Deneysel çalışma kapsamında 2’si referans içi boş çift cidarlı çelik tüp (DST), 6’sı içi beton doluçift cidarlı çelik tüp (CFDST) olmak üzere toplamda 8 adet numune eksenel basınç altında göçmeye dek denenmiştir. Çalışmanın parametreleri çelik tüplerin arasının beton dolu/boş olması, doluluk-boşluk oranı (χ=0.460.70) ve beton türüdür (referans beton, polipropilen lifdonatılı beton ve çelik lif donatılı beton). Numunelerden seçilen ikisi sonlu eleman analizi ileABAQUS programında modellenmiş, elde edilen sonuçlar deneysel çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Numunelerin tahmini eksenel yük taşıma kapasiteleri AISC 360-16, EN 1994-1-1 (EC4) ve ÇYTHYE-2016 yönetmeliklerinde yer alan bağıntılar ile hesaplanmış, deneyselveri ler ile karşılaştırılmıştır.
YAZAN: Berika Ceren CİHAN YILMAZ, Ebru OKŞAKSİN, Oğuz Cem ÇELİK
1. GİRİŞ
Çerçeve sistemlerde kolonlar düşey ve yatay yüklere karşı direnç gösteren en önemli yapı elemanları olmalarından dolayı göçme güvenliklerinin doğru olarak belirlenebilmesi büyük önem taşımaktadır. Özellikle çok katlı yapılar ve köprü ayaklarında, yüksek dayanım sağlaması, kesit boyutlarını sınırlandırarak daha hafif bir taşıyıcı sistem oluşturması, yük taşıma kapasitesi yüksekve sünek yapısal elemanlar olması, deprem yükleri altında üst düzey davranış göstermesi, yangın problemine iyi bir çözüm getirmesi gibi üstün yapısal davranışları nedeniyle içi beton/betonarme dolu çelik tüp (kompozit) kolonların kullanımı ve bu konuda yapılan kuramsal ve deneyselar aştırmalar gün geçtikçe artmaktadır.
Çelik-betonarme kompozit kolonlar, içi beton dolu çelik tüpler (CFST) ve betona gömülü çelikprofiller olarak iki ana gruba ayrılmaktadır. Özellikle çelik tüpün çekirdek beton üzerinde oluşturduğu sargılama etkisi ve eksenel basınç altında çekirdek betonun çelik tüpün burkulmasını geciktirmesi CFST’lerin dayanımını önemli derecede arttırmaktadır. CFST’ler yalın betonarme ve çelik kolonlara göre yüksek basınç dayanımı, yangın dayanımı, süneklik gibi üstün yapısal özelliklere sahip olsalar da dayanım/ağırlık oranı özellikle deprem bölgesinde tasarlanan yapılar için ciddi olumsuzluklar oluşturmaktadır. CFST kolonların yapısal performanslarını iyileştirmek, daha küçük kesitler ile daha yüksek dayanım sunan kolonlar tasarlamak amacıyla CFST’lerde bulunan çekirdek betonun içine ikinci bir çelik tüp konularak yeni nesil kompozit kolonlar olarak adlandırılan içi beton dolu çift cidarlı çelik tüpler (CFDST) tasarlanmıştır. CFDST’ler içi boş çiftcidarlı çelik tüpler (DST) ile karşılaştırıldıklarında çelik tüplerin arasına dökülen sandviç betonun kolonun taşıma kapasitesi ve sünekliğini önemli derecede arttırdığı bilinmektedir [1].CFDST’lerde bulunan iç ve dış çelik tüpler betona iki kat sargılama etkisi sağlamakta ve çeliktüplerin arasında bulunan sandviç beton yangın sırasında iç çelik tüpü koruyarak kolonun yangın dayanımı iyileştirilmektedir. Dayanım/ağırlık oranı, basınç dayanımı, eğilme rijitliği ve burkulmakapasitesi göz önünde bulundurulduğunda CFDST’lerin CFST’lere göre daha iyi performansgösterdiği görülmüştür [2].
CFDST kolonlar ile ilgili bugüne kadar birçok deneysel ve sayısal çalışma yapılmış, CFDST’lerinyapısal performansını etkileyen beton dayanımı, kesit geometrisi, doluluk-boşluk oranı, çelik tüpdayanımı, D/t oranı gibi birçok parametre olduğu görülmüştür. CFDST’lerin geometrik formlarının yapısal performanslarına etkisini araştıran birçok çalışma bulunmaktadır. Çalışmalar sonucunda kare/dikdörtgen kesitli CFDST kolonlar tasarım süreci ve diğer yapı elemanları ile bağlantılarının üretimindeki kolaylık nedeniyle daha çok tercih edilseler de, dairesel kesitli CFDST kolonlara göre burkulmaya daha yatkın oldukları sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, daireselCFST kolonlarda çelik tüplerin sandviç beton üzerinde oluşturduğu sargılama etkisinin kare/dikdörtgen kesitli olanlara göre daha fazla olduğu bilinmektedir [3, 4, 5, 6, 7].
CFDST’lerin yapısal performansını etkileyen bir diğer önemli parametrenin doluluk-boşluk oranı olmasına karşın, literatürde yapılan deneysel ve sayısal çalışmalar incelendiğinde ortak bir sonuca ulaşılamadığı görülmüştür. Bazı çalışmalar doluluk-boşluk oranındaki artışın CFDST kolonların eksenel basınç dayanımını arttırdığı sonucuna ulaşırken [9,10], bazıları azalttığı yönünde sonuçlar elde etmiş [11,12,13,14,15], bazıları ise hiç etkisi olmadığı sonucuna ulaşmıştır [16]. Benzer şekilde beton dayanımının CFDST kolonların performansına etkisini incelemek amacıyla normal beton ve yüksek dayanımlı betonun CFDST’lerin eksenel basınç dayanımına olan etkisini inceleyen birçok çalışma yapılmış olup CFDST’lerde lif donatılı sandviç beton etkisini inceleyen herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Lif donatılı betonlar normal betonlar ile karşılaştırıldıklarında yüksek donma-çözülme dayanımı, büyük yangınlarda yüksek kavlama direnci, betonun plastik çatlaklarını azaltması, süneklik, yüksek eğilme ve çekme dayanımı gibi birçok yapısal üstünlüğe sahip oldukları bilinmektedir [17,18,19]. CFST’lerde lif donatılı beton kullanımına ilişkin yapılan çalışmalar incelendiğinde lif donatılı beton dolu çelik tüplerin eksenel basınç dayanımı ve süneklik açısından önemli avantajlara sahip oldukları görülmüştür [17,20].
Bu bağlamda, bu çalışma kapsamında doluluk boşluk oranı, çelik tüplerin arasının beton dolu/boşolması ve lif donatılı beton kullanımının CFDST’lerin eksenel yük altındaki davranışlarına olanetkisi deneysel olarak incelenmiş, güncel yönetmeliklerde verilen bağıntıların geçerliliği kontrol edilmiştir. Numunelerden seçilenler sonlu eleman analizi ile ABAQUS [21] programında modellenmiş, elde edilen sonuçlar deneysel çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonlu eleman analizinde beton malzeme modeli olarak Mander malzeme modeli, çelik için deneysel çalışma kapsamında yapılan çelik çekme deneyi sonuçları kullanılmıştır. Elde edilen verilerin sonucunda deneysel çalışma ile sayısal çalışma sonuçlarının tutarlı olduğu gözlemlenmiştir.
DEVAMI VAR
31 Temmuz 2024
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 85 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2024 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Wermut, Wilo ve Xylem’in değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 1200 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
