TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Casp 2022
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 55 - Nisan 2018

Teknik Makale


Ortamsal Titreşim Deneyleriyle Hafif-Çelik Yapılarda Titreşim Periyotlarının Belirlenmesi ve Doğrulanması

İnş. Y. Müh. Macit Yurtsever Hafif çelik yapılar için yönetmeliğimizde tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayılarının değerce makul ve kullanılabilir olup olmadığına yönelik araştırmalar kapsamında, inşası tamamlanmış bir hafif çelik binanın gerçeğe en yakın analiz modelinin oluşturulması ve performans analiziyle Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısının hesaplanması hedeflenmiştir.

Özet: Hafif celik yapıların ozellikle ulkemiz inşaat sektorundeki gecmişi nispeten cok kısadır. Ulkemizde ince cidarlı yapı elemanları bir veya iki katlı villa tipi konut yapılarında yaklaşık 20 yıldan beri kullanılmasına rağmen, bunlara ilişkin bir tasarım yonetmeliğimiz henuz yoktur. Şiddetli depremlere sebep olabilecek aktif fay hatlarının yer aldığı ulkemiz koşullarında bu eksikliği kısmen gidermek uzere, guncel deprem yonetmeliğimizde bu tur yapıların deprem kuvvetlerine karşı tasarımı icin ilgili bolum eklenmiştir. Hafif celik yapılar icin yonetmeliğimizde tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayılarının değerce makul ve kullanılabilir olup olmadığına yonelik araştırmalar kapsamında, inşası tamamlanmış bir hafif celik binanın gerceğe en yakın analiz modelinin oluşturulması ve performans analiziyle Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısının hesaplanması hedeflenmiştir. Dolayısıyla gercek bir hafif celik binanın yapısal ozelliklerinin belirlenmesi bu açıdan onemlidir. Yapı doğal titreşim periyotlarının tespiti amacıyla uzerinde ortamsal titreşim deneyi (ambient vibration test) yapılacak bir hafif celik bina belirlenmiştir. Bina Enez/Edirne’deki tatil koylerinden birinde bulunan iki katlı ikiz villa tipinde, tamamı hafif celik taşıyıcı elemanlardan inşa edilmiş bir yapıdır. Boğazici Universitesi Muhendislik Fakultesi bunyesindeki Yapı Laboratuvarlarında kullanılan olcum ekipmanı binaya yerleştirilerek, yaklaşık 3 saat boyunca ortamsal titreşim olcumleri alınmıştır. Yapılan olcumler neticesinde binanın hakim doğal titreşim periyotları elde edilmiş ve aynı yapısal ozellikleri sergileyen bir analiz modeli oluşturulmuştur. Tasarlanan analiz modeli, gercek binada olcumle alınan sonuclara uyum gostermektedir; dolayısıyla akademik bir araştırma icin gerekli olan tum ayrıntılar ve özelliklere sahip olduğu söylenebilir.
 
1. Giriş ve Tarihçe
 
Dünya geneline bakıldığında, binalarda hafif celik taşıyıcı elemanların kullanımı 1850’li yıllara kadar uzanabilmektedir. İngiltere ve ABD gibi inşaat sektorunde hafif celiğin yaygın olduğu ulkelerde bile 1920~1930’lu yıllara kadar bu yapı malzemesinin kullanımı sınırlı olmuştur; sebebi ise henuz bu malzeme icin uygun tasarım yonetmeliklerinin olmayışıdır. Hafif celik taşıyıcı elemanlara ilişkin ilk teknik şartname olan ‘Specification for the Design of Light Gage Steel Structural Members’ 1946’da, ilk tasarım yonetmeliği de 1949’da yayımlanmıştır. Bu standartların Kanada ve Meksika gibi diğer Kuzey Amerika ulkelerine adapte edilmesi, 2007 yılında Sınır Durumu Tasarım Metodunun (Limit States Design) da yonetmelik kapsamına alınmasıyla gercekleşmiştir.

