ÇELİK YAPI TASARIM YÖNETMELİKLERİ ÜZERİNE
Merhaba. Ben İnş. Yük. Müh. Emre Karaman. Bu yazımda sizlerle çelik yapı tasarımı üzerine başvurabileceğimiz yönetmelikler ve kılavuzlar üzerine konuşacağız.
Bilindiği gibi ülkemizde 2016 yılına kadar yürürlükte olan ve 1980 yılında yayımlanan TS 648 “Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları” standardı bulunmaktaydı. Ancak 2016 yılında ilk versiyonu ve 2018 yılında revize edilmiş hali yayınlanan “Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esasları” yönetmeliği ile ülkemizde çelik yapı tasarım metodolojisi kökten bir değişikliğe uğramıştır. TS648 emniyet gerilmesi yöntemini baz alırken 2018 yönetmeliği hem emniyet gerilmesi (ASD - Allowable Stress Design) hem de yük ve dayanım katsayıları (LRFD - Load and Resistance Factored Design) yaklaşımları ile yapı tasarımına imkan vermektedir. 2018 - ÇYTHYE yönetmeliği yayınlandığı dönemde Amerika’da yürürlükte olan AISC - 2010 yönetmeliğini baz alınarak yayınlanmıştır.
2018 yılında yayınlanan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği içerisinde çelik yapı ve yapı elemanlarının sismik dizayn felsefesi üzerine bir bölüm bulunmaktadır. TBDY - 2018 Bölüm 9’da çelik yapı sistemleri, yapı elemanları ve bağlantı detayları üzerine sismik tasarım yaklaşımı detaylı olarak sunulmaktadır.
Günümüzde Türkiye’de bina formunda bir çelik yapı tasarımı yapmak isteyen bir dizayn mühendisinin başvurması gereken tasarım yönetmelikleri yukarıda ifade ettiğim gibi 2018 - ÇYTHYE ve 2018 - TBDY olmalıdır. Bu yönetmeliklerle birlikte TS498 Yük Standardı da kullanılmalıdır. Ancak çelik yapı tasarımı genelde bina formu yapılarının çok dışına da çıkabilmektedir. Yada ülkemizde yürürlükte olan mevcut yönetmeliklerin kapsamına girmemiş konularda söz konusu olabilmektedir. Örnek olarak silo tasarımı yapmak isteyen bir mühendis eleman boyutlama noktasında 2018 - ÇYTHYE yönetmeliğini baz alabilse de sismik tasarım ve sınır değerleri noktasında TBDY-2018’in haricinde başka bir kaynağa ihtiyaç duyacaktır. Yada bina benzeri bir yapı tasarımı yapan bir mühendis yapısında petek kiriş kullanmak isterse yapı sismik tasarımını TBDY-2018 ile yapabilirken, eleman tasarımın için 2018 - ÇYTHYE yönetmeliği ona istediklerinin sunamayacak ve benzer şekilde farklı bir tasarım klavuzuna ihtiyaç duyacaktır.
Bu ve benzer noktalarda farklı tasarım klavuzlarına ihtiyaç duyan mühendisler özellikle Amerikan yönetmeliklerine ve tasarım klavuzlarına ihtiyaç duymaktadır. Gerek ülkemizde yürürlükte olan yönetmelikleri Amerikan esaslarını benimsemesi gerekse çok ciddi bir çelik yapı tasarım doküman kütüphanesine sahip olan Amerikan ekolü ülkemizdeki mühendisler için ilk başvuru kaynağı niteliğindendir.
Amerikan standartlarına güncel tasarım yönetmelikleri aşağıda sizler için sıralıyorum:
· AISC 360 - 16 “Specification for Structural Steel Buildings”
· AISC 341 - 16 “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings”
· AISC 358 - 18 “Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications”
· ASCE 7 - 22 “Minimum Design Loads And Associated Criteria For Buildings And Other Structures”
ÇYTHYE - 2018
AISC 360-16
TBDY-2018 Bölüm 9
AISC 341-16
TBDY-2018 Bölüm 9
AISC 358-22
TS498
ASCE 7-22
Yukarında ifade etmeye çalıştığım ana yönetmelikler dışında tasarım kılavuzları (Steel Design Guides) açısından da zengin bir kütüphaneye sahip olan Amerikan normları özellikle spesifik konularda tasarımcılara ciddi bir kütüphane sunmaktadır. Aşağıdaki listede çelik tasarım klavuzlarını bir kısmını sizler için listeledim.
· Design Guide 1: Base Plate and Anchor Rod Design-Second Edition
· Design Guide 2: Design of Steel and Composite Beams with Web Openings
· Design Guide 3: Serviceability Design Considerations for Steel Buildings -Second Edition
· Design Guide 4: Extended End-Plate Moment Connections Seismic and Wind Applications -Second Edition
· Design Guide 5: Design of Low- and Medium-Rise Steel Buildings
· Design Guide 6: Load and Resistance Factor Design of W-Shapes Encased in Concrete
· Design Guide 7: Industrial Buildings--Roofs to Anchor Rods
· Design Guide 8: Partially Restrained Composite Connections
· Design Guide 9: Torsional Analysis of Structural Steel Members
· Design Guide 10: Erection Bracing of Low-Rise Structural Steel Frames
· Design Guide 11: Floor Vibrations Due To Human Activity
· Design Guide 12: Modification of Existing Steel Welded Moment Frame Connections for Seismic Resistance
· Design Guide 13: Wide-Flange Column Stiffening at Moment Connections
· Design Guide 14: Staggered Truss Framing Systems
· Design Guide 15: AISC Rehabilitation and Retrofit Guide: A Reference for Historic Shapes and Specifications
· Design Guide 16: Flush and Extended Multiple-Row Moment End-Plate Connections
· Design Guide 17: High Strength Bolts--A Primer for Structural Engineers
· Design Guide 18: Steel-Framed Open-Deck Parking Structures
· Design Guide 19: Fire Resistance of Structural Steel Framing
· Design Guide 20: Steel Plate Shear Walls
· Design Guide 21: Welded Connections--A Primer for Engineers
Yukarıda bahsettiğim petek kiriş örneğine dönecek olursak, konu yapının sismik tasarımı ve kontrolleri TBDY - 2018 ile yapılabilirken, petek kiriş elemanın tasarımı “Desing Guide 2” ile yapılabilmektedir. Bu noktada tasarımcı mühendisin uluslararası normlardan faydalanmadan petek kiriş tasarlama şansı yoktur.
Yazımın son kısmında çelik yapı tasarımında tasarımcıların akademik olarak faydalanabileceği bazı kitapları aşağıda sizler için listeledim.
· Unified Design of Steel Structures, 3rd Edition, L. Geschwindner, J. Liu, C. Carter
· Structural Steel Design, 3rd Edition, A. Agheyere, J. Vigil
· Steel Design, 6th Edition, William T. Segui
· Structural Steel Design, 6th Edition, Jack C. McCormac, S.F. Csernak
· Handbook of Structural Steel Connections and Design, T. Akbar, 2017
· Ductile Design of Steel Structures, 2nd Edition, M. Bruneau, C. M. Uang, R. Sabelli
· Steel Structures, Design and Behavior, 5th Edition, C. Salmon, J. Johnson and F. Malhas
· Steel Structures Design ASD/LRFD, Alan Williams
İnş. Yük. Müh. Emre KARAMAN
Boğaziçi Üniversitesi
