cm HE-B HE-B HD30X HD30X HD30X HD30X HD30X HD30X HD360X HD00X Tablo 5.11: K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin Örgü Elemanı Tahkikleri Kat min(v p,v pr ) Kat λ / ω Yüksekliği L örgü N bu örgü < N kr örgü M p örgü < M pr örgü kn cm cm kn ton knm knm / < < / < < / < < / < < / < < / < < / < < / < < / < < / < < Tablo 5.1 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolonu Mekanik Özellikleri Kat Kolon Alan W W y i i y d b t b d g t g F b I yb i yb Kesiti cm cm 3 cm 3 cm cm cm cm cm cm cm cm cm HAC500/0/ HAC500/0/ G_HAC600/0/ G_HAC600/0/ G_HAC600/30/ G_HAC600/30/ G_HAC600/30/ G_HAC700/30/ G_HAC700/30/ G_HAC700/30/

151 Tablo 5.13 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolonu Tesir Kuvvetleri Kat N E N GQ Σ N (M E ) y (M GQ ) y Σ M y kn kn kn knm knm knm Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Tablo 5.1 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolon Tahkikleri 1 Kat (C b ) y C m σ eb Boy σ a σ bem σ eb σ by λ / ω λ kn/cm cm kn/cm kn/cm yb σ bem kn/cm / / / / / / / / / /

152 Tablo 5.15 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolon Tahkikleri 1. Durum. Durum 3. Durum Asıl Kat σ By λ yb σ By λ yb σ By σ By σ By σ ' ey kn/cm kn/cm kn/cm kn/cm kn/cm kn/cm Tahkik 1 Tahkik Şekil 5.6 : Güçlendirilmiş G_S1 Kolon Kesiti 136

153 Tablo 5.16 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S1 Kolonu Kaynak Tahkikleri G_HAC600/30/0 Q 10 kn A 896 cm l k1 0 cm Q 31.3 kn A 1696 cm l k1 150 cm M 1680 kncm I cm l k 0 cm M kncm I 1137 cm l k 150 cm N 967 kn I y cm l k3 150 cm N 1936 kn I y 1137 cm l k3 150 cm a 7 cm W cm 3 l k 150 cm a 3 cm W 8111 cm 3 l k 75 cm b 30 cm W y cm 3 A k 1800 cm b 35 cm W y 8111 cm 3 A k 6150 cm c 3 cm S cm 3 τ a1 0.7 kn/cm c 3 cm S cm 3 τ a1 1.7 kn/cm d 0 cm S 551 cm 3 τ a 0 kn/cm d 17.5 cm S cm 3 τ a 0.6 kn/cm e 0 cm S cm 3 τ a3 0.5 kn/cm e 3 cm S cm 3 τ a3 1.3 kn/cm f 5 cm S 7060 cm 3 τ a 0.7 kn/cm f 6 cm S 169 cm 3 τ a 1.6 kn/cm g cm σ a1 5.1 kn/cm g cm σ a1 6.6 kn/cm h 3 cm σ a 6.6 kn/cm h 5 cm σ a 6. kn/cm i 60 cm σ a3 5 kn/cm i 70 cm σ a3 6. kn/cm j 66 cm σ a 3.7 kn/cm j 80 cm σ a.5 kn/cm a1 0.5 cm σ k1 5.1 kn/cm a1 1 cm σ k1 6.8 kn/cm a 0 cm σ k 6.6 kn/cm a 3 cm σ k 6.3 kn/cm a3 1. cm σ k3 5 kn/cm a3 1. cm σ k3 6. kn/cm a 1. cm σ k 3.8 kn/cm a 1. cm σ k 3 kn/cm G_HAC600/30/15 Q kn A 51 cm l k1 0 cm M 1910 kncm I 1858 cm l k 0 cm N 778 kn I y 1855 cm l k3 150 cm a 7 cm W 598 cm 3 l k 150 cm b 30 cm W y 598 cm 3 A k 1800 cm c cm S 1 8 cm 3 τ a1 0.5 kn/cm d 0 cm S 8 cm 3 τ a 0 kn/cm e 0 cm S 3 56 cm 3 τ a3 0.7 kn/cm f 56 cm S 3781 cm 3 τ a 1.1 kn/cm g 1.5 cm σ a1 5.8 kn/cm h 1 cm σ a 5.8 kn/cm i 60 cm σ a3 5.6 kn/cm j 6 cm σ a.7 kn/cm a1 0.5 cm σ k1 5.8 kn/cm a 0 cm σ k 5.8 kn/cm a3 1 cm σ k3 5.6 kn/cm a 1 cm σ k.9 kn/cm G_HAC700/30/0 137

154 Tablo 5.17 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Mekanik Özellikleri Kat Kolon Alan W Wy i iy Kesiti cm cm3 cm3 cm cm HD HD G_HD G_HD G_HD G_HD G_HD G_HD G_HD G_HD Tablo 5.18 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Tesir Kuvvetleri N E N GQ Σ N (M E ) y (M GQ ) y Σ M Kat y kn kn kn knm knm knm Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst Alt Üst 138

155 Tablo 5.19 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolon Tahkikleri Kat (C b ) y C m σ eb Boy σ a σ bem σ eb σ by σ By σ ' e λ / ω kn/cm cm kn/cm kn/cm σ bem kn/cm kn/cm kn/cm / / / / / / / / / / Tahkik 1 Tahkik 63,9 67, G_HD0031 G_HD G_HD0059 Şekil 5.7 : Güçlendirilmiş G_S Kolon Kesitleri 139

156 Tablo 5.0 : K 1, K, K 5, K 8 DGÇ lerin G_S Kolonu Kaynak Tahkikleri G_HD00X16 G_HD00X31 Q 38. kn a 1 0 cm l k1 150 cm Q 9.6 kn a 1 0 cm l k1 0 cm M 835 kncm a 0.7 cm l k 150 cm M 5013 kncm a 0.7 cm l k 105 cm N 50.7 kn a cm l k3 150 cm N 860 kn a cm l k3 105 cm a 0 cm A 396 cm A k 6150 cm a 0 cm A 5 cm A k 588 cm b.77 cm I 73 cm τ a kn/cm b 3.96 cm I cm τ a1 0 kn/cm c cm I y 1037 cm τ a 0.06 kn/cm c cm I y cm τ a 0.6 kn/cm d 1.5 cm W 3905 cm 3 τ a kn/cm d 1.5 cm W 5633 cm 3 τ a3 0.6 kn/cm e 0 cm W y 36 cm 3 σ a kn/cm e 0 cm W y 3771 cm 3 σ a1 0 kn/cm f 6 cm S 1 0 cm 3 σ a 0.6 kn/cm f 0.1 cm S 1 0 cm 3 σ a 6.6 kn/cm g 1 cm S 65 cm 3 σ a3 0.6 kn/cm g 1 cm S 331 cm 3 σ a kn/cm h 1.73 cm S 3 65 cm 3 σ k kn/cm h.9 cm S cm 3 σ k1 0 kn/cm i cm σ k 0.6 kn/cm i 60.9 cm σ k 6.6 kn/cm j 0 cm σ k kn/cm j 0 cm σ k3 10. kn/cm k cm k 39.9 cm l cm l 39.9 cm m cm m 63.9 cm G_HD00X59 Q kn a 1 1 cm l k1 150 cm M kncm a 1 cm l k 150 cm N 1180 kn a cm l k3 150 cm a.5 cm A 165 cm A k 6150 cm b 7.3 cm I 1137 cm τ a1 0.9 kn/cm c 6.0 cm I y 1137 cm τ a 1.5 kn/cm d 3 cm W 8111 cm τ a3 1.5 kn/cm e 33 cm W y 8111 cm 3 σ a1 9.7 kn/cm f.1 cm S 1 01 cm 3 σ a 6.5 kn/cm g 1.5 cm S 9833 cm 3 σ a3 7.9 kn/cm h.5 cm S cm 3 σ k1 9.8 kn/cm i 69.5 cm cm 3 σ k 6.7 kn/cm j 1 cm cm 3 σ k3 8 kn/cm k 6.5 cm l 51.5 cm m 75.5 cm 10

157 5. DGÇ ile Güçlendirilmiş Sistemin Dinamik Analizi Bölüm 5.1 de belirtildiği gibi boyutlanan DGÇ elemanlarının kesitleri ETABS..3 programında oluşturulan modelde girildikten sonra yapılan çözüm sonucu yapının - yönü (uzun doğrultu) periyodu T = sn, y-yönü (kısa doğrultu) periyodu T y = 0.69 sn olarak bulunmuştur. ETABS V..3 den alınan verilere göre burulma düzensizliği ve yanal deplasman kontrolü yapılmıştır. Güçlendirilmiş sistemin kütle katılım oranları Tablo 5.1 de, burulma düzensizliği Tablo 5. de yanal deplasman kontrolü Tablo 5.3 de gösterilmiştir. Tablo 5.1 : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Kütle Katılım Oranları Mod Periyod sn X-Yönü Y-Yönü ΣX ΣY A.B.Y.Y.H.Y e göre yapının kütlesinin % 90 nın katılımı istenir. 5. moddan sonra bu şart sağlanmıştır, ve 1 modda çözüm yapılmıştır. 11