İnce cidarlı celik taşıyıcı elemanlar, konutlar ve hafif ticari yapılarda yaygın olarak kullanıldığı gibi, direkler ve kuleler gibi diğer bazı tali/ikincil yapılarda da tercih edilmektedir. İstatistiksel raporlara gore ABD’deki celik yapıların yaklaşık %40’ı hafif celiktir. Bu oran, orneğin Avustralya’da %13’tur. Bazı Avrupa ulkelerinde de benzer kullanım oranlarına rastlamak mumkundur. Genel olarak hafif celik taşıyıcı cerceve sistemleri 10 katın uzerindeki binalarda bile başarıyla uygulanabilmektedir. Ancak ABD’li SFIA (Steel Framing Industry Association = Celik Yapı Endustrisi Birliği) Matsen Tower isimli guncel bir projede sadece hafif celikle 40 katlı bir bina inşa etmeyi hedeflemektedir. Bu acıdan bakıldığında bu yapı malzemesinin oldukca ciddi bir potansiyeli olduğu gorulmektedir. Aşağıdaki gorselde (Bkz. Şekil-1), taşıyıcı sistemlerde yaygın olarak kullanılan ince cidarlı celik taşıyıcı eleman kesitleri orneklenmektedir. 
Şekil-1. Piyasada yaygın olarak bulunan ince cidarlı çelik taşıyıcı eleman kesitleri
 Hafif celik yapı endustrisinde, akma mukavemetleri 166 MPa ile 552 MPa arasında değişen en az 14 farklı celik ceşidi mevcuttur. Bu celik tiplerinde, kopma mukevemetinin akma mukavemetine oranı 1.12 ila 2.22 arasında değişmektedir. Gorulduğu uzere ince cidarlı celik elemanlarda malzeme sunekliği nispeten duşuktur. Bununla birlikte, taşıyıcı elemanlardaki yerel burkulmalar ve burkulma sonrası malzeme mukavemetleri yapısal tasarımda zaten belirleyici unsur olmaktadır. İlave olarak, kirişlerde kesme burkulması ve kesit govdesinin deformasyonu da tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken hususlardandır. Bir hafif celik yapının depremdeki performansı buyuk oranda cıvata duzeninden ve taşıyıcı elemanlarla panel malzemesi arasındaki bağlantıların kalitesinden etkilenmektedir. Deneysel verilere gore bir hafif celik yapının yatay yukler etkisinde gocmesi, taşıyıcı elemanların burkulması, kaplama malzemesinin koşelerden ya da kenarlardan parcalanması ve bağlantıların deforme olması ya da kopması şeklinde oluşabilmektedir. Yapısal ağırlığın duşuk olması sebebiyle, bir hafif celik yapıya etkiyen deprem yukleri de nispeten kucuk olmaktadır. Buna karşın, yatay kuvvetler etkisinde goreli kat otelenmesi oranlarının genellikle %5 ila %10 arasında seyrettiği tespit edilmiştir. 
 
2. Tasarım Yönetmelikleri Hakkında Kısa Bilgi 

Dünya capında hafif celik yapı sektorunun gecmişi cok yeni olmasına rağmen, malzeme ve uretim/denetim teknolojisindeki gelişmeler sayesinde bu tur yapıların tasarımı icin şimdiden yeterli miktarda yazılı altyapı (yönetmelikler, kitaplar ve benzeri diğer yazılı kaynaklar) oluşmuş durumdadır. ABD Demir ve Celik Enstitusu (AISI), ince cidarlı celik taşıyıcı elemanlarla inşa edilebilecek ceşitli turdeki yapıların deprem ve ruzgar kuvvetlerine karşı tasarımında kullanılmak uzere AISI S213 standardını geliştirmiştir. 
Aşağıdaki tabloda (Bkz. Tablo 1) bina taşıyıcı sistem tipine bağlı olarak kullanılacak taşıyıcı sistem davranış katsayıları ve dikkate alınması gereken yapı yukseklik sınırları özetlenmiştir. Tablo 1 - AISI S213’te hafif çelik yapılar için verilen yükseklik sınırları ve taşıyıcı sistem davranış katsayıları Tablodaki bu katsayıların tespiti, buyuk oranda ‘Eşdeğer Enerji Elastik-Plastik’ (EEEP) yaklaşımının benimsendiği kayma paneli deney sonuclarının analizine dayanmaktadır. 


