Burkulması engellenmiş çelik çaprazların global ve lokal stabilitelerinin incelenmesi

Abstract

Burkulması Engellenmiş Çelik Çaprazlar (BEÇÇ'ler) sismik bölgelerde yapılara gelen yatay istemlerin ve titreşime maruz kalan yapıların güvenliğini sağlamak için kullanılan yeni nesil yapısal elemanlardır. Burkulması engellenmiş çelik çaprazların (BEÇÇ'lerin) eksenel basınç ve çekme kapasiteleri eşit olmasının yanında BEÇÇ'ler yüksek enerji sönümleme özelliğine de sahiptirler. Bu bakımdan deprem bölgelerinde kullanılmaları giderek artmaktadır. BEÇÇ'lerin geliştirilmesine ait çalışmalar ilk olarak 1970'li yıllarda Japonya'da başlamıştır ve daha sonra özellikle deprem bölgesi üzerindeki ülkelerde devam etmiştir. BEÇÇ'ler burkulmayı engelleyen mekanizma (BEM) ve çekirdek elemandan (ÇE'den) meydana gelmektedirler. ÇE genel olarak çelik plaka veya profillerden, BEM ise içine beton dökülmüş çelik kutu veya boru profilden, sargılı ve sargısız betondan ve çok parçalı basınç çubuğundan meydana gelebilmektedir. BEÇÇ'lere gelen eksenel basma ve çekme istemleri altında BEM herhangi bir yük taşımayacak şekilde dizayn edilmektedir ve bütün eksenel istemler ÇE elemanı tarafından taşınmaktadır. Dolayısı ile ÇE elastik ve plastik davranış gösterebilmektedir. BEM ise ÇE'nin elastik ve plastik davranış gösterdiği durumda burkulmasını engelleyerek ÇE'ye stabilite sağlamaktadır. Bu çalışma kapsamında farklı BEM'lere sahip BEÇÇ'lerin eksenel istemler altında histeretik davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Eleman bazında yapılan deneylerdeki BEÇÇ tasarımında Burkulmayı Engelleyen Mekanizma (BEM), izolasyon malzemesi ve kalınlığı incelenen ana parametrelerdir. BEM olarak uçları ek profil ve plaka ile güçlendirilen kutu profil+beton, sargılı ve sargısız beton, çok parçalı basınç çubuğu incelenmiştir. BEÇÇ'leri oluşturan Burkulmayı Engelleyen Mekanizma (BEM), izolasyon malzemesi ve kalınlığı araştırılarak BEÇÇ'ye ilişkin tasarım önerileri getirilmiştir. Çekirdek Eleman (ÇE) olarak hazır hadde lama profil kullanılarak BEÇÇ'ler için ekonomik çözüm önerisi getirilmiştir. Ayrıca bu çalışma kapsamında deney elemanlarının yapım ve bağlantı detayları da verilmiştir.