B U R K U L M A SI Ö N L E N M İŞ Ç A P R A Z L A R
BETONARME BİNALARI GÜÇLENDİRME Deprem yönetmeliğinin olmadığı zamanlarda, mevcut betonarme binalar sadece düşey yükler gözönüne alınarak tasarlanıyorlardı. Özellikle bu yönetmelik öncesi binalar yüksek hasar görebilirlik riski (düşük yatay yük taşıma kapasitesi ve sınırlı sünek davranış) taşımaktadır. Burkulması Önlenmiş Çaprazlar (BRB) mevcut yapıya, yüksek miktarda deprem enerjisinin sönümlemek için ikinci bir yatay yük taşıyıcı sistem olarak eklenebilir. BRB ler sayesinde bina deformasyonları yapıya en az hasar verecek seviyeye indirmek için bina yüksekliği boyunca dağıtılabilir. Binaya ciddi bir ilave yük eklenmeden, kat rijitlikleri önemli ölçüde arttırılabilir. Yapılan birçok çalışmada gözlemlendiği üzere, BRB uygulanmış güçlendirme projeleri, geleneksek yönetmlerle (perde ekleme, kolon mantolama) karşılaştırıldığında daha ekonomik ve daha performanslıdırlar. İLK YAPI INITIAL IN NITTIIA AL S STRUCTURE TR RUCTU CTURE URE GÜÇLENDİRİLMİŞ YAPI 1
YENİ BETONARME BİNALAR Burkulması Önlenmiş Çaprazlar (BRB) yeni yapılan bina, köprü ve diğer mühendislik yapılarında orta ve yüksek şiddetli depremler altında üstün performans sergilemesi için uygulanabilir. BRB ler aynı zamanda yüksek yapılarda outrigger çaprazı olarak deprem kuvvetlerinin düşey taşıyıcı sisteme transferinde başarı ile kullanılabilir. BRB ile yapısal maliyetlerin azalmasının yanı sıra, oluşması öngörülen hasarların kontrol altında tutulması sağlanabilir. Star Seismic tarafından üretilmiş olan BRB lerin birden çok tasarım seviyesi depreme karşı başarılı bir performans sergilediği için, yüksek artçıları olan bir depremden sonra dahi değiştirilmesine gerek kalmamaktadır. Değiştirilmesi gerekse bile bu işlem hasar görmüş bir yapısal perdenin onarılmasından çok daha hızlı ve ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmektedir. 2
ÇELİK YAPILARIN GÜÇLENDİRİLMESİ Burkulması önlenmiş çaprazlar (BRB) deprem kuvvetlerinin dikkate alınmadığı ya da günümüz koşullarına göre yetersiz olarak alındığı yapıların güçlendirilmesinde en uygun yöntem olarak öne çıkmaktadır. BRB ler yapının rijitliğini, dayanımını, sünekliğini ve de sönümleme oranını yükseltmektedir. BRB lerin ilave çapraz sistemi olarak kullanılmasının en önemli artılarından biri de enerji sönümleme oranlarının, orta ve yüksek şiddetli depremlerde hem basınç hem de çekme için oldukça düzenli (stabil) olmasıdır. Yapılmış olan detaylı NTH analizleri de bu özellikleri kanıtlamaktadır. 3
YENİ TASARLANAN ÇELİK YAPILAR Son 10 yılda, yüksek deprem bölgelerinde tasarlanan bini aşkın çelik yapısısında Burkulması Önlenmiş Çaprazlar başarı ile uygulanmıştır. BRB ler sayesinde binanın deprem dayanım performansı ekonomik olarak en üst seviyelere çıkarıldığı gibi inşaat süreleri de kısalmaktadır. Uygun tasarlanmış BRB li bir yapının büyük bir depremden sonra hizmetine kesintisiz olarak devam etmesi rahatlıkla beklenebilir. Yapısal, yapısal olmayan ve IT sunucuları, tıp ekipmanları gibi techizatların hasarları BRB ler sayesinde minimuma indirgenebilir. 4
BURKULMASI ÖNLENMİŞ ÇAPRAZ SİSTEMİ Burkulması Önlenmiş Çaprazlı Çerçeveler (BRBF) geleneksel çaprazlı çerçevelere karşı yüksek enerji sönümlemeye sahip ekonomik bir alternatif olarak ön plana çıkmaktadır. Burkulmanın önlenmesi sayesinde aşağıda da görüldüğü üzere daha kararlı, oldukça sünek ve yüksek sönüm oranlı bir davranış elde edilir: GELENEKSEL ÇELİK ÇAPRAZLI ÇERÇEVELER (CONVENTIONAL BRACED FRAMES CBF) İLE BURKULMASI ÖNLENMİŞ ÇAPRAZLI ÇERÇEVELERİN HAREKETLİLİK SIRASINDA SERGİLEDİKLERİ DAVRANIŞIN KARŞILAŞTIRILMASI BURKULMASI ÖNLENMİŞ ÇAPRAZLARI OLUŞTURAN TEMEL DÜŞÜNCE PY δ PCR PY BRBF CBF Yukarıda yeralan kesitte üç temel öğe sergilenmiştir: Çelik çekirdek Bağlantıyı engelleyen katman Manto Bağlantıyı engelleyen katman, çelik çekirdek ile mantoyu birbirinde ayrılmaktadır. Bu sayede çapraza gelen eksenel kuvvet sadece çelik çekirdek tarafından taşınmaktadır, Manto ise eğilme rijitliği sayesinde çelik çekirdeğin burkulmasına engel olmaktadır. Çelik çekirdek çaprazda oluşan tüm eksenel kuvveti taşımaktadır. Çelik çekirdek 3 kısımda incelenebilir: Plastik davranış sergileyen orta kısım ve elastik kalan uç kısımlar. Uç kısımların elastik kalmasının sağlanması için kesit alanları arttırılmıştır. Bu sayede elastik ötesi davranışın orta kısımda oluşması sağlanmış ve elemanın daha tahmin edilebilir bir davranış sergilelemesi sağlanmıştır. BRB ÇELİĞİ KESİTİ 5 Manto kısım beton dolu çelik tüplerden oluşmaktadır. Bu kısım için tasarım kriteri, çelik çekirdeğin burkulmasının önlenmesidir.