 
Yönetmeliğin ilgili yerlerinde de vurgulandığı üzere, tanımlanan bu katsayılar, kayma panellerinde sadece kaplama bağlantılarının deforme olması ya da kopması hallerine ilişkin gocme şekilleri icin gecerlidir; doğrudan hafif celik taşıyıcı elemanlarda meydana gelebilecek herhangi bir gocme tipi (burkulma veya diğer mukavemet kayıpları) icin uygun değildir. Yonetmelik ayrıca, tabloda verilmeyen taşıyıcı sistem turleri icin Rd ve Ro katsayıları olarak 1.0 değerinin kullanılmasını şart koşmaktadır. Bu duruma acıklama olarak da, tabloda yer almayan herhangi bir yeni/farklı sisteme ait ‘suneklik ve dayanım fazlalığı kapasitelerinin kanıtlanmamış olması’ hususu one surulmektedir. Sadece bu bile hafif celik tasarım yonetmeliklerinde geliştirmeye acık daha bircok konu olabileceğinin başlı başına bir gostergesidir.



Yukarıdaki tabloda (Bkz. Tablo 2) guncel deprem yonetmeliğimizde hafif celik yapılar icin onerilmiş olan taşıyıcı sistem davranış katsayıları ve izin verilen bina yukseklik sınıfları gosterilmektedir. 
Bu tablo AISI S213’te verilenden daha sade olmakla birlikte, onerilen katsayıların diğerleriyle değerce mukayesesi pek mümkün gozukmemektedir. Cunku AISI S213’te taşıyıcı sistem davranış katsayısı R = Rd * Ro formulu ile hesaplanırken, yonetmeliğimizde aşağıdaki denklemler kullanılmaktadır.




Anlaşılacağı uzere, aynı bina icin bu iki yonetmelik kurallarıyla elde edilecek taşıyıcı sistem davranış katsayıları değerce birbirinin aynı olmayacaktır. Sonuclardaki bu farklılık tasarım aşamasında ne şekilde ele alınmalıdır? 
Bu tur yapılardaki narin eleman fazlalığı goz onune alındığında, analizde kullanılan deprem kuvvetinin cok az değişmesi bile tasarımda ihmal edilemeyecek farklara neden olabilir. Buna bağlı olarak hangi değerin daha guvenilir olduğu duşunulmelidir? Bu ve benzeri sorular, hafif celik yapıların analizi ve tasarımı aşamasında muhendislerin sıklıkla karşılaşabilecekleri guc durumlardandır. 

Akademik acıdan bakıldığında belki bundan da onemlisi, en başta yonetmeliklerde tanımlı katsayıların genel anlamda guvenilir olup olmadığını doğrulamaktır. Belirlenmiş değerlerin uygun olmadığına dair herhangi bir delil bulunması halinde, katsayıların yeniden belirlenmesi ya da bir duzeltme faktoru tanımlanması zaruri olacaktır. 
Bunların haricinde, malzemenin sunekliğine bağlı davranış katsayısı ile dayanım fazlalığına bağlı davranış katsayısı arasında herhangi bir bağıntı olup olmadığının araştırılması da faydalı olabilir. Buraya kadar anlatılmış olan hususlar icin hedeflenen calışmalar kapsamında, inşası tamamlanmış bir hafif celik binanın gerceğe en yakın analiz modeli oluşturularak, performans analiziyle Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı hesaplanacaktır. Dolayısıyla gercek bir hafif celik binanın karakteristik yapı davranışının belirlenmesi bu acıdan onem taşımaktadır.  
 
