Yönetmelikler çerçevesinde hafif çelik yapıların analizi ve çeşitli yapılarda uygulanabilirliği
The analysis of cold-formed structures in regulations and applicability in various structures
Yazar: BÜŞRA BAZU
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN DURMUŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çelik yapılar hakkındaki başlıca bilgiler ülkemizde, 2018 yılında revize edilen "Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik" referans alınarak elde edilse de hafif çelik yapılar yönetmelik kapsamının dışında yer almaktadır. Hafif çelik yapı sistemleri ile inşa edilen yapılar, betonarme bir yapının aynı dayanımı sağlamak için ihtiyaç duyduğu kesit ve ağırlıklara göre çok daha küçük kesitlere ihtiyaç duyduğundan ve hafif olmalarından dolayı deprem yüklerine karşı dayanımları daha yüksektir. Hafif çelik hakkında özelleştirilmiş bilgiler Türkiye Deprem Yönetmeliğinde Bölüm 10 kapsamında yer almaktadır. Çalışmada tasarımı planlanan (tek ve iki katlı) yapıların zemin parametreleri, deprem etkileri, tasarım yönetmeliklerin farkları ve kat yüksekliklerinin yapısal etki ve maliyeti araştırılmıştır. Bu kapsamda 13,42 m × 12,20 m × 3,00 m ölçülerinde tek katlı ve 13,42 m × 12,20m × 6,00 m ölçülerinde iki katlı olmak üzere iki tip hafif çelik yapı planlanmıştır. TS 498 "Yapı elemanlarının boyutlandırılmasında alınacak yüklerin hesap değerleri" ve EN 1991-1-4 rüzgâr yükleri hakkında yönetmelikler kullanılarak rüzgardan kaynaklanan farklılıklar kıyaslanmıştır. Ayrıca, kar yükleri için TS 498 ve EN 1991-1-3 yönetmeliklerindeki farklıklar incelenmiştir. Hafif çelik yapılara, deprem etkisini belirlemek için yer ivmesinin büyük ve az olma (PGA, 0,150g ve 0,600g) durumları da ilave edilmiştir. Deprem etkisine ilaveten montaj koşulları da dikkate alınmış ve bunun için iki farklı zemin (ZB ve ZE) türünün de etkileri araştırılmıştır. Araştırmalar sonucunda Eurocode yönetmeliğinin TS 498 yönetmeliğine göre %3,81 oranında daha güvenli tarafta kaldığı ancak yapı maliyetini %38 oranında artırdığı gözlendi. Yapının üzerinde yer aldığı zeminin ise deprem kuvvetlerini %1,90 oranında etkilediği gözlendi. En büyük deprem ivmesinin yapının taşıma kapasitesini %3,59, yapı yüksekliğinin ise yaklaşık %9-%10 arasında etkilediği analiz sonuçlarında elde edilmiştir.
Bilim Kodu

Abstract:
Cold-formed steel structures have higher resistance to earthquake loads because they require much smaller sections according to the cross-sections and weights required by a reinforced concrete structure to provide the same strength, and they are lightweight. Although the main information for steel structures in our country is obtained by referring to the "Regulation on the Design, Calculation and Construction Principles of Steel Structures" revised in 2018, cold-formed steel structures are outside the scope of this regulation. Customized information about cold-formed steel structure is included only in the scope of Section 10 of the Turkish Earthquake Regulation. In this study, the effects of seismicity of structures, soil parameters, differences in design regulations and effects caused by the number of storey on structural strength and cost were examined. In this context, two types of cold-formed steel structures, one-storey with dimensions of 13,42 m × 12,20 m × 3,00 m and two-storey with dimensions of 13,42 m × 12,20m × 6,00 m, were considered. To determine the differences of wind regulations, TS498 "Calculation Values of the Loads to be Taken in the Sizing of Building Elements" regulation and the EN 1991-1-4 regulation on wind loads were compared. In addition, TS498 "Calculation Values of Loads to be Taken in the Sizing of Building Elements" regulation and EN 1991-1-3 snow regulations were also examined. In order to examine the differences caused by the greatest ground acceleration, the maximum ground acceleration (PGA, 0.150g and 0.600g) on two different regions, the effects of cold-formed steel structure depending on the height value of two different ground types (ZB and ZE) were investigated. As a result of the research, it has been observed that the Eurocode regulation remains on the safer side by 3,81% compared to the TS498 regulation, but increases the construction cost by 38%. It has been observed that the ground on which the structure is located affects the earthquake forces by 1.90%. It has been observed that the largest earthquake acceleration affects the carrying capacity of the structure by 3,59% and the height of the structure affects by about 9%-10%.