10 katlı çelik bir binanın deprem yükleri altında merkezi çaprazlar ile güçlendirilmesi (lrfd)

İlgili tezde 10 katlı bir çelik binanın merkezi çaprazlarla güçlendirilmesi planlanmıştır. Bina ilk aşama da yalnız ağırlık ve rüzgâr yüküne göre tasarlanmıştır (ASCE 7-10, AISC 342-10). ASCE 7-10 şartnamesine göre bina rezidans tipinde yer almış olup 3. derece doluluğa sahiptir. California eyaletinin san Francisco şehrinde söz konusu olan binamız 1.25 deprem önem katsayısına sahiptir. Birinci derece deprem bölgesinde olup, risk kategorisi 3'tür. Bu bölge Amerikan Birleşik Devletlerinin, deprem olasılığı konusunda, en hassas bölgelerden biridir (uniform building code). Zemin tipi, yumuşak kilden oluşup, tablo 20.3-1 te E sınıfı olarak tanımlanmıştır. Bina 10 katlı çelik çerçeveli olmak üzere bir giriş kat, 8 normal kat bir çatı katından oluşuyor, bu katlar sırasıyla, 13 ft, 10.5 ft ve 8.5 ft yüksekliğine sahipler. Döşeme sistemi kompozittir. Kompozit döşemede çelik sacı gibi elemanlar ASTM A830 standardına göre kontrol edilmiştir ve beton kalitesi ACI 318-11 standardına göre temin edilmiştir. İlk asama da yapı ağırlık ve rüzgâr yükü için tasarlanmış olup, yapı olarak moment taşıma çerçevesi sistemi sınıfı yapılar arasında yer alıyor. Başlangıç tasarım sap 2000 programı ile gerçekleştirilmiştir. İlave olarak programlardan çıkan sonucu kontrol amacı için bazı bağlantılar ve parçalar için el hesabı yapılmıştır. Tasarım sırasında yapı elemanları, kolon-kiriş ve çerçeve, döşeme ise kabuk eleman olarak programa tanımlanmıştır. Bir sonraki adımda çaprazlar yapıyı deprem yükü altında güçlendirmesi amacı ile modele eklenmiştir. Bu çaprazlar X ve Y eksenlerinde uygulanarak güçlendirme görevini üstlenmişler. Yapı düzenli bir geometriye sahiptir. Analiz yöntemi olarak 3 farklı analiz yöntemi ile performansı değerlenmeye alınmıştır ve gerekli tahkikler yapılmıştır. Bu analizler, eşdeğer deprem yükü, modal spektrum analizi ve time history analizinden oluşmaktadır. Her bir analizde yapı 3 boyutlu olarak tasarlanmaktadır ve fakat doğrusal elastik sistem hesaba alınmıştır. Bütün analizlerin sonucu birbiri ile mukayese edilip ve analizlerin dikkati ve özellikleri karşılaştırılıp en iyi analiz aralarından seçilmiştir.