ÜRÜNLERİMİZ Star Seismic Avrupa tarafından üretilen Powercat pinli ürünler, imalat süresini en kısaya indirger Bu sayede malzeme, işçilik ve kaynak ve kren zamanı gibi ikincil maliyetler en aza indirgenir. Sağlam bir bağlantı için kendi geliştirdiğimiz zıvana sistemi Çatlamanın en az alana yayılmasını sağlamak amacıyla eğim verilmiş profil Wildcat BRB sistemleri üstyapıya saha kaynakları ile birleştirilir. Bu ürünler aynı zamanda bağlantı levhaları ile beraber de mevcuttur. Bu sayede üstyapıya kaynak yerine bulonlama ile de monte edilebilir. Dairesel veya köşeli profil seçeneği Etki alanında ek bulunmadığından çekme, büzülme gerilimi oluşmamaktadır 6
EKONOMİK TASARRUFLAR Karşılaştırmalı çalışmalar ve tamamlanmış imalatlar incelendiğinde Burkulması Önlenmiş Çaprazlı (BRB) sistemin ekonomik avantajları, aşağıdaki özellikler ile beraber görülmektedir Yüksek enerji sönümleme oranı Yüksek deprem yük azaltma katsayısı kullanımı İndirgenmiş deprem yükleri Düşük deprem talebi sayesinde daha küçük kolon ve kiriş kesiti kullanımı Temellerde daha az kuvvet oluşumuna bağlı ekonomik temel tasarımı Daha küçük ve uygulaması kolay birleşim detaylar Daha az sismik hasar ve kayıp Kolay ve hızlı imalat Deprem güçlendirmede daha kolay uygulanabilir teknoloji Deprem sonrası kolay inceleme ve gerektiği takdirde kolay yenileme Yapılan testlerde Star Seismic BRB lerin birden çok deprem ektisine, çok az hasar görerek karşı koyduğu görülmüştür. Ancak herhangi bir BRB nin değişimi gerektiği takdirde Star Seismic BRB elemanları yapısal perde, çerçeve, kolon, kiriş veya eksantrik çaprazların bağlantı elemanlarına nazaran çok daha kolay ve ekonomik olarak değiştirilebilmektedir. 7
SERTİFİKALAR Uluslararası birçok enstitü ve endüstri ortakları sayesinde BRB elemanlarının ve BRB ile yapılmış yapıların uygunluğu tüm dünyada onaylanmıştır. 0988-CPD-0817 Avusturya Standartı, EN 15129 (Depreme karşı koyan cihazlar) ek ZA belirtilmiş olan tüm uygunluğun ve performans gereksinimlerinin Star Seismic Avrupa tarafından üretilen BRB ler tarafından sağlandığını ve CE logosu taşımasının uygun olduğunu belirlemiştir. CE logosu, güvenlik, toplum sağlığı ve tüketici koruması açısından bir ürünün Avrupa Normlarına uygun olduğunu simgeler. Burkulması önlenmiş çaprazlar için yapılmış olan testler, ANSI/AISC 341-05 Ek T de belirtilen standartları sağlamaktadır. Tüm ürünlerimiz ISO9001, ISO14001 ve AQAP 2110 sertifikalı fabrikalarda üretilmektedir. 8
SEÇİLİ REFERANSLAR 9 ww w ww.star w.starseeismi ism c.eu c
i euu 10
Park City Budapest İstanbul Mexico City İRTİBAT Avrupa ile Orta Asya, Ortadoğu ve Afrika nı bazı ülkeleri: Star Seismic Europe Ltd. Budapeşte, Macaristan Sorumlu genel müdür: Zoltan Bago: zbago@starseismic.eu +36 30 630 3037 Genel bilgiler: info@starseismic.eu Proje ve teknik konulardaki bilgiler: design@starseismic.eu İstanbul, Türkiye Ömer Ülker: oulker@ulkermuhendislik.com.tr +90 216 368 7541 www.ulkermuhendislik.com.tr Kuzey Amerika, Afrika ve Asya: Star Seismic LLC Park City, Utah, USA Sorumlu genel müdür: Argan Johnson, P.E.: arganj@starseismic.net Sorumlu genel müdür: Steve Powell, S.E.: stevep@starseismic.net +1 435 940 9222 www.starseismic.net brb@starseismic.net Latin Amerika: Star Seismic Latin America Mexico City, Meksika Sorumlu genel müdür: Cesar Mendez Franco, SC: cmf@cesarmendezfranco-sc.com +52 55 5663 14 90 www.cesarmendezfranco-sc.com