Betonarme Çerçevelerde Çelik Çapraz Sistemleri Kullanmanın Etkisi

Yrd. Doç. Dr. Y. ZANDI¹ | Prof. Dr. Ing. Ahmet DURMUŞ²| Prof. Dr . M. HUSEM³
¹İslami Azad Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tebriz Şubesi, İran
²Karadeniz Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Trabzon, Türkiye
³Karadeniz Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Trabzon, Türkiye

Özet: Sünek olmayan detaya sahip mevcut betonarme çerçeve binalar, 1985 Meksika ve 1999 Kocaeli Türkiye depremleri gibi son sismik olaylarda ciddi hasara uğramış ve can kayıplarının çoğundan sorumlu olmuştur. Yapısal rehabilitasyon için iki ana yaklaşım, duvarlar ve çelik destek gibi yeni yapısal elemanların eklenmesi veya kolonların çelik, betonarme beton veya fiber takviyeli polimer (FRP) ceketler ve mantolama kullanılarak kolonların kapatılması gibi binanın eksik yapısal elemanlarının seçici olarak güçlendirilmesidir. kiriş-kolon birleşimleri. Çelik çapraz sistemleri Meksika, Japonya ve diğer yerlerde sünek olmayan betonarme binaların rehabilitasyonunda kullanılmaktadır [1, 2]. Çelik sistemlerin kullanımı açıklıkların barındırılabilmesi gibi bazı avantajlar sunmaktadır. Ayrıca çelik sistemin ağırlığı, eklenen betonarme duvarlara göre nispeten küçüktür. Harici bir çelik sistem olması durumunda, inşaat işlerinin çoğu binanın dış tarafında gerçekleştirilebilir ve dolayısıyla inşaat sırasında bina sakinlerinin ve binanın işlevinin aksaması en aza indirilir.

Bu çalışmada, alçak katlı sünek olmayan betonarme binaların sismik rehabilitasyonunda eşmerkezli ve eksantrik çelik çapraz sistemlerinin tasarımı ve etkinliği araştırılmaktadır. Çelik çapraz sisteminin bina yüksekliğine dağılımının, geliştirilen plastik mekanizmanın yanal sismik yük etkisi altında özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Mevcut sünek olmayan bir binanın yüksekliği boyunca çelik desteğin eşit şekilde eklenmesi optimum çözümü temsil etmeyebilir.
Anahtar Kelimeler: Betonarme, Çelik Çaprazlama, Sismik Tasarım

Effect of Using Steel Brace Systems for RC Frames
Abstract: Existing reinforced concrete frame buildings with nonductile detailing, suffered severe damage and was responsible for most of the loss of life during recent seismic events such as the 1985 Mexico and 1999 Kocaeli Turkey earthquakes. The two main approaches for structural rehabilitation are to add new structural elements such as walls and steel bracing or to selectively strengthen the deficient structural elements of the building such as encasing the columns using steel, RC or fibre reinforced polymer (FRP) jackets and jacketing of the beam-column joints. Steel bracing systems are used in Mexico, Japan as well as other places for the rehabilitation of nonductile RC buildings [1, 2]. The use of steel systems offers some advantages such as the possibility of accommodating openings. In addition, the weight of the steel system is relatively small in comparison to that of added RC walls. In case of an external steel system, most of the construction work can be performed on the exterior of the building and therefore disruption to occupants and to the function of the building during construction is minimized.

In this study, the design and effectiveness of concentric and eccentric steel bracing systems for the seismic rehabilitation of low-rise nonductile RC buildings are investigated. The distribution of the steel bracing system over the building height was found to have a significant effect on the characteristics of the developed plastic mechanism under the effect of lateral seismic load. Adding steel bracing uniformly along the height of an existing nonductile building may not represent the optimum solution.
Key Words: Reinforced Concrete, Steel Bracing, Seismic Design