Çelik Çerçeve Stabilite Analizi — Sway/Non-Sway
Elastik kritik yük çarpanı αcr ile çerçevenin ötelenmeli olup olmadığını belirler; amplifikasyon yöntemini, K katsayısını ve geometrik ön kusurları gösterir.
Yapıdan Editörlüğü · Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyorAyrıntılar
- Hazırlayan
- Yapıdan Editörlüğü
- Teknik/Editoryal kontrol
- Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)
- İçerik sürümü
- 3.0
- Kaynak durumu
- Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor
Kaynak durumu: Birincil/resmî kaynak doğrulaması bekliyor. Teknik karar öncesinde resmî kaynakla teyit edilmelidir.
Sorumluluk/kapsam: Bu içerik genel bilgilendirme ve editoryal kaynak kontrolü amacıyla hazırlanır; proje, saha veya uygulama kararı için yetkili mühendis/kurum değerlendirmesinin yerine geçmez.
Birincil Mevzuat: TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2 + ÇYY 2016 — Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik, Bölüm 6 (RG: 04.02.2016 — Sayı: 29614) İkincil Mevzuat: TBDY 2018 Madde 4.9 | AISC 360-16 Bölüm C | TS EN 10025-2:2006 | TS EN 1090-2:2018
Özet
Çelik çerçevelerin taşıyıcı sistem güvenliğini belirleyen en kritik kavramlardan biri, yanal deplasmanın serbest olup olmadığına bağlı sway/non-sway sınıflandırmasıdır. Bu sınıflandırma; ikinci mertebe etkilerin hesaba alınma zorunluluğunu, etkin (burkulma) boy katsayısı 'yı ve dolayısıyla tüm eleman tasarımını doğrudan etkiler. TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.1, elastik kritik yük çarpanı ile somut eşik değerleri tanımlar; ÇYY 2016 Bölüm 6 ise ikinci mertebe etkileri genel analiz yöntemi, burkulma boyu yöntemi ve B1–B2 katsayılı yaklaşık ikinci mertebe analiziyle ele alır. TBDY 2018 Madde 4.9.2 ise deprem etkisi altında ikinci mertebe gösterge değeri ile ek kontrol koşulları getirir.
1. Tanım ve Temel İlke
1.1 Sway / Non-Sway Sınıflandırması
Çelik çerçeveler, yanal rijitlik kaynağına ve deplasman davranışına göre iki kategoriye ayrılır:
- Non-Sway (yanal hareketi engellenmiş) çerçeve: Yanal rijitliği çapraz, betonarme perde veya kayma duvarı gibi elemanlardan sağlanan sistemdir. Yanal ötelenme ihmal edilebilir düzeyde kalır; birinci mertebe analiz sonuçları yeterlidir.
- Sway (yanal deplasmanı serbest) çerçeve: Yanal rijitliği yalnızca rijit (moment aktaran) bağlantılardan sağlanan sistemdir. Kolon tepe uçları serbestçe ötelebileceğinden ikinci mertebe etkiler ihmal edilemez.
| Özellik | Non-Sway | Sway |
|---|---|---|
| Yanal rijitlik kaynağı | Çapraz, perde, kayma duvarı | Moment bağlantıları |
| değeri (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.1) | ||
| İkinci mertebe etkiler (elastik analiz) | ise ihmal edilebilir; birinci mertebe analiz yeterli | Hesaba katılır: ise büyütme katsayısı, ise ikinci mertebe analiz |
| Burkulma boyu katsayısı | ||
| TBDY 2018 Tablo 4.1 örnek sistem ve R | C12 (dışmerkez / burkulması önlenmiş çaprazlı): R=8; C13 (merkezi çaprazlı): R=5 | C11 (moment aktaran çerçeve): R=8 |
Saha Notu: Tek katlı endüstriyel portal çerçeveler ve büyük açıklıklı depo yapıları, yanal yükler yalnız çerçevenin moment aktaran birleşimleriyle karşılanıyorsa çoğu zaman ötelenmeye duyarlıdır. Deprem hesabında TBDY 2018 Madde 4.9.2'deki θII kontrolü her katta yapılır; ÇYY 2016'ya göre ikinci mertebe etkiler genel analiz yöntemiyle ya da koşulları sağlanıyorsa burkulma boyu yöntemi veya B1–B2 katsayılı yaklaşık yöntemle hesaba katılır.
Dikkat: TBDY 2018 Madde 4.9.2.3'e göre sınırı aşılırsa, ilgili deprem doğrultusundaki tüm iç kuvvetler ile artırılır ya da taşıyıcı sistemin rijitlik ve/veya dayanımı artırılarak deprem hesabı yenilenir. Bu kontrollerin proje hesap raporunda gösterilmesi, denetimde izlenebilirlik için yararlıdır.