3. Deneysel Çalışmalar 

Tamamı hafif celik elemanlardan oluşan bir yapının gerceğine en yakın yapısal ozelliklerle modellenmesi amacıyla, uzerinde olcum ekipmanı kurularak deney yapılabilecek bir bina arayışına girilmiştir. 
Türkiye hafif celik endustrisinin tanınmış firmalarından Akşan Yapı bunyesindeki Akkon Celik Yapı Sistemleri’nin bu aşamada katkısı büyüktur. 
Tasarımını ve imalatını gercekleştirdikleri projelerden birinde yer alan ikiz villa tipinde iki katlı bir bina bu deney icin belirlenmiştir. Bahsi gecen bina, Edirne’nin Enez ilcesi Trapez mevkiinde yer alan sezonluk tatil koylerinden Cimentepe Sitesi’nde konuşludur. 
Aşağıdaki gorselde (Bkz. Resim-1) sarı renkle işaretli alan adı gecen tatil sitesini, kırmızı renkle işaretli bina ise deney icin kullanılan binayı gostermektedir. Bolgede bulunan diğer tatil sitelerinin buyuk coğunluğu da birbirleriyle buyuk benzerlikler gosteren, tek tip ikiz villalardan oluşmuş yerleşim alanlarıdır. 
Takip eden gorsellerde (Bkz. Resim-2) binaya ait genel dış gorunum verilmektedir.  Olcumler icin Kinemetrics marka bir olcum cihazı kullanılmıştır. Ornekleme hızı (sampling rate) 200 Hz olan, toplamda 12 adet sensorden veri alabilen, surekli kayıt ya da sureli periyodik kayıt ozellikleri olan bu cihaz, aynı zamanda kaydedilen sinyale eş zamanlı Fourier donuşumu uygulayabilmektedir. Cihazdaki bu ozellik, sinyal icerisindeki hakim periyodik dalgaların ayıklanmasına, yapı muhendisliği acısından bakıldığında ise yapının doğal titreşim periyotlarının belirlenmesine olanak tanımaktadır. Cihazın ayrıca kaydedilen veriyi ceşitli dosya formatlarına cevirebilme ozelliği de bulunmaktadır. Tum sensorler binanın sol tarafındaki dairenin ust (ikinci) katına yerleştirilmiştir. Toplam 10 adet sensorun 8 tanesi ust kat doşemesine, 2 tanesi de ust kat tavanına yakın bir konuma monte edilmiştir. Takip eden sayfalardaki gorsellerde, sensorlerin plandaki yerleşimi ve ornek olarak bazılarının montaj detayları verilmektedir (Bkz. Şekil-2 ve 3, Resim-3 ve 4). Sensorlerden tek sayılı olanları binanın X yonunde (binanın uzun doğrultusu boyunca), cift sayılı olanları da Y yonunde (binanın kısa doğrultusu boyunca) konumlandırılmıştır. Bina doğrudan zemin uzerine oturduğundan alt kata sensor konulmamıştır. Sensorler genel olarak yapıların zemin (ya da bodrum katlar varsa en alt) kotuna sadece deprem sırasındaki ivmeleri ve rijit donme hareketini (rocking motion) yakalamak amacıyla yerleştirilmektedir – ki buradaki calışmada boyle bir hedefimiz yoktur. Deney sırasında bazı sensor kanallarından alınan tam-zamanlı olcum verileri aşağıdaki grafiklerde ornek olarak gösterilmiştir 
 
