Çelik endüstri yapılarının farklı rüzgar yükü yönetmeliklerine göre analizi

Abstract

Rüzgarların oluşturduğu yük etkileri pek çok ülkede yapıların tasarım aşamalarında önemli role sahiptir. Yapılara etki eden rüzgar yüklerinin belirlenmesinde çeşitli yönetmeliklerin referans alınması pratik ve ekonomik olan çözümler sağlamaktadır. Her bir yapı tipinde azami rüzgar yüklerine göre tasarım yapılması, gerçekçi olmayan ve ekonomik açıdan maliyetli sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Yapı türleri ve yer aldıkları bölgeler, rüzgar yüklerinin hesaplanmasında önemli kriterleri oluştururlar. Bu çalışma kapsamında farklı arazi koşulları dikkate alınarak, ASCE/SEI 7-16 (2016) "Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures", EN 1991-1-4 (2005) "Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions ve TS-498 (2021) "Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri" yönetmeliklerinde belirtilen rüzgar yüklerinin hesap yöntemleri detaylı olarak incelenip merkezi çelik çaprazlı çerçeve kullanılarak tasarlanmış farklı endüstriyel yapı modelleri için analiz gerçekleştirilerek elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. İki farklı çelik endüstri yapısı modelinde, söz konusu standartlara göre rüzgar yükleri hesaplanmıştır. Belirlenen rüzgar yüklerinin değerleri ve rüzgar etki bölgeleri yapı modelleri üzerinde ve çizelgelerde gösterilmiş ve elde edilen bu yüklerin karşılaştırmaları yapılmıştır. SAP2000 yapısal analiz programında endüstriyel çelik yapı örnekleri modellenip, hesaplanan rüzgar yükleri dikkate alınarak yapı analizi gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları (ÇYTHYE) 2018 yönetmeliğinde tanımlanan Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT) yaklaşımı ile elde edilen kesit kapasite oranları, seçilen kesitler ve her iki yapı modelinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.

The load effects caused by winds have an important role in the design stages of structures in many countries. The reference of various regulations in determining the wind loads affecting the structures provides practical and economical solutions. Designing each type of structure according to the maximum wind loads results in unrealistic and economically costly results. The types of structures and the regions in which they are located constitute important criteria for calculating wind loads. Within the scope of this study, taking into account different terrain conditions, ASCE/SEI 7-16 (2016) "Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures", EN 1991-1-4 (2005) "Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions, TS-498 (2021) "Design Loads for Buildings" regulations were examined in detail and the results obtained by analyzing for different industrial building models designed using concentric steel bracing were compared. In the two different industrial steel building models, wind loads were calculated according to these standards. The determined wind load values and wind effect regions were shown in building models and tables, and comparisons of these obtained loads were made. In the SAP2000 structural analysis program, industrial steel building models were modeled and structural analyses were performed taking into account the determined wind loads. As a result of the analyzes, the cross-sectional capacity ratios obtained by the design approach with the Load and Resistant Factor Design (LRFD) defined in the Specification for the Design, Calculation and Construction of Steel Structures (SDCCSS 2018), cross sections and results obtained from both building models were compared.