1.2 İkinci Mertebe Etkiler
İkinci mertebe (second-order) etkiler, yapı şekil değiştirmesinin iç kuvvetleri artırmasını tanımlar ve iki bileşene ayrılır:
- P- etkisi (global): Sistemin yanal yer değiştirmesi ile düşey yük 'nin çarpımından oluşan ek moment. Sway çerçevelerde belirleyicidir.
- P- etkisi (lokal): Eleman eğriliği (burkulma şekli) ile eksenel yükün çarpımından oluşan ikinci mertebe moment. Özellikle ince uzun elemanlarda önemlidir.
αcr ≥ 10 (sallanmayan, 1. mertebe) ve αcr < 10 (sallanan; αcr ≥ 3 ise büyütme, αcr < 3 ise ikinci mertebe analiz) ayrımını gösteren şematik akış. Görseldeki θ =…
Ayrıntılı açıklamayı göster
αcr ≥ 10 (sallanmayan, 1. mertebe) ve αcr < 10 (sallanan; αcr ≥ 3 ise büyütme, αcr < 3 ise ikinci mertebe analiz) ayrımını gösteren şematik akış. Görseldeki θ = (P·Δ)/(V·h) sınıflandırması (≤ 0,10 ihmal, 0,10–0,25 büyütme, > 0,25 kabul edilmez) TBDY 2018'de yer almaz; TBDY'de ihmal koşulu Denk. (4.36) θII,max ≤ 0,12·D/(Ch·R), sağlanmazsa büyütme katsayısı Denk. (4.37) βII = 0,88 + (Ch·R/D)·θII,max ≥ 1'dir.
Sol: çaprazlı sallanmayan (αcr ≥ 10, 1. mertebe yeterli). Sağ: çaprazsız moment çerçeve (αcr < 10, P-Δ kritik). Amplifikasyon faktörü 1/(1-1/αcr) eğrisi; TBDY 2018…
Ayrıntılı açıklamayı göster
Sol: çaprazlı sallanmayan (αcr ≥ 10, 1. mertebe yeterli). Sağ: çaprazsız moment çerçeve (αcr < 10, P-Δ kritik). Amplifikasyon faktörü 1/(1-1/αcr) eğrisi; TBDY 2018 Tip A/B sismik yanal yer değişim sınırları (1/100, 1/200).
Saha Notu: Türkiye'deki çelik yapı projelerinde DTS=1 veya 1a bölgelerinde (İstanbul, Kocaeli, İzmir, Bursa) çelik moment çerçeveler için TBDY Tablo 4.1'den R=8, D=3 alındığında P- etkisi kritik önem taşır.
2. Sınıflandırma Kriteri — Elastik Kritik Yük Çarpanı
2.1 Formül ve Hesap (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.1)
TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.1 (3)B, portal ve çerçeveli yapılar için yatay yük altında 'yi şöyle tanımlar:
| Sembol | Tanım | Birim |
|---|---|---|
| Hesap kesme kuvveti (yatay) | kN | |
| Hesap toplam düşey yük | kN | |
| Kat yüksekliği | mm | |
| Hesap yatay deplasmanı ( altında) | mm |
| Çerçeve Türü | Gerekli Analiz | Açıklama | |
|---|---|---|---|
| Non-Sway | Birinci mertebe yeterli | İkinci mertebe etkileri ihmal edilebilir | |
| Sway | Amplifikasyon veya GNA | faktörü uygulanır | |
| İkinci mertebe analiz gerekli | Geometri değişimini içeren ikinci mertebe analiz | Büyütme katsayısı yöntemi kullanılamaz |
Saha Notu: Tek katlı çelik endüstri yapılarında yanal rijitliği düşük moment çerçevelerde 10'un altında kalabilir; bu durumda ikinci mertebe etkiler, ise büyütme katsayısıyla, aksi hâlde ikinci mertebe analizle hesaba katılır. Kat yüksekliği veya öteleme oranı için genel bir değer aralığı verilemez; her yapı için hesaplanmalıdır.
Dikkat: Çok katlı yapılarda her kat için ayrı hesaplanmalı ve en küçük değer esas alınmalıdır; çoğu durumda en küçük değer en alt katta çıkar.
3. Hesap Yöntemleri
3.1 Amplifikasyon Faktörü Yöntemi (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.2(6)B)
olması koşuluyla yatay yüklere ait birinci mertebe iç kuvvetler aşağıdaki büyütme katsayısıyla artırılır:
Büyütülmüş hesap momenti:
Örnek: için — yani yatay etkilerden (ötelenmeden) oluşan iç kuvvetler %22,2 büyütülür.
Saha Notu: Büyütme yöntemi yalnız tüm katlarda ise kullanılabilir. Analiz programlarındaki "P-Delta" seçeneğinin hangi yöntemi uyguladığı ve P-Δ ile P-δ etkilerinden hangilerini kapsadığı program kılavuzundan kontrol edilmelidir.
