Türkiye Çelik Yönetmeliği'ne (ÇYTHYE-2016) göre stabilite tasarım yöntemlerinin irdelenmesi

Çelik yapıların stabilitesini(kararlılığını) etkileyebilecek birçok faktör bulunmaktadır. Elemanların ve yapı sisteminin şekil değiştirmeleri, şekil değiştirmelerden oluşan ikinci mertebe etkiler, geometrik ön kusurlar, dayanım ve rijitliklerdeki belirsizlikler yapı stabilitesini önemli derecede etkilemektedir. Bu nedenle yapı stabilitesinin tahkikinin yapılabilmesi için stabilite tasarım yöntemlerinin kullanılması gerekmektedir. Amerikan Şartnamesi AISC360-16(Specification for Structural Steel Buildings, Çelik Binalar İçin Tasarım ve İnşaat Yönetmeliği-2016), ÇYTHYE(Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları Yönetmeliği-2016)'da Burkulma Boyu(BB) ve Genel Analiz(GA) yöntemleri yer almaktadır. Genel Analiz yöntemi teknolojik gelişmeler neticesinde geliştirilen ve yapı stabilitesini irdelemek için sunulan bir yöntemdir. Burkulma boyu yöntemi yarım yüzyılı aşkın süredir bilinen ve kullanılan yöntem olmasından dolayı sınırlı koşullarda genel analiz yöntemine alternatif olarak kullanılabilir. Her iki yöntem için ikinci mertebe etkilerin belirlenmesinde doğrusal olmayan analiz kullanılır. Doğrusal olmayan analiz yöntemine, belirli sınırlar çerçevesinde yaklaşık ikinci mertebe analizi alternatif olarak kullanılabilmektedir. Yöntemler harmanlandığında dört farklı stabilite tasarım yöntemini oluşturmaktadır. Bu yöntemler, doğrusal olmayan analiz ile BB yöntemi, doğrusal olmayan analiz ile GA yöntemi, yaklaşık ikinci mertebe analizi ile BB yöntemi ve yaklaşık ikinci mertebe analizi ile GA yöntemleridir. Yapı stabilitesini etkileyen, elemanların ve sistemin şekil değiştirmeleri, ikinci mertebe etkiler, geometrik ön kusurlar, dayanım ve rijitliklerdeki belirsizlikler basit ifadelerle tez içerisinde açıklanmış, yöntemlerin içerisinde nasıl ele alındığı ifade edilmiştir. Stabilite tasarımı yöntemlerinin, çerçeve sistemi üzerinde çalışmasını irdelemek amacıyla çerçeve sistemi örneği, hesap detaylarıyla çözülmüştür. Stabilite tasarımı için sunulan dört yöntemin, uygulama sınır durumlarını sağlayan sekiz katlı çelik yapı sistemi sap2000 programı ile çözülmüştür. Tüm yapılan çalışmaların kapsamlı değerlendirmesi yapılmıştır. Değerlendirmeler neticesinde hesaplamalardaki netlik ve uygulanabilirlik bakımından GA yöntemi BB yönteminden daha güvenilir olduğu görülmüştür. Doğrusal olmayan analiz yöntemi, YİMA yöntemine göre şekil değiştirmeleri analizde dikkate alabilmesi sebebiyle gerçek davranışa daha yakın sonuçlar vermektedir. YİMA yöntemi, doğrusal olmayan analiz yönteminden daha küçük değerler elde etmeksizin daha güvenli bölgede kalmaktadır. Süperpozisyon prensibinin kullanılması gerekli durumlarda doğrusal olmayan analiz yöntemi uygulanamadığından YİMA yönteminin kullanılması avantaj sağlamaktadır.