158 Tablo 5. : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Burulma Düzensizliği Kat min ma ort ymin yma yort η ηy / / / / / / / / / y yönünde burulma düzensizliği çıkmıştır. Bu yüzden A.B.B.Y.H.Y madde belirtilen denklem (6.10) ile tariflenen D i katsayısı ile % 5 olan dışmerkezlik arttırılmıştır. Dışmerkezlik Denklem (5.36) ile arttırılmıştır. D i η = 1. (5.36) 1

159 Tablo 5.3 : DGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Yanal Deplasman Kontrolü Kat Yük X-Yönü X-Yönü Kat Yük X-Yönü X-Yönü No No EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY X- yönü için en büyük göreli kat ötelemesi dir, y-yönü için dir. A.B.Y.Y.H.Y 97 de göreli kat ötelemesi veya 0.0/R den en küçük olanına göre sınırlandırılmıştır. DGÇ lerde R=7 olduğu için göreli kat ötelemesi değeri den büyük olmamalıdır. Yapıda, Tablo 5.3 den görüldüğü gibi bu değer aşmamıştır. 13

160 5.3 Kolonların, Kirişlerin Güçlendirilmesi ETABS V..3 de yapılan çözüm sonucu depremli durumdaki kesit tesirlerine göre DGÇ dışındaki kolon ve kirişlerde gerilme kontrolü yapılmış, herhangi bir güçlendirmeye gerek olmadığı görülmüştür. 5. Birleşimlerin Güçlendirilmesi ETABS V..3 de yapılan çözüm sonucu depremli durumdaki düğüm noktası kuvvetlerine göre kolon kiriş ve kolon mesnet birleşimleri incelenmiş kolon mesnet birleşimleri, K ve K3 DGÇ lerde ve +8.5 kotlarındaki G_IPE360/ kirişinin birleşimi yeterli olmadığı görülmüş ve güçlendirilmiştir. Kolon taban levhası mevcut taban levhasına kaynaklanarak büyütülmüştür ve yeni ankraj bulonları eklenerek, depremli durumdaki kuvvetleri karşılayabilecek kapasiteye gelmesi sağlanmıştır. Kayma kuvvetini karşılayabilmek için eklenen yeni levhanın altına yeni kayma kaması eklenmiştir. Mevcut kayma kaması ve yani eklenen kayma kamasının beraber çalışacağı kabulu yapılıp, kayma kamalarının taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme kontrolü yapılmıştır. Mevcut E-F ve H-I akslarında bulunan ÇK10 ve ÇK310 kirişleri güçlendirildiği için kolona olan birleşimi büyütülmüş ve ek bulonlarla depremli durumda meydana gelen düğüm noktası kuvvetini karşılayacak kapasiteye getirilmiştir. G_HAC700/30/0 Kolonu: Depremli durumda ankraj bulonları için en elverişsiz moment ve normal kuvvet etkisi YÜK 9 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK 9 yüklemesinde mesnet tepkileri N=-6.7 kn (çekme), M =131.7 knm, V y =115.3 kn dur. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 5.9 ve 5.10 da kırmızı renk ile gösterilmiştir. Normal kuvvet küçük olduğu için taban levhasında ve betonda oluşan gerilmeler bu yüklemede küçük çıkmıştır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde daha büyük çıkacağı aşikardır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde yapılan kontrollerde gerilmeler emniyet gerilmesinin altında kalmıştır. Ankrajlara gelen kuvvet ve taban levhasında oluşan gerilme SAP 000 V8..5 de yapılan sonlu eleman modeli ile yapılan çözümlerden kontrol edilmiştir. Güçlendirilmiş sistemde ankrajların yeri mevcut ankrajlarla yeni ankrajların ortasında kabul edilerek hesaplar yapılmıştır. 1

161 SAP 000 V8..5 ile yapılan çözüm sonucu mevcut bulonlara taşıma kapasitesinden fazla kuvvet geldiği için yapılan modelde taşıma kapasitesini aşan bulonlar göz önüne alınmamış ve bu durumda yeni eklenen bulonlardaki en büyük çekme kuvveti kn dur. Eklenen M7 ankraj bulonun çekme kuvveti taşıma kapasitesi 363 kn olup bulona gelen çekme kuvvetinden büyüktür. Taban levhasında oluşan Von Misses gerilmesi 1.7 kn/cm dir. HZ yüklemsi için Von Misses sınır gerilmesi 0.8 σ 19. kn/cm a = dir. Şekil 5.8 : G_HAC700/30/0 Sonlu Eleman Modeli 15

162 Y A a a X A A Şekil 5.9 : G_HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı Çaprazların kolona bağlanması için ortada bulunan adet bulon kaldırılmıştır. Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Z = / = 838 kn D = ( (105 0) )/ = 77 kn 77 p = = 0.07 kn / cm < 0.7 kn / cm 10 / 10 a köşe kaynaklarında gerilme tahkiki; a kaynak kalınlığı 1 cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F(50 1) 1= 8cm k,a 16

163 P a = + = 38 kn τk,a = =.96 kn / cm < 1.5 kn / cm 8 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; B y G B 50 Şekil 5.10 : G_HAC700/30/0 A-A Kesiti y G = = 9.1 cm I = (9 9.1) (9.1 ) I = 767 cm MD = 77 = 9993 kncm MZ = = kncm σ = ( ) = 7.53 kn / cm < kn / cm 767 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = 10 (9.1 ) = 596 cm Q = Z = 838 kn 3 17

164 τ = =.78 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı 1 cm dir τ = 115.3/( (6 1)) = 9.8 kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil 5.11 : G_HAC700/30/0 B-B Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm uzunluğunda IPE330 profili kullanılmıştır. Mevcut kayma kaması ve yeni kayma kaması beraber çalışacağı için hesaplarda bu durum göz önüne alınmıştır. p = 151.3/(( ) ) = 0.61 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.61 (0-5) / = 69 kncm σ = 69 / 713 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = Ik = 1178 cm F = 0.5 (7 0.5) = 6 cm k,g M = (0 + 5) / = kncm 5 18

165 σk = =.69 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = = 9.6 kn / cm < 1.5 kn / cm 5 6 σ = = 10.7 kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. G_HD00X59 Kolonu: Depremli durumda ankraj bulonları için en elverişsiz moment ve normal kuvvet etkisi YÜK 5 ve YÜK 8 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK 8 yüklemesinde mesnet tepkileri N=396 kn, M =5.07 knm, V y =09.8 kn dur. YÜK 8 yüklemesinde mesnet tepkileri N=-58.9 kn (çekme), M y =60.19 knm, V = kn dur. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 5.13, Şekil 5.1 ve Şekil 5.15 de kırmızı renk ile gösterilmiştir. Normal kuvvet küçük olduğu için taban levhasında ve betonda oluşan gerilmeler bu yüklemede küçük çıkmıştır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde daha büyük çıkacağı aşikardır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde yapılan kontrollerde gerilmeler emniyet gerilmesinin altında kalmıştır. Ankrajlara gelen kuvvet ve taban levhasında oluşan gerilme SAP 000 V8..5 de yapılan sonlu eleman modeli ile yapılan çözümlerden kontrol edilmiştir. Güçlendirilmiş sistemde ankrajların yeri mevcut ankrajlarla yeni ankrajların ortasında kabul edilerek hesaplar yapılmıştır. SAP 000 V8..5 ile yapılan çözüm sonucu mevcut bulonlara taşıma kapasitesinden fazla kuvvet geldiği için yapılan modelde taşıma kapasitesini aşan bulonlar göz önüne alınmamış ve bu durumda yeni eklenen bulonlardaki en büyük çekme kuvveti 15.7 kn dur. Eklenen M56 ankraj bulonun çekme kuvveti taşıma kapasitesi 09 kn olup bulona gelen çekme kuvvetinden büyüktür. Taban levhasında oluşan Von Misses gerilmesi 1.7 kn/cm dir. HZ yüklemsi için Von Misses sınır gerilmesi 0.8 σ 19. kn/cm a = dir. 19

166 Şekil 5.1 : G_HD00X59 Sonlu Eleman Modeli Y B a 50 A A X b B c Şekil 5.13 : G_HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı 150

167 Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Y-Yönü Z = /15.5 = 1171 kn X-Yönü Z = /15.5 = 18 kn Y-Yönü D = ( (95 1) )/15.5 = 15 kn X-Yönü D = ( (95 1) )/15.5 = 159 kn 15 p = = 0. kn / cm < 0.7 kn / cm 190 / 190 a, b ve c köşe kaynaklarında gerilme tahkiki; a ve b köşe kaynak kalınlıkları cm, c köşe kaynağının kalınlığı 1 cm dir. Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F = (50 ) = 9 cm k,a k,b F = (50 1) 1 = 8 cm k,a P a = + = 9 kn τk,a = =.66 kn / cm < 1.5 kn / cm Pb = Pc = + = 17 kn τk,b = = 1.59 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 151