4. Analitik Çalışmalar 

Deneyi muteakip, muhendislik uygulamalarında da yararlanılan bir programlama dili kullanılarak, kaydedilmiş olan sinyaller uzerinde numerik Fourier donuşumu (Discrete Fourier Transform) yapılmıştır. Boylelikle, hem deney sırasında gozlemlenen donuşum fonksiyonu doğrulanmış, hem de olcum cihazının bu noktada verebildiğinden daha ayrıntılı verilere ulaşılmıştır. Bu işlem icin sinyalin tamamı kullanılabileceği gibi, sadece sinyalin cevresel parazitlerden (bina icindeki yurumelerin sarsıntısı, kapıların/ pencerelerin acılıp kapanması vb.) ayıklanmış olduğu varsayılan belirli bir zaman aralığı da tanımlanabilir. Donuşum sonrasında yapının titreşim frekanslarını verecek olan onemli pik noktaların değişmeyeceği varsayılarak, buradaki uygulamada sinyalin tamamı değerlendirilmiştir. Aşağıda ornek olarak bazı sensorlerden alınan titreşim sinyallerinin numerik Fourier donuşumu verilmiştir. 
Yapı karakteristiği acısından en fazla onem teşkil eden ilk birkac titreşim modunu yakalamak icin donuşum fonksiyonunu yakından incelemek faydalı olacaktır. Aşağıdaki şekillerde X ve Y yonundeki tum sensorlerin 36 Hz’e kadar filtrelenmiş Fourier analizleri bir araya getirilmiştir (Bkz. Şekil-6 ve 7).
Grafiklerden takip edilebileceği uzere, yapının birinci doğal titreşim frekansının X yonunde 8.7 Hz, ikinci doğal titreşim frekansının da Y yonunde 9.35 Hz olduğu sonucuna varılabilir. Bu değerler T1 = 0.115 sn’lik (X yonunde) ve T2 = 0.107 sn’lik (Y yonunde) doğal titreşim periyotlarına karşılık gelmektedir. İlk iki titreşim modunun tespiti nispeten kolay olmuştur. Ancak bu grafiklerden yararlanarak ucuncu mod icin net bir şey soylemek pek mumkun gözükmemektedir. 
Anlaşıldığı kadarıyla, binanın X yonunde calışan sensorlerin bazılarından katılım olduğu gibi, Y yonundekilerden de bir miktar katılım mevcuttur. Bu noktada soylenebilecek tek şey, ucuncu doğal titreşim frekansının 12~13 Hz aralığında olduğu (T3 ≈ 0.08 sn) ve binanın X ya da Y yonunde (ya da ikisi birden) olabileceğidir. Mod şekillerini tespit etmek icin bu calışmada tercih edilen teknik, sensorlerden okunan sinyallerin doğal titreşim frekanslarına gore filtrelenmiş halinin cift katlı integrasyonudur. 
Böylelikle, doğal titreşim frekansına gore filtrelenen ivme verisinin (acceleration data – grafiklerde yeşil renkle gosterilen sinyal) iki defa integrali alınarak, secilen titreşim frekansında (yani belirlenen titreşim modunda) binanın yapacağı yer değiştirme bulunmaktadır. Tum kanallardan elde edilen bu bulgular bir araya getirildiğinde, yapıya ait doğal titreşim şekilleri tespit edilmiş olmaktadır. Aşağıdaki şekillerde bu tekniğin bazı sensorler icin uygulaması orneklenmiştir. Bu şekillerden X yonundeki titreşimlere karşılık gelen 1 ve 9 numaralı sensor verilerine (Şekil-8’de (a) ve (c) şıkları) ait cift katlı integrasyon sonuclarına gore yer değiştirmeler birbirine zıt yonde gorunmektedir. Bunun sebebi, kat planında 1 ve 9 numaralı sensor yerleşiminin de zıt yonlu olmasıdır. Ayrıca, en bariz olarak 9 numaralı sensorde fark edileceği uzere, Y yonundeki titreşime karşılık gelen ikinci moda ait yer değiştirme sıfırdan farklı kucuk bir değer vermiştir. Buna sebep olarak da, filtreleme ve integrasyon aşamalarında ortaya cıkmış olabilecek numerik hataların etkisi gosterilebilir. Netice itibariyle yapıya ait ucuncu mod şeklinde hem X yönündeki, hem de Y yonundeki titreşimlerin katkısı mevcuttur.  
 
