Genişletilmiş Kol Truss, Bel Truss ve Süper Yüksek Çelik Yapı İçin Tasarım Noktaları

Feb 27, 2024 Mesaj bırakın

Dış çerçeve kolonu ile çekirdek tüp arasına uzatılmış kol kafes kirişi yerleştirmenin temel amacı yapısal yanal yer değiştirmeyi azaltmaktır. Mekanizması, yatay yükler altında dış çerçeve kolonunun eksenel kuvvetini artırmak, böylece çerçeve tarafından taşınan devrilme momentini artırmak ve çekirdek tüpünün devrilme momentini azaltmaktır. Yapı üzerindeki eğilme önleyici etkisi, yapının yanal sertliğini etkili bir şekilde artırabilir, yapının yanal hareketini azaltabilir ve genel olarak dış çerçevenin kesme paylaşım oranını da azaltabilir. Çerçevenin çekirdek tüp yapısı için, uzatılmış kol kafes kirişi yerleştirmek yanal yer değiştirmeyi önemli ölçüde azaltırken, tüp içinde tüp yapısı için yanal yer değiştirmeyi azaltma etkisi çok küçüktür.


Yapının etrafına bir bel makası kurmanın işlevi, her çerçeve kolonu tarafından taşınan eksenel kuvveti eşit şekilde değiştirmek, böylece dış çerçevenin devrilme momentine direnme yeteneğini iyileştirmek ve yanal yer değiştirmeyi azaltmaktır, ancak kolu uzatmak kadar etkili değildir. Çerçeve çekirdek tüp yapısında, dış çerçeve kolonlarının sayısına ve düzenlemesine bağlı olarak, bel makasları ayarlanabilir veya ayarlanamayabilir; Bel makasının çerçeve tüp yapıların kesme gecikmesini azaltabilmesi nedeniyle, bel makası yapının genel sertliğini artırabilir ve tüp içinde tüp yapılarda yanal yer değiştirmesini azaltabilir.

 

Yapı, belirli duruma bağlı olarak yukarıdaki bileşenlerden yalnızca biri veya her ikisiyle tasarlanabilir. Uzatılmış kol kirişleri ve bel kirişleri olan döşemeler toplu olarak güçlendirilmiş döşemeler olarak adlandırılabilir.

 

Takviye tabakası kurulduktan sonra, yapının yükseklik yönündeki sertliği eşitsizdir ve sertlikteki ani değişim, iç kuvvette ani bir değişime neden olur. Bu nedenle, takviye tabakasındaki ve bitişik tabakalardaki bileşenlerin iç kuvvetinde önemli değişiklikler olacaktır. Ayarlama, yönlü bir değişikliktir ve takviye tabakasının sertliği ne kadar büyükse, zayıf bir tabaka etkisi üretecek olan iç kuvvet mutasyonunun derecesi de o kadar büyük olur.

 

Bu nedenle, yapıların rüzgara dayanıklı tasarımında, uzatılmış kol makasları ve bel makaslarının kullanımı iyi bir etkiye sahiptir. Daha büyük bir yanal sertlik oluşturmak için yüksek sertliğe sahip güçlendirilmiş katmanlar kullanılabilir.

 

Sismik tasarım yapılarında, zayıf katmanların neden olduğu olumsuz etkiler mümkün olduğunca en aza indirilmelidir. Bu nedenle, güçlendirme katmanı kurmaya gerek olmadığında, güçlendirme katmanı kurmaya gerek yoktur. Güçlendirme katmanı gerektiğinde, güçlendirme katmanı kapsamında aşırı sertlik değişimlerinden kaçınmak için aşırı sert uzatma kolları ve bel kirişleri kullanılması da önerilmez.

 

Kol kirişleri ve bel kirişleri, bir kat (tek ray) veya birden fazla kat (çok ray) için yükseklik boyunca düzenlenebilir. Araştırmalar, yanal yer değiştirmeyi azaltma etkisinin çok raylı uzatılmış kol kirişleri için tek raylı uzatılmış kol kirişlerinden daha iyi olduğunu göstermiştir, ancak uzatılmış kol yapılarının sayısı yanal yer değiştirmenin azaltılmasıyla doğru orantılı değildir. Dörtten fazla uzatılmış kol kirişi takıldığında, yanal yer değiştirmeyi azaltma etkisi artık önemli değildir.