168 17 τk,c = = 3.06 kn / cm < 1.5 kn / cm 8 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; y G Şekil 5.1 : G_HD00X59 A-A Kesiti y G = = 11.3 cm I = ( ) (11.3.5) I = cm MD = 15 = kncm MZ = = 6700 kncm σ = ( ) = 1.9 kn / cm < kn / cm Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = (11.3.5) = 8398 cm Q = D = 15 kn τ = =.55 kn / cm < 1.5 kn / cm

169 Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir τ = 09.8/( (8 )) =.19 kn / cm < 1.5 kn / cm y G 00 C C Şekil 5.15 : G_HD00X59 B-B Kesiti y G = = 9.1 cm I = (30 9.1) (9.1.5) I = 3690 cm MD = 159 = 537 kncm MZ = 18 1 = kncm σ = ( ) = 3.66 kn / cm < kn / cm 3690 Q = Z = 18 kn 153 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = (9.1.5) = 670 cm 3

170 τ = = 1.38 kn / cm < 1.5 kn / cm 3690 Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir F = (17 ) + (.1 ) = 56. cm k τ = / 56. =.7 kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil 5.16 : G_HD00X59 C-C Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm boyunda IPE 360 profili kullanılmıştır. Y-yönü için hesap, p = 09.8 /( ( ) 15 ) = 0.07 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.07 (0-5) / = 8.1 kncm σ = 8.1/ 90 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = ( ) Ik = cm F = 0.5 (9 0.5) = 8 cm k,g M = = 53.8 kncm 5 15

171 σk = = 0.66 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = = 1.6 kn / cm < 1.5 kn / cm 5 6 σ = = 1.73 kn / cm < 1.5 kn / cm v X-Yönü için hesap, p = /( ( ) 15 ) = 0.3 kn / cm < 0.7 kn / cm M=0.3 (0-5) / = 36. kncm σ = 36. / 90 = 0.0 kn/cm < kn/cm ( ) I k = ( ) Ik = cm F = 0.5 (9 0.5) = 8 cm k,g M = = 1735 kncm σk = =.15 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = =.96 kn / cm < 1.5 kn / cm 5 8 σ = = 5. kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. G_HD00X551 Kolonu: Depremli durumda ankraj bulonları için en elverişsiz moment ve normal kuvvet etkisi YÜK ve YÜK 5 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK yüklemesinde mesnet tepkileri N=70.5 kn, M y = knm, V =607. kn dur. YÜK 5 yüklemesinde mesnet tepkileri N= kn (çekme), M =6.31 knm, V y =930.7 kn dur. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 5.18, Şekil 5.19 ve Şekil 5.0 de kırmızı 155

172 renk ile gösterilmiştir. Normal kuvvet küçük olduğu için taban levhasında ve betonda oluşan gerilmeler bu yüklemelerde küçük çıkmıştır. Normal kuvveti daha büyük çıkacağı aşikardır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde yapılan kontrollerde gerilmeler, emniyet gerilmesinin altında kalmıştır. SAP 000 V8..5 ile yapılan çözüm sonucu mevcut bulonlara taşıma kapasitesinden fazla kuvvet geldiği için yapılan modelde taşıma kapasitesini aşan bulonlar göz önüne alınmamış ve bu durumda yeni eklenen bulonlardaki en büyük çekme kuvveti 16.7 kn dur. Eklenen M56 ankraj bulonun çekme kuvveti taşıma kapasitesi 09 kn olup bulona gelen çekme kuvvetinden büyüktür. Taban levhasında oluşan Von Misses gerilmesi 8.1 kn/cm dir. HZ yüklemsi için Von Misses sınır gerilmesi 0.8 σ 19. kn/cm a = dir. Şekil 5.17 : G_HD00X551 Sonlu Eleman Modeli 156

173 Y A c b B B a A X Şekil 5.18 : G_HD00X551 Ankastre Kolon Ayağı Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Y-Yönü Z = /15.5 = 59. kn X-Yönü Z = /15.5 = 6. kn Y-Yönü D = ( (95 1) )/15.5 = 31.3 kn 157

174 X-Yönü D = ( (95 1) )/15.5 = 517 kn 517 p = = 0.06 kn / cm < 0.7 kn / cm 190 / 190 a, b ve c köşe kaynaklarında gerilme tahkiki; a, b ve c köşe kaynak kalınlıkları cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F = F (50 ) = 9 cm k,a k,b k,c P a = + = 38 kn τk,a = = 3.78 kn / cm < 1.5 kn / cm Pb = Pc = + = kn τk,b = τk,c = =.3 kn / cm < 1.5 kn / cm 9 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; y G 500 Şekil 5.19 : G_HD00X551 A-A Kesiti 158

175 y G = = 11.3 cm I = ( ) (11.3.5) I = cm MD = 31.3 = 187 kncm MZ = = 5371 kncm 5371 σ = ( ) = 3.39 kn / cm < kn / cm Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = (11.3.5) = 8398 cm Q = Z = 59. kn τ = = 0.98 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir τ = /( (8 )) = 9.7 kn / cm < 1.5 kn / cm C 0 0 C 50 y G Şekil 5.0 : G_HD00X551 B-B Kesiti 159

176 y G = = 9.1 cm I = (30 9.1) (9.1.5) I = 3690 cm MD = 517 = kncm MZ = 6. 1 = kncm σ = ( ) = 3.71 kn / cm < kn / cm 3690 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = (9.1.5) = 670 cm Q = D = 517 kn τ = = 1.71 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı cm dir F = (17 ) + (.1 ) = 56. cm k τ = 607. / 56. =. kn / cm < 1.5 kn / cm 160

177 Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil 5.1 : G_HD00X551 C-C Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm boyunda IPE 360 profili kullanılmıştır. Y-yönü için hesap, p = /( ( ) 15 ) = 0.3 kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.3 (0-5) / = 8 kncm σ = 8/ 90 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = ( ) Ik = cm F = 0.5 (9 0.5) = 8 cm k,g M = = kncm σk = =.9 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = = 7.16 kn / cm < 1.5 kn / cm 5 6 σ = = 7.7 kn / cm < 1.5 kn / cm v 161

178 X-Yönü için hesap, p = 607. /( ( ) 15 ) = 0.8 kn / cm < 0.7 kn / cm M=0.8 (0-5) / = 31.5 kncm σ = 31.5/ 90 = kn/cm < kn/cm ( ) I k = ( ) Ik = cm F = 0.5 (9 0.5) = 8 cm k,g M = = kncm σk = = 1.88 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = =.33 kn / cm < 1.5 kn / cm 5 8 σ = =.7 kn / cm < 1.5 kn / cm v Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. G_IPE360/ Kirişi: Depremli durumda en elverişsiz düğüm noktası kuvvetleri YÜK 6 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK 6 yüklemesinde düğüm noktası kuvvetleri V=99.7 kn, M=338.6 knm dir. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 5., Şekil 5.3 de kırmızı renk ile gösterilmiştir. 16

179 1 10 M0 (10.9) Mevcut M0 (10.9) Ek V L1 Şekil 5. : G_IPE360/ Birleşim Detayı L1 Levhasında Gerilme Tahkiki; σ = = 7.68 kn / cm < kn / cm Bulonların Tahkiki; Tarafsız eksenin belirlenmesi, Tarafsız eksenin yeri, statik momentlerin eşitliğinden belirlenmiştir. σa,bulon = = 5 kn/cm (10.9 bulon için) 163

180 s =. ((33 s 0 ) + (67.5 s 0 ) + (80.5 s 0 ) + (89.5 s 0 ) + (98.5 s 0 ) (107.5 s 0)) s0 = 0.18 cm I= +. (( ) + ( ) + ( ) ( ) + ( ) + ( )) = 0077cm N = ( ). = 50.3 kn N0 =. 1 = 90. kn (HZ Yüklemesi) 50.3< 0.7 N0 = 6.13 kn Levhada basınç gerilmesi kontrolü; σ = 0.18 = 1.69 kn/cm < kn/cm 0077 Kaynakların Tahkiki; 1-1 Kesiti Şekil 5.3 : G_IPE360/ 1-1 Kesiti 16

181 y G = ( ) 3 yg = cm I = I = cm 1 nolu kaynakta gerilme tahkiki, 1987 σ k = ( ) = 3.88 kn/cm < 1.5 kn/cm nolu kaynakta gerilme tahkiki, 1987 σ k = ( ) = 3.6 kn/cm < 1.5 kn/cm ve nolu kaynakta gerilme tahkiki, ( ) F = = 18 cm G k τk = = 1.03 kn / cm < 1.5 kn / cm σ k = ( ) = 3.08 kn/cm < 1.5 kn/cm nolu kaynakta gerilme tahkiki; σk = = 8.3 kn/cm < 1.5 kn/cm 3 1 (87 1) 165

