Kablolu, konsol makaslı uçak hangarının deprem hesabı ve Eurocode 3 yönetmeliğine göre tasarımı

Abstract

KABLOLU, KONSOL MAKASLI UÇAK HANGARININ DEPREM HESABI VE EUROCODE 3 YÖNETMELİĞİNE GÖRE BOYUTLANDIRILMASI ÖZET Bu çalışmada; çelik yapıların kısmi güvenlik katsayılar yöntemine göre boyutlandırılmasında kullanılan Eurocode3: Design of Steel Structures standardı, yapıların deprem hesabında kullanılan Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi, uçak hangarları taşıyıcı sistemleri ve yüksek çekme dayanımlı kablolar incelenmiştir. EC3 standardının öngördüğü çelik yapıların boyutlandırılmasında kullanılan kısmi güvenlik katsayıları (taşıma gücü) yönteminin temel felsefesi ve söz konusu yönetmelikte belirtilen hesap metotları detaylı bir biçimde açıklanmıştır. Uçak hangarları taşıyıcı sistemleri hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca yüksek çekme dayanımına sahip kablolar ait kesit özellikleri, taşıma kapasiteleri ve bağlantılarında kullanılan elemanlara ait geometrik değerler ekte verilmiştir. Çalışmanın ilk amacı; kısmi güvenlik katsayıları yöntemini açıklamak ve bunu bir uygulama üzerinde gerek elemanların boyutlandırılmasında gerekse detay hesaplarında sayısal olarak göstermektir. Uygulama örneği 60m. açıklıklı, 150m. boyunda ve 16~19m. iç, 36m. toplam yükseklikte kablolu, konsol makaslı bir uçak hangandır. Binanın statik sistemi kısa doğrultuda konsol makas, uzun doğrultuda ise basınca çalışan merkezi çaprazlardır. Konsol makas elemanlar yani kolonlar ve kiriş EC3'e göre 4.Sınıf enkesite sahiptirler. Bu elemanlar kesit tesirlerine bağlı olarak değişken kesitli olarak tasarlanmıştır. Binaya ait ana detaylarıda içeren genel konstrüksiyon resimleri ekte verilmiştir. Çalışmadaki ikinci amaç ise; söz konusu binanın deprem hesabını ABYYHY'de belirtilen Zaman Tanım Alanında hesap yöntemine göre yaparak sonuçlan irdelemektir. Zaman Tanım Alanında hesap yöntemi kullanılırken 17 Ağustos 1999 'da Kocaeli depremi sırasında İzmit Meteoroloji istasyonunda kaydedilen ivme değerleri kullanılmıştır. Söz konusu yönteme göre analiz S AP2000 programında yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda binanın deprem sırasındaki davranışının; gerek yer değiştirmeler gerekse kesit tesirleri açısından ABYYHY'de belirtilen sınırlara uygun olduğu görülmüştür. Zaman Tanım Alam yöntemi diğer yöntemlere göre daha hassas bir yöntemdir. Dolayısıyla binaların Eşdeğer Çerçeve ve Mod Birleştirme yöntemlerine göre daha ekonomik şekilde boyutlandırılmasına izin vermektedir. xıı

SEISMIC ANALYSIS OF AN AIRCRAFT HANGAR, CONSISTING OF CABLE AND CANTILEVER GIRDER, AND ITS DESIGN ACCORDING TO EUROCODE 3 SUMMARY In this study; Eurocode3 (Code for Design of Steel Structures) being followed for the design of steel structures by Limit States Design, Time History Analysis being used for seismic analysis of the structures, structural systems of aircraft hangars and cables with high tensional resistance; have been mentioned. The basic thought of Limit States Design being used for the design of steel structures by the code of EC3 and the analysis methods being brought up in the same code, have been explained in a detailed manner. Likewise, some information about the aircraft hangars has been showed in, too. Finally; sectional properties, bearing capacities, of the cables having high tensional resistance and geometrical parameters for their elements in connections; have been presented on the additional papers. The first aim of this study is to explain the Limit States Design and to reveal it in a practice with both designation of the elements and their numerical detail calculations. The practice is about an aircraft shed hangar having 60m span lenght, 150m total width (16-19m per width), 36m height dimensions, and consisting of cables and cantilever partition. The statical system of the structure is a cantilever girder in short direction, and on the other direction is concentrically braced compressing frame. Cantilever girder elements that are columns and beams possess 4th class section according to EC3. These elements have been designed as having variable sections by depending on their frame forces. On the additional papers bring the general construction drawings including fundamental details of the building. The second purpose is in this study; to do the seismic analysis design in accordance with `The Specification for Structures to be Built in Disaster Areas (ABYYHY)` by using the method Time History Analysis from in it, and to evaluate its conclusions. Furthermore, as the Time History Analysis run, Kocaeli Earthquake - on August 17, 1999 - acceleration records saved by Izmit Meteorology Station, has taken as the seismic model. This process has been done by means to Sap2000, structural analysis programme. At the end of the study; it has been determinated the behaviour of the structure while the earthquake goes over is within an acceptable safe level, complying with ABYYHY, from the aspects of both displacement restrictions and inner stresses. The Time History Analysis is more realistic than the others. In addition, it therefore allows the buildings to be designed much more economically than either Equivalent Seismic Load Method or Mode Superposition Method. xm