5.Üç Boyutlu Modelleme ve Doğrulama 

Binanın performans analizine gecmeden once, yapıya ait gercekci ve guvenilir bir analiz modelinin oluşturulması gerekir. Akkon Celik Yapı Sistemleri tarafından sağlanan proje cizimleri ve diğer proje bilgilerinin ışığında aşağıda gorselleri verilen uc boyutlu analiz modeli oluşturulmuştur (Bkz. Resim-5).  Akkon Celik Yapı Sistemleri firmasınca verilen bilgilere gore yapıdaki tum duvarlar, her biri 12.5 mm kalınlığında OSB panellerin hafif celik cercevelere cift taraflı monte edilmesi ve uzerlerine alcıpan kaplama yapılmasıyla oluşturulmuştur. Analiz modelinde sadece OSB panellerin taşıyıcılığı dikkate alınmış, alcıpan kaplamanın ise taşıyıcı ozelliği olmadığı kabul edilmiş ve sadece dış yuk olarak tanımlanmıştır. OSB panellerin genişliği 1220 mm ve yuksekliği 2440 mm olup, kaplandıkları duvarlarda ortalama dikme aralığı 610 mm’dir. Vidalama duzeni icin panelin kenarlarındaki dikmelerde 150 mm aralık, ortasındaki dikmelerde 300 mm aralık esas alınmıştır. Aynı panel ve vida duzeni doşemeler icin de kullanılmıştır; sadece alcıpan kaplama yerine asma tavan bulunmaktadır. Asma tavan modele sadece yuk olarak dahil edilmiştir. Aşağıda modellemede kullanılan yapı malzemelerinin karakteristik ozellikleri verilmiştir.  Proje cizimleri haricinde modelleme icin Karabulut ve Soyoz (2015) tarafından yapılan calışma değerlendirilmiştir. Bu calışmada muhtelif vida aralıkları icin OSB kaplamalı hafif celik duvarların yatay ve duşey yukler altındaki davranışı incelenmiş, cerceve elemanlarıyla panelleri birleştiren vidaların yuk-deformasyon eğrileri hazırlanmıştır. Ayrıca cerceve elemanlarının birbiriyle olan birleşimlerindeki vidaların da benzer şekilde yuk-deformasyon eğrileri cıkarılmıştır. Analiz modelinde kullanılan bağlantı elemanlarına ilişkin yuk-deformasyon eğrileri aşağıdaki şekillerde gosterilmektedir (Bkz. Şekil-10 ve 11). 
Bunların haricinde, gerçek yapı ile analiz modeli arasındaki çok küçük farklılıklar (baca yerlerinin değişmesi ve basitleştirme adına kucuk yapısal elemanların girilmemesi gibi) ihmal edilmiştir. 
Şekil-11. Çerçeve elemanlarıyla OSB paneller arasındaki bağlantıların yük-deformasyon eğrisi (Karabulut ve Soyöz [2015]) 
Bu hafiflikteki bir yapının doğal titreşim karakteristiklerini doğrudan etkileyen hususlardan biri elbette yukleme koşullarıdır. Dolayısıyla mumkun mertebe gercekci olmak adına analiz modelindeki yukler tanımlanırken temkinli bir yaklaşım benimsenmiştir. 
Ölçum yapıldığı sırada binanın kullanılmıyor olması ve özellikle üst katta cok kısıtlı sayıda eşya ve mobilyanın bulunması sebebiyle hareketli yukler hic dikkate alınmamış, sabit yukler ise proje tasarım değerlerinden az alınmıştır. Aşağıdaki gorselde analiz aşamasında dikkate alınan duşey yuk değerleri grafik olarak gosterilmiştir (Bkz. Resim-6). Buna gore ust kat doşemesinde (mevcut mobilyalar icin) toplam 100 kg/m2 duzgun yayılı yuk, sadece dış duvarlarda dış cephe kaplamasını dikkate almak uzere 10 kg/m2 duzgun yayılı duşey yuk ve catıda 30 kg/m2 duzgun yayılı kaplama yuku tanımlanmıştır. 
Resim-6. Yapının modal analizi için dikkate alınan yük değerleri
 Yapının modal analizi birkac aşamada yurutulmuş ve yorumlanmıştır. Oncelikle, birleşim noktalarındaki bağlantı araclarını ifade eden ‘link’ elemanların tamamen rijit (tum otelenme ve donme serbestliklerinin tutulu) olduğu bir modelleme seceneği incelenmiştir. Boylelikle duğum noktalarında bağlantı problemi olup olmadığı ve yapının beklenen bicimde davranıp davranmadığı kontrol edilmiştir. 
Analiz sonucunda elde edilen yapı doğal titreşim periyotları, beklendiği şekilde deneylerden alınan değerlerden duşuk cıkmıştır; bu da olması gerektiği gibi daha rijit bir yapının gostergesidir. Ardından link elemanların elastik rijitlikleri devreye sokularak modal analiz tekrarlanmış ve yapının bir miktar ‘esneklik kazandığı’ gorulmuştur; elde edilen doğal titreşim periyotları değerce deneydekilerin biraz ustundedir. 
Son olarak, gercekciliği bir miktar daha arttırmak adına, analiz modeline binanın dış kapıları ve pencereleri de (ahşap ve cam malzemeden plak elemanlar olarak) eklenmiştir. Bu aşamada yapının doğal titreşim periyotları deneyde elde edilen değerlere oldukca yakın cıkmıştır. Deney sonuclarıyla analitik calışmalardan alınan değerler aşağıdaki tabloda karşılaştırılmıştır (Bkz. Tablo 3). 
Tablo 3 - Deney sonuçlarının modal analizden elde edilen değerlerle karşılaştırılması 
 
