- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 32 Special Issue
- Betonarme Kolon Tasarımında Kullanılan İki Eksenli Moment - Eksenel Yük Etkileşim Diyargamlarının Ol...
Betonarme Kolon Tasarımında Kullanılan İki Eksenli Moment - Eksenel Yük Etkileşim Diyargamlarının Oluşturulmasında Fiber Ve Analitik Yöntemlerin Kaşrılaştırılması
Authors : Erkan AKPINAR, Eyüp BİNGÖL
Pages : 917-927
Doi:10.31590/ejosat.1043708
View : 7 | Download : 4
Publication Date : 2021-12-31
Article Type : Research
Abstract :Betonarme yapılarda kolonlar, gerek yapı ağırlığı gibi düşey yükler etkisinde, gerekse deprem gibi yatay etkiler altında, yapının ayakta kalmasını sağlayan düşey taşıyıcı elemanlardır. Kolonlar, yapılarda düşey yönlü eksenel yüklerle birlikte yatay kuvvetleri de karşılamak üzere tasarlanmaktadırlar. Taşıyıcı elemanların moment kapasiteleri, üzerindeki eksenel yük seviyesi ile birlikte değişkenlik göstermektedir. Bu nedenle modern yapı şartnamelerinin tünümde olduğu üzere, eksenel yükün göz ardı edilemeyecek seviyede olduğu taşıyıcı elemanların tasarımında bu değişkenlik, moment – eksenel yük etkileşim ilkeleri ile tasarıma dahil edilmek zorundadır. Moment – eksenel yük etkileşim diyagramları, kolonların tasarımında bu değişkenliği hesaba katmak için kullanılmaktadır. Kolonlar için etkileşim diyagramlarının analitik olarak oluşturulması, tek eksenli moment durumu için oldukça basit denebilecek bir işlemdir. Ancak gerçekte olduğu gibi iki eksenli moment etkisi altında bu etkileşimin ortaya konulması, karmaşık hale gelmektedir. Kesitin derinlik boyunca dilimlere/parçalara ayrılarak, birim deformasyon profiline bağlı gerilme ve bunun yanında alanlara bağlı bileşke kuvvet hesaplarının, bu dilimler/parçalar üzerinde yapılmasına ve parçalarda elde edilen etkilerin birlikte hesaba katılarak sonuçların elde edilmesine, fiber yöntemle kesit analizi ismi verilmektedir. Elemanların moment kapasiteleri ve etkileşim diyagramları, analitik yöntemin yanında fiber analiz yöntemiyle de elde edilebilmektedir. Pratikte sıklıkla kullanılan analiz programları, kesit analizleri ve kolon tasarımları için bu yöntemleri kullanmaktadırlar. Bu çalışmada iki eksenli moment – eksenel yük etkileşim diyagramının elde edilmesi adına, analitik yöntem için bir algoritma kurgulanmıştır. Literatürde ve kaynaklarda tek eksenli eğilme altında oldukça basit olarak açıklanan bolca örneğe yer verilen etkileşim diyagramları, iki eksenli durumda tasarım mühendisleri için oldukça karmaşık hale gelmektedir. Genelde iki eksenli duruma yönelik açıklamalı örneğe pek rastlanmayan etkileşim diyagramları için açıklayıcı örnekler ve bilgisayar programı algoritması oluşturulmuştur. Kesit analizinde, XTRACT programında fiber analiz yöntemi kullanılırken, oluşturulan algoritmada ve Section Designer modülünde analitik yöntemden faydalanılmıştır. Analitik yöntemi temel alan bilgisayar programıyla kesit analizi yapılarak elde edilen iki eksenli etkileşim diyagramları, aynı analitik yöntemi kullanarak elde edilen SAP2000 Section Designer modülü sonuçları ile kıyaslanmıştır. Her iki analitik yöntem sonuçları ise fiber analiz yöntemini baz alan XTRACT programı yardımıyla elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen etkileşim diyagramı grafiklerinin karşılaştırılmasından, analitik yöntemle ulaşılan sonuçların güvenli tarafta kaldığı görülmüştür. Tek eksenli durum için analitik yöntemin ve fiber yöntemin, benzer sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Ancak fiber analiz yönteminde, özellikle beton üzerindeki gerçek gerilme dağılımının ve malzeme davranış modelinin göz önüne alınabilmesi sebebiyle, iki eksenli moment etkisi durumunda daha gerçekçi sonuçların elde edilebildiği görülmüştür.Keywords : Betonarme, Kolon, Moment – Eksenel Yük Etkileşim Diyagramı, Kesit Analizi, Fiber Yöntemle Kesit Analizi