 

Yanal yer değiştirmeyi azaltma etkisi, uzatma kolunun konumuna bağlı olarak değişir. Araştırmalar, yükseklik boyunca yalnızca bir uzatma kolu kafesi takıldığında, yanal yer değiştirmeyi azaltmada en iyi etkiyi elde etmek için yapının 2/3H'sine ayarlanabileceğini göstermiştir. Ancak, iç lastiğin devrilme momentini azaltmak için, ne kadar düşükse o kadar iyidir; İki bom kafesi kurarken, biri 0.7H yüksekliğine, diğeri ise yaklaşık 0.5H yüksekliğine ayarlanabilir. Genel olarak yüksek yapı tasarımında, uzatılmış kol kafesinin özel yapısını incelemek için en etkili ve uygun konumu belirlemek amacıyla hassasiyet analizi gereklidir.

 

Boru içi boru yapısında bel makasının ayarlanması, kesme gecikmesini azaltma etkisine bağlıdır.

Belirli yapıların ve bina düzenlerinin farklı türleri nedeniyle, yapının takviye katmanı genellikle yüksek katlı binaların ekipman katmanı ve sığınak katmanıyla tutarlı olmalıdır. Ancak, takviye katmanlarının konumu ve miktarı dahil olmak üzere bina mekaniğinin ve yapının işbirlikçi optimizasyonuna vurgu yapılmalıdır.

 

Belirli bir teknik bakış açısından, uzatılmış kol kirişinin ve bel kirişinin sertliği çok yüksek olmamalıdır. Tüm kat yüksekliğinde betonarme katı ağ kirişi kullanılırsa, sadece sertlik aniden çok fazla değişmeyecek, aynı zamanda ona bağlı üst ve alt çerçeve kolonları çok elverişsiz olacaktır. Bu kolonlar plastik menteşelere, çatlaklara ve hatta hasara eğilimlidir ve "güçlü kirişler ve zayıf kolonlar" şeklinde olumsuz bir sismik kavram sunar. Bu nedenle, hem uzatılmış kol kirişi hem de bel kirişi, çelik yapıların inşasının daha kolay ve çelik takviyeli beton kirişlerden daha üstün olduğu kafes yapılarını benimsemelidir.

 

Sismik yapılarda donatı katmanlarının döşenmesinin olumsuz etkileri nedeniyle donatı katmanının sertliği diğer döşemelerden çok daha fazladır ve iç kuvvetlerde ani bir değişim meydana gelir. Bu nedenle donatı katmanının ve donatı katmanına bitişik düşey bileşenlerin sismik performansı iyileştirilmelidir.

 

Genel olarak, üst ve alt bitişik katlardaki betonarme elemanlar için deprem inşaat önlemleri bir kot yükseltilmelidir, özel kot ise yükseltilmemelidir.

 

Uzatılmış kol kirişinin üst ve alt kirişleri kirişin önemli bileşenleridir ve kaçınılmaz olarak çekme ve basınç deformasyonuna uğrarlar. Bazen, döşeme levhası aynı kotta olur. Bu nedenle, hesaplama döşeme levhasının sonsuz sertliği varsayımına dayanıyorsa, üst ve alt kirişlerin çekme ve basınç deformasyonunu serbest bırakmak için uzatılmış kol kirişi ayrılmalıdır. Alternatif olarak, hesaplama sırasında döşeme levhası elastik membran varsayımını benimser. Gerçek tasarımda, güçlendirme katmanındaki belirli duruma göre farklı inşaat önlemleri ve hesaplama varsayımları önerilmelidir.

 

Uzatılmış kol makası veya bel makası transfer katmanı bileşeni olarak kullanıldığında, sadece düşey deformasyonunun ve taşıma kapasitesinin doğrulanması yeterli değildir, aynı zamanda bu tür bileşenlerin sismik performansı için özel ve sıkı gereklilikler de ortaya konulmalıdır.

 

Yüksek yoğunluklu tahkimat alanlarında, yüksek veya özellikle düzensiz yüksek katlı binalara güçlendirme katları yerleştirildiğinde daha fazla performans tasarım gereksinimi ve önlemi alınmalıdır. Orta veya büyük depremlerde güvenliğini sağlamak için, elemanlarının ve bitişik elemanlarının orta veya büyük depremlerde veya hatta daha yüksek performans gereksinimlerinde eğilmemesi gerekebilir. Yapının yüksekliğine ve önemine bağlı olarak, yapının tasarım sismik performans hedeflerine ulaşma yeteneğini değerlendirmek için, yapının orta ve büyük depremler altındaki performansını test etmek için statik elastik-plastik analiz veya zaman geçmişi analizi kullanılması önerilir.

 

Uzatılmış kol kirişi bel kirişine, dış çerçeve çerçevesine ve çekirdek tüpüne bağlanır. Bir seviyenin sismik direnç seviyesine göre tasarım yapmanın yanı sıra, gerçek tasarımda aşağıdaki önlemlerin dikkate alınması gerekir.