6. Sonuçlar ve Diğer İncelemeler

Modal analizden alınan sonuclar değerlendirilmek istenirse, yapımı tamamlanmış bir hafif celik binanın gerceğine en yakın analitik modelinin oluşturulması hedefine oldukca tatminkar sonuclarla ulaştığımızı soyleyebiliriz. İncelemenin son aşamasında dış kapı ve pencereler eklenerek yapılan duzenleme olmadan bile, deney sonuclarıyla aradaki fark %12~13 civarındadır. Analitik model uzerinde yapılan diğer bazı değişikliklerden sonucların ne derece etkilendiği hususu ise şu şekilde irdelenmiştir: 
 
• Yapı rijitliği vidalama duzeninden pek fazla etkilenmemektedir, vida aralıklarının 300 mm olduğu yerlerde aralığı 150 mm’ye duşurmek bile sonucları ancak %10’a kadar değiştirebilmektedir; buna karşılık vidaların elastik rijitliklerini değiştirmek sonuclarda daha bariz farklara neden olmaktadır; 
 
• Duvar kaplama malzemesinin tipi ve/veya kalınlığının sonuclar uzerinde daha belirgin etkisi olduğu soylenebilir, panel kalınlığının 5 mm değişmesi bile (panelin tek taraflı ya da cift taraflı monte edilmesine bağlı olarak) sonucları %15~25 etkileyebilmektedir;
 
• Modal analiz sonucları en yuksek hassasiyeti yuklemeye karşı gostermiştir; buradaki calışma icin kabul edilen yukler yerine proje tasarım yukleri uygulandığında yapının doğal titreşim periyotları değerce 3~4 katına kadar cıkmaktadır. Buna benzer modelleme calışmaları icin yapısal anlamda değiştirilebilecek başka bir etkenin kalmadığı hallerde yükler uzerinde değişiklik yapmak, analiz modelinin kalibrasyonu acısından tek cıkar yol olmaktadır. 
 
Ülkemiz hafif celik sektorunun tanınmış ve lider firmalarından Akşan Yapı bunyesindeki Akkon Çelik Yapı Sistemleri’ne, bu calışma kapsamında yaptıkları değerli katkılar icin teşekkuru bir borc biliriz. 
 
Kaynakça:Karabulut, B. (2015), “Analytical and experimental studies of cold - formed steel shear panels”, Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi) AISI S213 (2007), North American Standard For Cold-Formed Steel Framing – Lateral Design, American Iron and Steel Institution, Washington, DC, ABD TBDY (2016), Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Başbakanlık Afet ve Acil Durum Başkanlığı, Çankaya, Ankara, Türkiye 
 
Teşekkür: Bu çalışma kapsamında yaptıkları değerli katkılar için ülkemiz hafif çelik sektörünün lider firmalarından Akşan Yapı bünyesindeki Akkon Çelik Yapı Sistemleri’ne, ortamsal titreşim deneyleri sırasındaki yardımları ve özverisi için Boğaziçi Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Araş. Gör. Oğuz Şenkardeşler’e teşekkürü bir borç bilirim. 
 
Çelik Yapılar - Sayı: 55 - Nisan 2018



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği