Zayıflatılmış Kiriş Enkesitleri ve Birleşimler

Zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşimde çelik çerçevelerin deprem performansını artırmak için kirişlerin, birleşim bölgesine yakın alt ve üst başlıklarında kesit azaltması yapılmaktadır. Yapılan azaltma kolon-kiriş birleşim bölgesinde oluşabilecek hasarları kolon yüzünden belirli bir mesafede (kiriş bölgesinde) oluşturmak için uygulanmaktadır. Böylelikle muhtemel hasar belirli bir bölgeye yönlendirilmekte ve plastik mafsal oluşumu ile yüksek enerji tüketimi sağlanmaktadır. Böylece kolon-kiriş birleşim bölgeleri olası hasarlardan korunmaktadır

Zayıflatılmış Kiriş Enkesit Çeşitleri

a’da görülen düz kesimli başlık zayıflatma şekli ilk olarak önerilen zayıflatma şeklidir. Daha sonra b’de görülen kolon yüzüne yaklaştıkça lineer bir şekilde artan zayıflatma şekli ortaya atılmıştır. Enkesitin böyle azaltılmasının sebebi de kolon yüzüne yaklaştıkça artan momenttir. Bu iki enkesit üzerinde yapılan birçok test sonucunda büyük süneklik oranlarına ulaşılmıştır. Ancak, zayıflatma yöntemlerinde ani kesit değişikliği meydana gelen noktalarda çatlaklar ve kırılmalar gözlemlenmiştir. Bunun nedeninin başlıklarda yapılan kesimler sonucunda gözle görülemeyen küçük çentiklerde gerilme yığılmaları sonucunda çatlaklar oluşmasıdır. Bu sakıncayı ortadan kaldırmak amacıyla bilimsel çalışmalara devam edilmiş ve çalışmalar sonucunda ani değişen kesimlerde oluşan küçük çentiklerin, dairesel kesimli enkesitlerde oluşmadığı görülmüştür. Böylelikle yönetmeliklerce önerilen tek zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşim dairesel kesitli birleşim olmuştur. Dairesel kesitli çözümle birlikte, plastik mafsal oluşumu zayıflatılan enkesitte düzgün yayılması sağlanmıştır. Bu sayede kolon yüzünde oluşabilecek büyük momentler, zayıflatılmış kiriş enkesitinde kontrol altına alınmış olacaktır. Böylece hem kolonun hasar görmesi engellenmiş olacak hem de kolon ile kirişi bağlayan kaynakların hasar görmesi engellenmiş olacaktır.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği TBDY-2018’e Göre Zayıflatılmış Kiriş Enkesitli Birleşim Detay ve Uygulama Sınırları

‘Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği – 2018’ de zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşim için öngörülen geometrik boyutlarında DBYBHY-07 yönetmeliğine göre birkaç değişiklik yapılmıştır:

• DBYBHY-07 yönetmeliğinde başlık zayıflatma miktarı “c”nin altı sınırı 0,20bbf iken TBDY (2018) yönetmeliğinde 0,10bbf yapılmıştır.
• DBYBHY-07 yönetmeliğinde başlık kesim yarıçapı 0,8db ile hesaplanırken TBDY (2018) yönetmeliğinde, R=(4c²+b²)/8c formülü ile hesaplanır.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde (2018) zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşim için öngörülen geometrik boyutlar;

Zayıflatılmış kiriş enkesiti; kolon yüzünden, kiriş başlık genişliğinin %50 ila %75’i arasında bir uzunluktan sonra başlamalıdır. Bu uzunluk “a” ile gösterilir.

Zayıflatılmış kiriş enkesitinin boyunun uzunluğu, kiriş enkesit yüksekliğinin %65 ila %85’i arasında olmalıdır. Bu uzunluk “b” ile gösterilir.

Zayıflatılmış kiriş enkesitin zayıflatma miktarı kiriş başlık genişliğinin %10’undan az olmamalıdır ve %25’inden daha fazla zayıflatma yapılmamalıdır. Bu zayıflatma “c” ile gösterilir.

Süneklik düzeyi yüksek çelik çerçevelere zayıflatılmış kiriş enkesiti uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin aşağıda verilen şekilde uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.

Zayıflatılmış Kiriş Enkesitli Birleşim Hesap Adımları Akış Diyagramı

 

Kaynak: İBRAHİM ERMEYDAN-ZAYIFLATILMIŞ KİRİŞ ENKESİTLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ÇEVRİMSEL YÜK ALTINDA PERFORMANSININ İNCELENMESİ