MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
EKİM 2012
?
SAYI : 104
16
gözlenmiştir. Bu nedenle yuvalı temel-
ler ve kolonlar arasındaki yük aktarımı-
nın incelendiği bir çalışma planlanmış-
tır. Çalışmanın ilk aşamasında Canha
ve arkadaşları tarafından yürütülen de-
neylerin analizi için bir ANSYS modeli
oluşturulmuş ve bu modelin sonlu ele-
man analizinden elde edilen sonuçlar
ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır.
Yapılan bu çalışma ile sonlu eleman
modeli ile deneysel çalışmadan elde
edilen sonuçlar karşılaştırılarak sonlu
eleman modeli doğrulanmıştır. Sonlu
eleman modelinden elde edilen so-
nuçların gerçek davranışı gösteren
deneysel sonuçlar ile uyum sağladığı
görülmüştür. Deneysel kapasite, dep-
lasman ve deneysel sonuçlardan elde
edilen gerilme aktarım modeli ile analiz
sonuçlarının birbiri ile uyumlu olduğu
görülmüştür. Çalışmanın ikinci kısmın-
da ise farklı kolon tipleri için boyut ve
donatıları TS9967 standardına göre
belirlenen yuvaların ANSYS modeli
oluşturularak, DBYYHY2007’ye göre
belirlenen yatay yükler altında sonlu
eleman analizleri yürütülerek kolondan
yuva duvarına aktarılan kuvvetin ve ge-
rilme dağılımının yorumlanmasına ça-
lışılmıştır. Çalışma kapsamında analiz
edilmek üzere seçilen beş adet kolon-
yuvalı temel birleşimleri ülkemizde uy-
gulamada yaygın olarak kullanılan bo-
yutlarda seçilerek uygulamacı tasarım
mühendislerinin kullanabileceği so-
nuçların elde edilmesi amaçlanmıştır.
Çalışma kapsamında ANSYS sonlu
eleman programı seçilmiş ve kulla-
nılmıştır. Analiz edilen problem hem
beton malzemesinin doğası gereği
malzeme nonlineerliği içeren hem de
zamana bağlı olarak temas problemin-
deki değişimden dolayı lineer olmayan
bir analiz olup, analizi oldukça fazla
bilgisayar zamanı gerektiren karmaşık
bir problemdir. ANSYS sonlu eleman
programı bünyesinde bulundurduğu
eleman türleri ve temas problemi çö-
züm özellikleri ile çalışma kapsamında
yürütülen analizin gerçekleştirilmesi
için son derece uygun bir yazılım olup
elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlar
ile uyum sağlamıştır.
Kolondan yuvalı temele aktarılan geril-
me dağılımı incelendiğinde, yuva orta
kesitinde elde edilen gerilme dağılımı-
nın kolonun alt ve üst ucunda, yaklaşık
yuva derinliğinin yarısı yüksekliğinde
bir bölgede ve üçgen biçiminde etkili
olduğu görülmüştür. Yapılan analizler
sonucunda yönetmelikler tarafından
önerilen yuva duvarına aktarılan yük-
leme ve gerilme değerlerinin güvenli
tarafta kalan çok daha yüksek değerler
verdiği görülmüştür. Alman DIN 1045
ve TS9967 yönetmeliği gerilme ve ko-
londan yuvaya aktarılan yükleme için
birbiri ile aynı değerler vermiştir. Japon
AIJ yönetmeliğinin verdiği yükleme ve
gerilme değerleri deneysel ve ANSYS
sonlu eleman analizi sonuçları ile daha
yakın değerlere sahiptir. ANSYS sonlu
eleman modelinin doğrulanmasında
kullanılan Canha ve arkadaşları tara-
fından önerilen yük aktarım modelinin
ANSYS sonlu eleman analiz sonuçları
ile oldukça uyumlu olduğu ve başarılı
sonuçlar verdiği görülmüştür.
ANSYS sonlu eleman analizi sonucun-
da kolondan yuvalı temel duvarına ak-
tarılan gerilme dağılımının üçgen yayılı
bir dağılım olduğu ve yuva yüksekliği-
nin yarısında etkili olduğu görülmüş-
tür. Bu modelin kullanılmasının çok
daha gerçekçi ve deneysel sonuçlar
ile uyumlu tasarım kuvveti değerleri-
nin elde edilmesini sağlayacağı düşü-
nülmektedir. Bu amaçla mühendisler
tarafından yuvalı temel betonarme
tasarımında kullanılmak üzere bir eşit-
lik türetilmiştir. Bu eşitlik kullanılarak
hesaplanan tasarım kuvveti ile yuva
duvarı üst ucunun donatılması ve alt
uç için de aynı donatının kullanılması
uygulama ve hesap kolaylığı açısından
önerilmektedir.
Kaynaklar
[1]
Uyaroğlu, B., “Prefabrike Betonarme
Kolonlardan Düz Yüzeyli Yuvalı Temelle-
re Aktarılan Yüklemenin Sonlu Elemanlar
Yöntemi İle Doğrusal Olmayan Analizi”,
Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi, An-
kara (2011)
[2]
Alyavuz, B., Anıl, Ö., “Kolonlardan yu-
valı temellere aktarılan yüklemenin lineer
olmayan sonlu elemanlar yöntemi ile anali-
zi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık
Fakültesi Dergisi, 22 (3): 471-479 (2007)
[3]
Osanai, Y., Watanabe, F. ve Okamoto,
S., “Stress transfer mechanism of socket
base connections with precast concrete
columns”, ACI Structural Journal, 93 (3):
266-276 (1996)
[4]
Canha, R. M. F., El Debs, M. K., Jagu-
aribe Jr., K. B. ve El Debs, A. L. H., “Be-
havior of socket base connections emp-
hasizing pedestal walls”, ACI Structural
Journal, 106 (3): 268-278 (2009)
[5]
Canha, R. M. F., “Estudo teórico-ex-
perimental da ligação pilar-fundação por
meio de cálice em estruturas de concre-
to pré-moldado”, Doktora tezi, Escola de
Engenharia de São Carlos da Universidade
de São Paulo, São Carlos – SP, 143-159,
168-169, 173, 215 (2004)
[6]
ANSYS Inc., “Element Reference”,
Ansys Inc., Canonsburg, 565, 1034,
1037, 1089 (2009)
[7]
Türk Standardları Enstitüsü, “Yapı ele-
manlarının boyutlandırılmasında alınacak
yüklerin hesap değerleri”, TSE TS-498,
Ankara, 7 (1997)
[8]
Bayındırlık Ve İskan Bakanlığı, “Deprem
bölgelerinde yapılacak binalar hakkında
yönetmelik”, Resmi Gazete, 26454. 10-19
(2007)
[9]
Türk Standardları Enstitüsü, “Yapı ele-
manları, taşıyıcı sistemler ve yapılar - Pre-
fabrike betonarme ve öngerilmeli betondan
–
Hesap esasları ile imalat ve montaj kural-
ları”, TSE TS-9967, Ankara, 44-46, 101-
102 (2004)