182 5.5 Temelin Güçlendirilmesi Depremli durumda mevcut temellerin altında oluşan zemin gerilmeleri zemin emniyet gerilmesini aştığı için temelin planda boyutları 7 17 m olan radye temel sistemine çevrilmesine karar verilmiştir. Radye temelde negatif ve pozitif moment beraber bulunduğu ve negatif momenti karşılamak amacıyla, temel altına ve üstüne donatı yerleştirmek gerekir. Mevcut temelin altına donatı eklenemeyeceği için yeni yapılacak temel mevcut temelin üstüne yapılacaktır. Yeni temelin yüksekliği 100 cm seçilmiştir. Güçlendirilmiş temel sistemi SAFE V7.01 ile çözülmüş ve G+Q yüklemesinde zemin gerilmesi kn/m, depremli durumda 10 kn/m çıkmıştır. Zemin gerilmeleri G+Q ve depremli durumlardaki zemin emniyet gerilmelerinden düşük çıkmıştır. Yeni yapılan temelde X-yönünde en büyük moment değerleri YÜK yüklemsinde meydana gelmiştir. YÜK yüklemesinde en büyük pozitif moment 10 knm, negatif moment 1070 knm çıkmıştır. Y-yönünde en büyük moment değerleri YÜK 8 yüklemesinde meydana gelmiştir YÜK 8 yüklemesine göre en büyük pozitif moment 190 knm, negatif moment 570 knm çıkmıştır. Bu momentleri taşıtabilmek için üste Φ/15 ( 350mm ), alta Φ30/15 ( 713mm ) konmuştur. Betonarme Hesap: 1 m genişlik için hesap yapılmıştır. Pas payı, Kolon altında; ' d 5 cm dir K = = ks = As = = 611mm < 713mm 0.95 Açıklıkta; K = = 8 10 ks = As = = 355mm < 350mm

183 5.6 Birleşim Hesabı ve Detayları Güçlendirme Elemanının Birleşim Hesabı: Güçlendirme elemanlarının birleşimleri, aşağıda tanımlanan yüklerin en küçüğünü taşıyabilecek yük taşıyabilecek yük taşıma kapasitesine sahip olmalıdır. [6] Örgü elemanının eksenel çekme halindeki yük taşıma kapasitesi, Deprem yükünden dolayı örgü elemanlarında oluşan eksenel kuvvetin.8 katı ile gravitasyonal yüklerden aynı elemanlarda oluşan eksenel yüklerin toplamı, Taşıyıcı sistem tarafından örgü elemanlarına aktarılabilen maksimum eksenel kuvvet. Güçlendirme elemanının bulonlu birleşiminde elemanın etkili faydalı enkesit alanının, kayıpsız enkesit alanına oranı Denklem (5.36) da verilen orandan büyük olmalıdır. [8] * Fn 1. α σ (5.36) F σ u Denklem (5.36) da F n, faydalı enkesit alanı; α, yukarıda tanımlanan yükün, faydalı enkesit tarafından taşınan kısmına oranı; gerilme; σ u, malzemenin çekme mukavemetidir. * σ, yukarıda tanımlanan yüklerden dolayı Guse levhasını kolon ve kirişe bağlayan kaynakların kontrolü, güçlendirme elemanından gelen eksenel kuvvetin bileşenlerinin bu kaynaklarda oluşturacağı gerilmeye göre yapılmıştır. 167

184 Şekil 5. : Güçlendirme Elemanı Birleşim Detayı Güçlendirme elemanı olarak HD360X196 seçilmiştir. P E = 13.8 kn, P G+Q = 78.6 kn Şekil 5.5 : HD360X196 Kesiti P ma = = kn P ma = = 378. kn F = = cm n F = F F = = 13.1 cm n n * 378. σ = = 17.7 kn/cm

185 = 0.85 > = M bulonun taşıma yükleri: π d π. NS = τem = 7 = kn L lem ( ) N = σ min t d = = kn NEM = kn Pgövde = 378. = kn = 81.0 kn > Pflanş = kn M7 bulonun taşıma yükleri: π d π.7 NS = τem = 7 = kn L lem ( ) N = σ min t d = = kn NEM = kn Pflanş = 378. = kn = kn > Pflanş = kn Flanş ek levhasını guse levhasına bağlayan kaynakların tahkiki: a = 10 mm, l = 350 mm A = 1 (35 1) = 13 cm k k P = = 1650 kn > P = kn flanş Guse levhasını kirişe bağlayan kaynakların tahkiki: A = 1 mm, l = 75. mm A = 1. (65 1) = 176. cm k Pkiriş = 378. cos(55) = kn 169

186 P = = 05 kn > P = kn k kiriş Gövde takviye levhası arası mesafenin tayini: θ = radyan < 0.03 radyan, CB = a < 56 = 98.8 cm 5 bağlantı kirişi uzunluğu e 60 cm olduğu için bağlantı kirişinin uçlarına ve guse levhası ucu hizasında olmak üzere toplam 8 adet gövde takviye levhası yerleştirilmiştir. Şekil 5.6 : Güçlendirme Elemanı Birleşim Detayı A-A Kesiti Gövde takviye levhası genişliği b = 0, b 10 cm seçilmiştir. Gövde takviye levhasının et kalınlığı A = = 15 cm st t 0.75t w = 0.75 = 1.5, t=1.5 cm seçilmiştir. Gövde köşe kaynaklarında gerilme tahkiki: Pk,gövde = Ast σy = 15 = 360 kn Seçilen kaynak kalınlığı a = 0.3 cm, kaynak uzunluğu l = = 58 cm P = (58 0.3) = 30.5 kn > P = 360 kn kaynak k,gövde Gövde köşe kaynaklarında gerilme tahkiki: P A σ st y k,başlık = = = 5 kn 170

187 Seçilen kaynak kalınlığı a = 0.3 cm, kaynak uzunluğu l = 8 cm P = (8 0.3) = 55.5 kn > P = 5 kn kaynak k,gövde 171

188 BÖLÜM 6 MERKEZİ ÇAPRAZLI GÜÇLENDİRME Merkezi güçlendirilmiş çerçeveler (MGÇ) yapılarda, süneklik düzeyi normal ve yüksek olmak üzere iki türlü kullanabilmektedir. Yapı deprem yüklerine göre boyutlanmadığı ve 1. derece deprem bölgesinde bulunması nedeniyle yapıyı süneklik düzeyi yüksek merkezi çaprazlı güçlendirme yoluna gidilmiştir. Süneklik düzeyi yüksek merkezi çapraz ile süneklik düzeyi normal merkezi çapraz arasındaki fark, birleşim ve standartların getirdiği şartlardır. MGÇ sistemlerin ineslastik çevrimsel cevapları yeterli değildir. Fakat, narinliği azaldıkça inelastik çevrimsel davranışları iyileşir. [7] Süneklik düzeyi yüksek MGÇ için narinlik sınırı Denklem (6.1) e göre St-37 kalitesinde yapısal çelik için çıkmaktadır. E λ 5.87 (6.1) σ y V ve ters V şeklinde düzenlenmiş MGÇ sistemler geçmiş depremlerde çaprazlarda burkulma ve kiriş ortasındaki birleşimde esneme gibi kusurlardan dolayı depremde düşük performans göstermişlerdir. MGÇ sistemlerinin iki katta X veya tek katta X şeklinde uygulanması önerilir. [9]. Bu yüzden yapının güçlendirmesinde tek katta X şeklinde düzenlenmiş süneklik düzeyi yüksek MGÇ sistem kullanılmıştır. Çapraz elemanların elastik ötesi bir davranış için boyutlandırıldığı için, bu kesitlerde kompakt olması şartı aranır. Kompaktlık şartı Denklem (6.) ve (6.3) ile kontrol edilmiştir. b t b 17 (St-37 için) (6.) d 531 = = (6.3) t g 3 (σa 00 ton / cm ) σa 17

189 6.1 Çaprazların Boyutlanması Şekil 6.1: Dışmerkez Çapraz Planı X şeklindeki çapraz sisteminde bir eleman basınca çalışırken diğer eleman da çekmeye çalışır ve çekmeye çalışan eleman basınç elemanının burkulma boyunu yaklaşık % 5 azaltır. Bu sebepten dolayı basınç elemanının burkulma boyu, 0.75 l alınmıştır. Çaprazların boyutlaması, ETABS V..3 ile yapılan çözüm sonucu elde edilen normal kuvvet değerlerine göre yapılmıştır K 1, K, K 5, K 8 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması Çaprazların boyutlaması ile ilgili hesaplar Tablo 6.1 de gösterilmiştir. Tablo 6.1 : K 1, K, K 5, K 8 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Kat Çapraz P Boy Burkulma i A λ ω σ No Kesiti kn cm Boyu (cm) cm cm kn/m HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B <

190 Kompaktlık Kontrolü: HE-B 0 b = = t 1.6 b d 18.8 = = t 0.95 g HE-B 0 b = = t 1.7 b d 0.6 = = 0.6 t 1 g HE-B 60 b 6 = = t 1.75 b d.5 = =.5 t 1 g Kesitler kompakttır K, K 3, K 6, K 7 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması Çaprazların boyutlaması ile ilgili hesaplar Tablo 6. de gösterilmiştir. Tablo 6. : K, K 3, K 6, K 7 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Kat Çapraz P Boy Burkulma i A λ ω σ No Kesiti kn cm Boyu (cm) cm cm kn/m HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B < HE-B <

