Tipik bir çelik endüstri yapısında çaprazlı perde tipinin deprem performansına etkisinin incelenmesi

Abstract

Çalışmada, Türk Deprem Yönetmeliği 2007’ye göre tasarlanan çelik endüstri yapılarında farklı çaprazlı perde alternatiflerinin deprem performanslarının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca yapıların deprem sonrası hemen kullanımını sağlayacak performans seviyesine yükseltilmesi için gerekli çapraz takviyeleri belirlenmiştir. İncelemeler iki katlı tipik endüstri yapıları üzeride yapılmıştır. Yapıları bir doğrultuda çerçeve sistemlerden, diğer doğrultuda ise merkezi çaprazlı perde sistemlerden oluşturulmuştur. Çalışmada 4 farklı merkezi çaprazlı perde tipi incelenmiştir. Bunlar diyagonal tipi, ters-V tipi, X tipi, ve iki katta-X tipi çaprazlı perdelerdir. Herbir çaprazlı perde tipi süneklik düzeyi normal ve yüksek olarak ayrı ayrı tasarlanmıştır. Ayrıca yüksek narinlikli elemanların kullanıldığı sadece çekmeye çalışan X tipi çaprazlı perde de incelenmiştir. Performans değerlendirmelerinde ASCE/SEI 41-13’de verilen modelleme parametreleri ve performans kriterleri esas alınmıştır. Çalışmada Doğrusal Olmayan Statik Yöntem kullanılmıştır. Diyagonal tip, 2 katta X tipi ve sadece çekmeye çalışan X tipi sistemlerde daha iyi deprem performansları elde edilmiştir. En düşük performans seviyesi ise ters-V tipi çaprazlı sistemde elde edilmiştir. Süneklik düzeyi normal olan tüm çapraz tiplerinde Can Güvenliği performans seviyesi sağlanmıştır. Ancak süneklik düzeyi yüksek ters-V tipi çaprazlı sistemde ise bu performans seviyesinin sağlanamadığı belirlenmiştir. Hemen Kullanım performans seviyesine yükseltilmiş yapılarda, kullanılan çapraz miktarı bakımından en uygun çapraz tipinin diyagonal çapraz olduğu belirlenmiştir.

The purpose of the study is to evaluate the seismic performance of bracing alternatives in steel industrial structures designed 2007 Turkish Earthquake Code. Moreover, additional bracing quantities to increase structural performances for the level of immediate occupancy after earthquake were determined. Investigations were carried out on typical two-story industrial structures. The structures were composed of portal frame systems in one direction and concentric bracing systems in other direction. Four types of concentric bracing systems were evaluated in the study. These were diagonal bracing, inverted-V bracing, X bracing and two-story X bracing. Each bracing system was designed for normal and high ductility levels. Tension-only X bracing including very slender elements were also investigated. Modelling parameters and performance criterias stipulated in ASCE/SEI 41-13 were used in the evaluations. Non-linear Static Analysis Procedure was used in the study. Better seismic performance levels were obtained with diagonal bracing, two-story X bracing and tension-only X bracing systems. Least performance level was obtained from inverted-V bracing system. It was determined that Life Safety Performance Level was ensured for all bracing systems with normal ductility level. Hovewer, this level was not ensured for inverted-V bracing system with high ductility level. The results showed that optimal bracing type in terms of used brace quantities was diagonal bracing for the structures increased to Immediate Occupancy Performance Level.