191 K, K 3, K 6, K 7 MGÇ çaprazlarının kompaktlık şartı K 1, K, K 5, K 8 MGÇ leri ile aynıdır K 9, K 1 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması Çaprazların boyutlaması ile ilgili hesaplar Tablo 6.3 de gösterilmiştir. Tablo 6.3 : K 9, K 1 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Kat Çapraz P Boy Burkulma i A λ ω σ No Kesiti kn cm Boyu (cm) cm cm kn/m HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD360X < HD30X < Kompaktlık Kontrolü: HD30X17 b 30 = = t.05 b d 7.9 = =.6 t 1.15 g HD30X158 b 30.3 = = t.55 b d 7.9 = = 19. t 1.5 g Kesitler Kompakttır. 175

192 6.1. K 10, K 13 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması Çaprazların boyutlaması ile ilgili hesaplar Tablo 6. de gösterilmiştir. Tablo 6. : K 10, K1 3 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Kat Çapraz P Boy Burkulma i A λ ω σ No Kesiti kn cm Boyu (cm) cm cm kn/m HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD360X < HD30X < K 10, K 13, MGÇ çaprazlarının kompaktlık şartı K 9, K 1 MGÇ leri ile aynıdır K 11, K 1 MGÇ Çaprazlarının Boyutlandırılması Çaprazların boyutlaması ile ilgili hesaplar Tablo 6.5 de gösterilmiştir. Tablo 6.5 : K 11, K 1 MGÇ Çaprazlarında Gerilme Tahkiki Kat Çapraz P Boy Burkulma i A λ ω σ No Kesiti kn cm Boyu (cm) cm cm kn/m HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD30X < HD360X < HD30X < K 11, K 1, MGÇ çaprazlarının kompaktlık şartı K 9, K 1 MGÇ leri ile aynıdır. 6. MGÇ ile Güçlendirilmiş Sistemin Dinamik Analizi Bölüm 6.1 de belirtildiği gibi boyutlanan DGÇ elemanlarının kesitleri ETABS..3 programında oluşturulan modelde girildikten sonra yapılan çözüm sonucu yapının - yönü (uzun doğrultu) periyodu T = 0.75 sn, y-yönü (kısa doğrultu) periyodu T y = sn olarak bulunmuştur. ETABS V..3 den alınan verilere göre burulma düzensizliği ve yanal deplasman kontrolü yapılmıştır. Güçlendirilmiş sistemin kütle 176

193 katılım oranları Tablo 6.6 da, burulma düzensizliği Tablo 6.7 de yanal deplasman kontrolü Tablo 6.8 de gösterilmiştir. Tablo 6.6 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Kütle Katılım Oranları Mod Periyod sn X-Yönü Y-Yönü ΣX ΣY A.B.Y.Y.H.Y e göre yapının kütlesinin % 90 nın katılımı istenir. 5. moddan sonra bu şart sağlanmıştır, ve 1 modda çözüm yapılmıştır. Tablo 6.7 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Burulma Düzensizliği Kat ma min ort yma ymin ort η ηy / / / / / / / / / y yönünde burulma düzensizliği çıkmıştır. Bu yüzden A.B.B.Y.H.Y madde belirtilen denklem (6.10) ile tariflenen D i katsayısı ile % 5 olan dışmerkezlik arttırılmıştır. Dışmerkezlik Denklem (6.) ile arttırılmıştır. D i η = (6.)

194 Tablo 6.8 : MGÇ ile Güçlendirilmiş Sitemin Yanal Deplasman Kontrolü Kat Yük X-Yönü Y-Yönü Kat Yük X-Yönü Y-Yönü EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY EX EX EX EX EX EX EX EX EY EY EY EY EY EY EY EY X- yönü için en büyük göreli kat ötelemesi , y-yönü için dır. A.B.Y.Y.H.Y 97 de göreli kat ötelemesi veya 0.0/R den en küçük olanına göre sınırlandırılmıştır. DGÇ lerde R=6 olduğu için göreli kat ötelemesi değeri den büyük olmamalıdır. Yapıda sonuçlardan da görüldüğü gibi bu değer aşmamıştır. 178

195 6.3 Kolonların, Kirişlerin Güçlendirilmesi ETABS V..3 de yapılan çözüm sonucu depremli durumdaki kesit tesirlerine göre kolon ve kirişlerde gerilme kontrolü yapılmış, kirişlerde herhangi bir güçlendirmeye gerek olmadığı, bazı kolonlarda ise güçlendirmeye gerek olduğu görülmüştür. Mevcut kolonlar, levhaların kaynak ile eklenerek güçlendirilmiştir. Uygulamada levhalar mevcut profillere fırınlanmış mm çaplı bazik elektrotla çok pasolu kaynakla birleşimi yapılmalıdır. Güçlendirmek için kaynaklanan levhaların kaynak dikişleri kontrol edilmiştir. Güçlendirilen yeni kolon kesitlerinde gerilme tahkiki Bölüm. Kolonların Boyutlaması bölümünde anlatıldığı gibi yapılmıştır. Daha sonra güçlendirmek için kaynaklanan levhaların birleşimlerinde gerilme kontrolü yapılmıştır. Güçlendirilen kesitlerin kompaktlık kontrolü Denklem (6.5) ile kontrol edilmiştir. E s N d Nd için σ h a σa A σa A > 0.1 için σ a σa A σa A tg E N s d Nd (6.5) G_HAC700/30/0: Mevcut HAC700/30/0 olan kolon Şekil 6. deki gibi güçlendirilmiş ve G_HAC700/300 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6. : G_HAC/700/30/0 Kesiti 179

196 + 3.8 kotu, B aksındaki kolon YÜK 9 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 7.5 knm, N = kn, V = 55.3 kn, V y = kn G_HAC700/30/0 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 131 cm, I = I = y cm, 3 ω = ω y = 197 cm, i = i y =.36 cm l = 380 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 31< 1.33 ( ) = 70.3 Kesit kompakttır. σ = /131 = 7.7 kn / cm eb s k, =380 1 = 380 cm, λ = 380 /.36 = 15.6 ω =1.0 σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = kn/cm bem, σ = /197.3 = 6.15 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (6 / 6) = cm b I = ( ) /1 = cm yb 3 3 iyb = 37.08/ = 9. cm λ yb = 380 / 9. = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir. 180

197 σb = kg / cm 0.09 kn / cm 7 = = σb = = 1817 kg / cm = kn / cm > 0.09 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 306 kg/cm 30.6 kn / cm 15.6 ' e = = = λ = 380 /.36 = 15.6 ω =1.0 s k,y =380 1 = 380 cm, y y σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 75 /197 = 0.38 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (6 / 6) = cm b I = ( ) /1 = cm b 3 3 ib = / = 9. cm λ b = 380 / 9. = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0. kn / cm 7 = = σby = = kg / cm = kn / cm > 0. > =

198 Dolayısıyla σby = kn / cm σ 306 kg/cm 30.6 kn / cm 15.6 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 7.7 = = σ bem = = Kesit uygundur. Kaynak Dikişlerinin Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 3 5 = 160 cm Seçilen kaynak kalınlığı 10 mm = 35 mm Hesap kaynak uzunluğu = 150 cm F = (150 1) 1 = 96 cm k σ = = 9.55 kn / cm S = = 6000 cm τ = = kn / cm σ = = kn / cm v Kaynak Yeterlidir. 18

199 G_HAC600/30/0: Mevcut HAC600/30/0 olan kolon Şekil 6.3 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HAC600/300 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.3 : G_HAC/600/30/0 Kesiti kotu, B aksındaki kolon YÜK 3 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = knm, N = kn, V = kn, V y = 77. kn G_HAC600/30/0 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 896 cm, I = I = y cm, 3 ω = ω y = cm, i = i y = cm l = 30 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 7 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =5993.0/896 = 6.68 kn / cm eb s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /19.95 = 16.0 ω =1.0 k, 183

200 σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = kn/cm bem, σ = 7995/10813 = 0.7 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (5 / 6) = 189 cm b I = ( ) /1 = cm yb 3 3 iyb = 11671/189 = 7.85 cm λ yb = 30 / 7.85 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.6 kn / cm 7 = = σb = = 1789 kg / cm = kn / cm > 0.6 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 31 kg/cm kn / cm 16.0 ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 10733/10813 = 0.99 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (5 / 6) = 189 cm b 18

201 I = ( ) /1 = cm b 3 3 ib = 11671/189 = 7.85 cm λ b = 30 / 7.85 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.6 kn / cm 7 = = σb = = 1789 kg / cm = kn / cm > 0.6 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 31 kg/cm kn / cm 16.0 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 6.68 = = σ bem = = Kesit uygundur. Kaynak Dikişlerinin Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 7 3 = 81 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 1 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm 185

202 F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.6 kn / cm S = = cm τ = = 0. kn / cm σ = =.66 kn / cm v Kaynak Yeterlidir. G_HD00X59: Mevcut HD00X59 olan kolon Şekil 6. deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00X59 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6. : G_HD00X59 Kesiti kotu, C aksındaki kolon YÜK yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 11. knm, M yy = 65.7 knm, N = kn, V = kn, V y = kn G_HD00X59 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 1133 cm, I = 8665 cm, I y =80980 cm, ω 3 = 13 cm, ωy 3 = 13 cm, i = cm, i y = 0.6 cm, l = 380 cm 186

203 Kompaktlık Kontrolü; = > = 35.5 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =9006./1133 = 7.95 kn / cm eb s =380 1 = 380 cm, λ = 380 /15.85 = 3.97 ω =1.05 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.05 = 18. kn/cm bem, σ = 11 /13 = 1.15 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = / = 11.7 cm λ yb = 380 /11.7 = =17.8 > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.76 kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > 0.76 > = Dolayısıyla σb = kn / cm 187

204 89 10 σ 18 kg/cm 1.8 kn / cm 3.97 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, y = = y λ 380 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 6570 /157 =.97 kn/cm by Cby = = (EkB) F = 3 1+ (70.5/ 6) = 16.5 cm b I = (3 1 ) /1 = cm b 3 ib = /16.5 = 10.8 cm λ b = 380 /10.8 = =1.0 > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0. kn / cm 7 = = σby = = 707 kg / cm = 70.7 kn / cm > 0. > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 380 kg/cm 3.8 kn / cm 18. ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 7.95 = = σ 18. bem 188

205 = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 1 3 = 13 cm Seçilen kaynak kalınlığı 10 mm = 1 mm Hesap kaynak uzunluğu = 150 cm F = (150 1) 1 = 96 cm k σ = = 7.88 kn / cm S = = cm τ = = kn / cm σ = = 7.9 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 189 cm Seçilen kaynak kalınlığı 10 mm = 1 mm Hesap kaynak uzunluğu = 150 cm F = (150 1) 1 = 96 cm k σ = = 5.37 kn / cm S = = 55 cm τ = = 0.87 kn / cm

206 σ = = 5. kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X31: Mevcut HD00X31 olan kolon Şekil 6.5 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00X31 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.5 : G_HD00X31 Kesiti kotu, C aksındaki kolon YÜK yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 97.7 knm, N = kn, V = kn, V y = kn G_HD00X31 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 553 cm, I = 1185 cm, I y =15800 cm, ω 3 = 5757 cm, ωy 3 = 800 cm, i = 1.1 cm, i y = cm, l = 30 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 60.9 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =161.06/553 = 7.5 kn / cm eb 190

207 s =30 1 = 30 cm, λ = 30 /1.1 =. ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = 18.1 kn/cm bem, σ = 9909 / 5757 = 5. kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = / = 11.7 cm λ yb = 380 /11.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.76 kn / cm 7 = = σb = = 60 kg / cm = 6. kn / cm > 0.76 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 1680 kg/cm 168. kn / cm. ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 977 / 800 =.03 kn/cm by Cby = = (EkB) 191

208 F = + 1 (60.9 / 6) = cm b I = ( ) /1 = 30 cm b 3 ib = 30 / = 6.3 cm λ b = 30 / 6.3 = =1.50 > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm kn / cm 7 = = σby = = 53 kg / cm = 5.3 kn / cm > > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 35 kg/cm 3.5 kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 7.5 = = σ 18.1 bem = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 8 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm 19

209 Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =. kn / cm S = 31.5 = cm τ = = 0.38 kn / cm σ = =.1 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 77 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = = kn / cm S = = cm τ = = 0.16 kn / cm σ = =.00 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X16: Mevcut HD00X16 olan kolon Şekil 6.6 daki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00X16 olarak adlandırılmıştır. 193

210 Şekil 6.6 : G_HD00X16 Kesiti +.5 kotu, C aksındaki kolon YÜK 6 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M =.1 knm, M yy = 57.1 knm, N = kn, V = kn, V y = kn G_HD00X16 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 05 cm, I = 7599 cm, I y = cm, ω 3 = 3979 cm, ω 3 = 3619 cm, i = cm, i y = 16.7 cm, l = 30 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =98.31/05 = 5.67 kn / cm eb s k, =30 1 = 30 cm, = = λ 30 / ω =1.05 σ = = kn/cm çem, σ = /1.05 = 18. kn/cm bem, σ = 1 / 3979 = 6.13 kn/cm b 19

211 Cb = = (EkB) F = (31.96 / 6) = cm b I = /1 = 1118 cm yb 3 iyb = 1118/ = 10.9 cm λ yb = 30 /10.9 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.85 kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > 0.76 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 1909 kg/cm kn / cm 3.58 ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 571 / 3619 = 1.58 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (59.73/ 6) = cm b I = (1.5 ) /1 = 178 cm b 3 ib = 178 / = 6.13 cm λ b = 30 / 6.13 =

212 = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 19.9 kn / cm 7 = = σby = = 3 kg / cm =.3 kn / cm > 19.9> = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 700 kg/cm 7 kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 5.67 = = σ 18. bem = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 1.5 = 36 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.91 kn / cm

213 S = = cm τ = = 0.75 kn / cm σ = =.93 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 65 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.58 kn / cm S = = cm τ = = kn / cm σ = =.88 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD360X16: Mevcut HD360X16 olan kolon Şekil 6.7 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD360X16 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.7 : G_HD360X16 Kesiti 197

214 kotu, C aksındaki kolon YÜK 3 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 331. knm, M yy = 5.88 knm, N = kn, V = kn, V y = kn G_HD360X16 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 3.3 cm, I = 535 cm, I y =9181 cm, ω 3 = 9 cm, ω 3 = 935 cm, i = 1.85 cm, i y = cm, l = 0 cm Kompaktlık Kontrolü; = < = < 3. ( ) = Kesit kompakttır. σ =310.98/3.3 = 0.96 kn / cm eb s k, =0 1 = 0 cm, = = λ 0 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = kn/cm bem, σ = 3310 / 9 = 11.5 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = 977 cm yb 3 iyb = 977 / = 10.7 cm λ yb = 0 /10.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir. 198

215 σb = kg / cm 1.01 kn / cm 7 = = σb = = 1957 kg / cm = kn / cm > 1.01 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 3783 kg/cm kn / cm ' e = = = s k,y =0 1 = 0 cm, y = = y λ 0 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 588 / 935 = 1.87 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (59.33/ 6) = cm b I = (1.5 0 ) /1 = 1000 cm b 3 ib = 1000 / = 5 cm λ b = 0 / 5 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0.1 kn / cm 7 = = σby = = 5150 kg / cm = 51.5 kn / cm > 0.1> =

216 Dolayısıyla σby = kn / cm σ 0596 kg/cm kn / cm 1.9 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 0.96 = = 0.05 < 0.15 σ bem = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 30 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = = 1.97 kn / cm S = = 91.5 cm τ = = 0.06 kn / cm σ = =.011 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 59 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k 00

217 σ = = 0.3 kn / cm S = = cm τ = = 060 kn / cm σ = = 0.7 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X59/ Mevcut HD00X59/ olan kolon Şekil 6.8 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD0059/ olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.8 : G_HD00X59/ Kesiti kotu, D aksındaki kolon YÜK9 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = knm, N = kn, V = 1.91 kn, V y = 78.8 kn G_HD00X59/ mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 91 cm, I = 5179 cm, I y =1173 cm, ω 3 = 1086 cm, ωy 3 = 5761 cm, i = cm, i y = 15. cm, l = 380 cm 01

218 Kompaktlık Kontrolü; = > = 7 < 1.33 (.1 0.8) = Kesit kompakttır. σ = /91 =10.7 kn / cm eb s =380 1 = 380 cm, λ = 380 /16.61 =.87 ω =1.0 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.0 = kn/cm bem, σ = 3518 /1086 = 3. kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3.0 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = / = 11.7 cm λ yb = 380 /11.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.6 kn / cm 7 = = σb = = 68 kg / cm = 6.8 kn / cm > 0.6 > = Dolayısıyla σb = kn / cm 0

219 89 10 σ kg/cm kn / cm.87 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, y = = y λ 380 / ω =1.06 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.06 = kn/cm bem,y σ = 386 / 5761 = 0.1 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (70.5/ 6) = 7.65 cm b I = (1.5 0 ) /1 = 1000 cm b 3 ib = 1000 / 7.65 =.58 cm λ b = 380 /.58 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm kn / cm 7 = = σby = = 39 kg / cm = 3.9 kn / cm > < = Dolayısıyla σby = kn / cm σ kg/cm kn / cm.96 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 10.7 = = σ bem 03

220 = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 30 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.5 kn / cm S = = 1080 cm τ = = 0.05 kn / cm σ = =.6 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 63 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.6 kn / cm S = = cm τ = = kn / cm

221 σ = =.6 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X59: Mevcut HD00X551 olan kolon Şekil 6.9 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00551 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.9 : G_HD00X551 Kesiti kotu, E aksındaki kolon YÜK9 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 87.1 knm, M yy = 59.3 knm, N = 9.91 kn, V = 160. kn, V y = 68.3 kn G_HD00X551 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 1079 cm, I = 6061 cm, I y =69857 cm, ω 3 = 1136 cm, ωy 3 = 18 cm, i = 15.5 cm, i y = 0.86 cm, l = 380 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 30.5 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. 05

222 σ =9.91/1079 =8.55 kn / cm eb s =380 1 = 380 cm, λ = 380 /15.5 =.5 ω =1.06 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.06 = kn/cm bem, σ = 871/1136 = 0.76 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (31.98/ 6) = cm b I = /1 = 113 cm yb 3 iyb = 113/ = cm λ yb = 380 /11.61 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.75 kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > 0.75 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ kg/cm kn / cm.5 ' e = = = s k,y =380 1 = 380 cm, y = = y λ 380 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 593 /18 =.8 kn/cm by 06

223 Cby = = (EkB) F = 3 1+ (70. / 6) = 16. cm b I = (3 1 ) /1 = cm b 3 ib = /16.0 = cm λ b = 380 /10.86 = =10.53 > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0. kn / cm 7 = = σby = = 6710 kg / cm = 67.1 kn / cm > 0. > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 5000 kg/cm 50 kn / cm 18.1 ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 8.55 = = σ bem = = Kesit uygundur. 07

224 a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 1 3 = 13 cm Seçilen kaynak kalınlığı 10 mm = 1 mm Hesap kaynak uzunluğu = 150 cm F = (150 1) 1 = 96 cm k σ = = 8 kn / cm S = = cm τ = = 0.77 kn / cm σ = = 8.0 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 189 cm Seçilen kaynak kalınlığı 10 mm = 1 mm Hesap kaynak uzunluğu = 150 cm F = (150 1) 1 = 96 cm k σ = = 5.6 kn / cm S = = 579. cm τ = = 0.98 kn / cm σ = = 5.55 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X87: Mevcut HD00X87 olan kolon Şekil 6.10 daki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00X87 olarak adlandırılmıştır. 08

225 Şekil 6.10 : G_HD00X87 Kesiti kotu, E aksındaki kolon YÜK7 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 8.9 knm, N = kn, V = kn, V y = 95.9 kn G_HD00X87 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 615 cm, I = cm, I y =66378 cm, ω 3 = 567 cm, ωy 3 = 77 cm, i = 13.3 cm, i y = 0.81 cm, l = 30 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 5.5 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =539.5/615 =8.7 kn / cm eb s k, =30 1 = 30 cm, = = λ 30 / ω =1.05 σ = = kn/cm çem, σ = /1.05 = 18. kn/cm bem, σ = 1369 / 567 =.3 kn/cm b 09

226 Cb = = (EkB) F = (31.98/ 6) = cm b I = /1 = 1977 cm yb 3 iyb = 1977 / = cm λ yb = 30 /11.07 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.87 kn / cm 7 = = σb = = 85 kg / cm =.85 kn / cm > 0.87 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ 1598 kg/cm kn / cm 3.83 ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 89 / 77 = kn/cm by Cby = = (EkB) F = (68.6 / 6) = cm b I = (.5 30 ) /1 = 565 cm b 3 ib = 565 / = 7.81 cm λ b = 30 / 7.81 =

227 = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0.05 kn / cm 7 = = σby = = 5113 kg / cm = kn / cm > 0.05 > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 3509 kg/cm kn / cm ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 8.7 = = σ 18. bem = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 30.5 = 75 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = = 5.1 kn / cm

228 S = = cm τ = = 0.1 kn / cm σ = = 5.1 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 1.5 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = = 7.9 kn / cm S = = cm τ = = kn / cm σ = = 7.9 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD00X187: Mevcut HD00X187 olan kolon Şekil 6.11 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD00X187 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.11 : G_HD00X187 Kesiti 1

229 +.5 kotu, E aksındaki kolon YÜK7 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = 17.6 knm, M yy = knm, N = 00.3 kn, V = 6.93 kn, V y = 9.8 kn G_HD00X187 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 86 cm, I = 715 cm, I y =6193 cm, ω 3 = 3883 cm, ωy 3 = 675 cm, i = 1.1 cm, i y =.5 cm, l = 30 cm Kompaktlık Kontrolü; = > = 5 < 1.33 ( ) = Kesit kompakttır. σ =00.3/86 =.9 kn / cm eb s k, =30 1 = 30 cm, = = λ 30 / ω =1.07 σ = = kn/cm çem, σ = /1.07 = 17.9 kn/cm bem, σ = 1760 / 3883 = 3.8 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (3 / 6) = cm b I = /1 = cm yb 3 iyb = 11955/101.8 = cm λ yb = 30 /10.83 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir. 13

230 σb = kg / cm 0.85 kn / cm 7 = = σb = = kg / cm = kn / cm > 0.85 > = Dolayısıyla σb = kn / cm σ kg/cm kn / cm 6. ' e = = = s k,y =30 1 = 30 cm, y = = y λ 30 /.5 1. ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 3071/ 675 = 0.55 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (68.6 / 6) = cm b I = (.5 30 ) /1 = 565 cm b 3 ib = 565 / = 7.81 cm λ b = 30 / 7.81 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0.5 kn / cm 7 = = σby = = 7587 kg / cm = kn / cm > 0.5 > =

231 Dolayısıyla σby = kn / cm σ 0997 kg/cm kn / cm 1. ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb.9 = = σ 18. bem = = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = 30.5 = 75 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = = 3. kn / cm S = = 65 cm τ = = 0.05 kn / cm σ = = 3.6 kn / cm v b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 1.5 cm Seçilen kaynak kalınlığı 7 mm = 10.5 mm Hesap kaynak uzunluğu = 105 cm 15

232 F = ( ) 0.7 = 15.0 cm k σ = =.8 kn / cm S = = cm τ = = 0.7 kn / cm σ = =.9 kn / cm v Kaynaklar yeterlidir. G_HD60X11: Mevcut HD60X11 olan kolon Şekil 6.1 deki gibi güçlendirilmiş ve G_HD60X11 olarak adlandırılmıştır. Şekil 6.1 : G_HD60X11 Kesiti kotu, E aksındaki kolon YÜK8 yüklemesinde en elverişsiz çıkmıştır. Bu yüklemeye göre iç kuvvetler; M = knm, M yy = 1.95 knm, N = 73.3 kn, V =.0 kn, V y = kn G_HD60X11 mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir; A = 5 cm, I = 098 cm, I y =5519 cm, ω 3 = 1566 cm, ωy 3 = 110 cm, i = 9.09 cm, i y = 1.73 cm, l = 0 cm 16

233 Kompaktlık Kontrolü; = > = 9.5 < 3. ( ) = Kesit kompakttır. σ =73.3/5 = 1.08 kn / cm eb s =0 1 = 0 cm, λ = 0 / 9.09 = 6. ω =1.07 k, σ = = kn/cm çem, σ = /1.07 = 17.9 kn/cm bem, σ = 1878 /1566 = 1 kn/cm b Cb = = (EkB) F = (.5/ 6) = cm b I = /1 = 359 cm yb 3 iyb = 359 / = 6.7 cm λ yb = 0 / 6.7 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σb = kg / cm 0.5 kn / cm 7 = = σb = = 0 kg / cm = 0.0 kn / cm > 0.5 > = Dolayısıyla σb = kn / cm 17

234 89 10 σ kg/cm kn / cm 6. ' e = = = s k,y =0 1 = 0 cm, y = = y λ 0 / ω =1.0 σ = = kn/cm çem,y σ = /1.0 = kn/cm bem,y σ = 195/ 110 = 0.09 kn/cm by Cby = = (EkB) F = (9.5/ 6) = 38.1 cm b I = (1.5 0 ) /1 = 1000 cm b 3 ib = 1000 / = 5.08 cm λ b = 0 / 5.08 = = > σ a HZ yüklemesinde =319 kg / cm 'dir σby = kg / cm 0.18 kn / cm 7 = = σby = = 5887 kg / cm = kn / cm > 0.18 > = Dolayısıyla σby = kn / cm σ 310 kg/cm 31. kn / cm 1. ' ey = = = C = C = 0.85 (EkA) m, m,y σeb 1.08 = = 0.06 < 0.15 σ 17.9 bem 18

235 = Kesit uygundur. a Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 30 cm Seçilen kaynak kalınlığı 5 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 75 cm F = (75 0.5) 0.5 = 7 cm k σ = = 0.53 kn / cm S = = cm τ = = 0.07 kn / cm Kıyaslama gerilmesine bakılmasına gerek yoktur. b Kaynağı Tahkiki; Ek levha kesit alanı = = 5 cm Seçilen kaynak kalınlığı 5 mm = 7 mm Hesap kaynak uzunluğu = 75 cm F = (75 0.5) 0.5 = 7 cm k σ = = kn / cm S = = cm τ = = kn / cm Kıyaslama gerilmesine bakılmasına gerek yoktur. Kaynaklar yeterlidir. 3 19

236 6. Temelin Güçlendirilmesi Depremli durumda mevcut temellerin altında oluşan zemin gerilmeleri zemin emniyet gerilmesini aştığı için temelin planda boyutları 7 17 m olan radye temel sistemine çevrilmesine karar verilmiştir. Radye temelde negatif ve pozitif moment beraber bulunduğu ve negatif momenti karşılamak amacıyla, temel altına ve üstüne donatı yerleştirmek gerekir. Mevcut temelin altına donatı eklenemeyeceği için yeni yapılacak temel mevcut temelin üstüne yapılacaktır. Yeni temelin yüksekliği 100 cm seçilmiştir. Güçlendirilmiş temel sistemi SAFE V7.01 ile çözülmüş ve G+Q yüklemesinde zemin gerilmesi 99. kn/m, depremli durumda kn/m çıkmıştır. Zemin gerilmeleri G+Q ve depremli durumlardaki zemin emniyet gerilmelerinden düşük çıkmıştır. Yeni yapılan temelde X-yönünde en büyük moment değerleri YÜK 6 yüklemsinde meydana gelmiştir. YÜK 6 yüklemesinde en büyük pozitif moment 1390 knm, negatif moment 536 knm çıkmıştır. Y-yönünde en büyük moment değerleri YÜK yüklemesinde meydana gelmiştir YÜK yüklemesine göre en büyük pozitif moment 133 knm, negatif moment 79 knm çıkmıştır. Bu momentleri taşıtabilmek için üste Φ16/10 ( 010mm ), alta Φ/10 ( 50mm ) konmuştur. Betonarme Hesap: 1 m genişlik için hesap yapılmıştır. Pas payı, Kolon altında; ' d 5 cm dir K = = ks = As = = 87mm < 50mm 0.95 Açıklıkta; K = = ks = As = = 160 mm < 010mm

237 6.5 Birleşimlerin Güçlendirilmesi ETABS V..3 de yapılan çözüm sonucu depremli durumdaki düğüm noktası kuvvetlerine göre kolon kiriş ve kolon mesnet birleşimleri incelenmiş kolon mesnet birleşimleri yeterli olmadığı görülmüş ve güçlendirilmiştir. Kolon kiriş birleşimleri 006 deprem yönetmeliğinde Madde.3..1 de anlatıldığı gibi kontrol edilmiştir, ve birleşimlerde güçlendirme yapmaya gerek olmadığı görülmüştür. Kolon taban levhası mevcut taban levhasına kaynaklanarak büyütülmüştür ve yeni ankraj bulonları eklenerek, depremli durumdaki kuvvetleri karşılayabilecek kapasiteye gelmesi sağlanmıştır. Kayma kuvvetini karşılayabilmek için eklenen yeni levhanın altına yeni kayma kaması eklenmiştir. Mevcut kayma kaması ve yani eklenen kayma kamasının beraber çalışacağı kabulu yapılıp, kayma kamalarının taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme kontrolü yapılmıştır. G_HAC700/30/0 Kolonu: Depremli durumda ankraj bulonları için en elverişsiz moment ve normal kuvvet etkisi YÜK 11 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK 11 yüklemesinde mesnet tepkileri N=-997 kn (çekme), M =15.03 knm, V y =113.3 kn dur. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 6.1 ve 6.15 de kırmızı renk ile gösterilmiştir. Normal kuvvet küçük olduğu için taban levhasında ve betonda oluşan gerilmeler bu yüklemede küçük çıkmıştır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde daha büyük çıkacağı aşikardır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde yapılan kontrollerde gerilmeler, emniyet gerilmesinin altında kalmıştır. Ankrajlara gelen kuvvet ve taban levhasında oluşan gerilme SAP 000 V8..5 de yapılan sonlu eleman modeli ile kontrol edilmiştir. SAP 000 V8..5 ile yapılan çözüm sonucu mevcut bulonlara taşıma kapasitesinden fazla kuvvet geldiği için yapılan modelde taşıma kapasitesini aşan bulonlar göz önüne alınmamış ve bu durumda yeni eklenen bulonlardaki en büyük çekme kuvveti kn dur. Eklenen M56 ankraj bulonun çekme kuvveti taşıma kapasitesi 09 kn olup bulona gelen çekme kuvvetinden büyüktür. Taban levhasında oluşan Von Misses gerilmesi 11 kn/cm dir. HZ yüklemsi için Von Misses sınır gerilmesi 0.8 σ 19. kn/cm a = dir. 1

238 Şekil 6.13 : G_HAC700/30/0 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli A b a c A Şekil 6.1 : G_HAC700/30/0 Ankastre Kolon Ayağı

239 Çaprazların kolona bağlanması için ortada bulunan adet bulon kaldırılmıştır. Maksimum basınç ve çekme kuvvetleri; Z = /15.5 = 17.1 kn D = ( (95 1) )/15.5 = 75.1 kn 75.1 p = = 0.00 kn / cm < 0.7 kn / cm 190 / 190 a, b ve c Kaynak Dikişlerinde Gerilme Tahkiki; a ve c köşe kaynak kalınlığı 1 cm b küt kaynak kalınlığı 1.5 cm dir Berkitme levhası yüksekliği 50 cm dir. F = F = F(50 1) 1 = 8 cm k,a k,c F = F(50 1.5) 1.5 = 70.5 cm k,b P P P a b c = + = 3.8 kn = = 1.5 kn, b kaynağı sadace normal kuvvete göre boyutlanmıştır = + = kn τk,a = = 9.01 kn / cm < 1.5 kn / cm τk,b = = 0.59 kn / cm < 1.5 kn / cm τk,c = = 7.9 kn / cm < 1.5 kn / cm 8 3

240 Berkitme levhalarının uç kesitinde gerilme tahkiki; B y G B Şekil 6.15 : G_HAC700/30/0 A-A Kesiti y G = = 9.6 cm I = (9 9.6) (9.6 ) I = 0317 cm MD = 75.1 = kncm MZ = = kncm σ = ( ) = kn / cm < kn / cm 0317 Berkitme levhalarını taban levhasına bağlayan kaynakların tahkiki; S = 190 (3.8 ) = 11.8 cm Q = Z = 17.1 kn τ = = 0.68 kn / cm < 1.5 kn / cm Kolon gövdesini taban levhasına bağlayan kaynaklarda gerilme tahkiki; Kaynak kalınlığı 1 cm dir

241 τ = /( (6 1)) = kn / cm < 1.5 kn / cm Kama elemanında ve taban levhasına bağlayan kaynakta gerilme tahkikleri; Şekil 6.16 : G_HAC700/30/0 B-B Kesiti Kama elemanı olarak 00 mm uzunluğunda IPE330 profili kullanılmıştır. Mevcut kayma kaması ve yeni kayma kaması beraber çalışacağı için hesaplarda bu durum göz önüne alınmıştır. p = 113.3/(( ) ) = kn / cm < 0.7 kn / cm y M=0.687 (0-5) / = 77.8 kncm σ = 77.8/ 713 = 0.11 kn/cm < kn/cm ( ) I k = Ik = 1178 cm F = 0.5 (7 0.5) = 6 cm k,g (0 + 5) M = = kncm σk = = 5.9 kn / cm < 1.5 kn / cm τk = = kn / cm < 1.5 kn / cm 5 6 σ = = 1.08 kn / cm < 1.5 kn / cm v 5

242 Kama ve taban levhasına bağlayan kaynaklar uygundur. G_HD00X59 Kolonu: Depremli durumda ankraj bulonları için en elverişsiz moment ve normal kuvvet etkisi YÜK 10 ve YÜK 11 yüklemesinde meydana gelmiştir. YÜK 10 yüklemesinde mesnet tepkileri N=681.3 kn, M =619.3 knm, V y =.5 kn dur. YÜK 11 yüklemesinde mesnet tepkileri N= kn (çekme), M y =63. knm, V = 73.7 kn dur. Eklenen levha ve bulonlar Şekil 6.18, Şekil 6.19 ve Şekil 6.0 de kırmızı renk ile gösterilmiştir. Normal kuvvet küçük olduğu için taban levhasında ve betonda oluşan gerilmeler bu yüklemelerde küçük çıkmıştır. Normal kuvveti daha büyük çıkacağı aşikardır. Normal kuvveti büyük olan yüklemelerde yapılan kontrollerde gerilmeler, emniyet gerilmesinin altında kalmıştır. SAP 000 V8..5 ile yapılan çözüm sonucu mevcut bulonlara taşıma kapasitesinden fazla kuvvet geldiği için yapılan modelde taşıma kapasitesini aşan bulonlar göz önüne alınmamış ve bu durumda yeni eklenen bulonlardaki en büyük çekme kuvveti kn dur. Eklenen M7 ankraj bulonun çekme kuvveti taşıma kapasitesi 363 kn olup bulona gelen çekme kuvvetinden büyüktür. Taban levhasında oluşan Von Misses gerilmesi 11. kn/cm dir. HZ yüklemsi için Von Misses sınır gerilmesi 0.8 σ 19. kn/cm a = dir. 6

243 Şekil 6.17 : G_HD00X59 Sonlu Eleman Bilgisayar Modeli Y B A b a A X B Şekil 6.18 : G_HD00X59 Ankastre Kolon Ayağı 7