3.2 ÇYY 2016 B1–B2 Yöntemi (Madde 6.5.2)
ÇYY 2016 (Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik, RG 04.02.2016/29614) Madde 6.5.2'ye göre yaklaşık ikinci mertebe analizinde gerekli dayanımlar Denk. (6.7) ve (6.8) ile belirlenir:
P- katsayısı (eleman bazlı):
P- katsayısı (sistem bazlı):
| Sembol | Tanım |
|---|---|
| Yanal ötelemsiz sistemdeki birinci mertebe moment | |
| Yalnızca yanal öteleme nedeniyle oluşan birinci mertebe moment | |
| Eşdeğer sabit moment yayılışı katsayısı (iki ucu mesnetli: ) | |
| Eleman Euler burkulma yükü: | |
| Kata ait elastik burkulma yükü (burkulma analizi ya da Denk. 6.13 ile) | |
| YDKT için , GKT için | |
| P-δ etkisinin P-Δ üzerindeki etkisi: ; kattaki tüm kolonlar moment çerçevesine aitse 0,85 |
Saha Notu: B1–B2 katsayılı yaklaşık yöntem, AISC 360'taki yaklaşık ikinci mertebe analizine benzer bir formülasyondur. B2 > 1,5 çıkması yaklaşık yöntemi (Madde 6.5) geçersiz kılmaz; bu durumda burkulma boyu yöntemi (Madde 6.4) kullanılamaz ve stabilite tasarımı genel analiz yöntemiyle (Madde 6.3) yapılır.
Dikkat: B2 katsayısındaki , yalnız çerçeve kolonlarının değil, o katta yer alan tüm düşey taşıyıcı elemanların (yatay yük taşıyıcı sistemin dışındaki basit bağlantılı kolonlar dahil) toplam düşey yüküdür (ÇYY 2016 Madde 6.5.2.2).
3.3 TBDY 2018 İkinci Mertebe Gösterge Değeri (Madde 4.9.2)
TBDY 2018 Denklem 4.35 ile her katta ikinci mertebe gösterge değeri:
| Sembol | Tanım |
|---|---|
| (X) deprem doğrultusunda 'inci kattaki kolon ve perdelerde hesaplanan azaltılmış göreli kat ötelemelerinin kat içindeki ortalaması (Madde 4.9.1) | |
| 'inci kat ve üstündeki katların ağırlıkları toplamı, | |
| 'nci kattaki azaltılmış kat kesme kuvveti | |
| 'nci kat yüksekliği |
TBDY 2018 Denklem 4.36 — İkinci mertebe ihmal sınırı:
- Çelik ve kompozit kolonlu binalarda
- Betonarme binalarda
TBDY 2018 Denklem 4.37 — Sınır aşılırsa büyütme katsayısı:
Saha Notu: DTS=1 veya 1a bölgelerinde (İstanbul, Kocaeli, İzmir, Bursa) çelik MRÇ için TBDY Tablo 4.1'den R=8, D=3 alındığında sınır değer olur. Bu değer oldukça küçüktür; dolayısıyla yüksek depremsellik bölgelerinde yatay rijitlik kritik tasarım parametresi haline gelir.
Dikkat: TBDY 2018 Madde 4.9.2.3'e göre sınırı aşılırsa, gözönüne alınan deprem doğrultusu için tüm iç kuvvetler ile çarpılarak artırılır; diğer seçenek, taşıyıcı sistemin rijitlik ve/veya dayanımını artırarak deprem hesabını yenilemektir.
4. Etkin Boy (Burkulma Boyu) ve K Katsayısı
4.1 Genel İlke
Burkulma boyu , efektif (eşdeğer) burkulma uzunluğunu ifade eder. K katsayısı, kolon uç koşullarına ve bağlantı rijitliğine bağlıdır (ÇYY 2016 Madde 6.4.3, Denk. 6.4–6.6 ve Şekil 6.1–6.2):
| Sınır Koşulları | Teorik K | AISC / ÇYY Tasarım K | Çerçeve Türü |
|---|---|---|---|
| Ankastre–Serbest (konsol) | 2,0 | 2,10 | Sway |
| Ankastre–Mafsallı | 0,7 | 0,80 | Non-Sway |
| Ankastre–Ankastre | 0,5 | 0,65 | Non-Sway |
| Mafsallı–Mafsallı | 1,0 | 1,0 | Bağımsız |
4.2 Hizalama Abağı (Alignment Chart) Yöntemi
Gerçek çerçeve koşullarında K, her iki uçtaki bağlantı rijitlikleri hesaba katılarak belirlenir. Kolon uçlarındaki rijitlik oranı G (ÇYY 2016 Denk. 6.4; aynı malzemede E sadeleşir):
- Temele rijit bağlı kolon: Temel dönmesinin sıfır olduğu kanıtlanmadıkça alınabilir (ÇYY 2016 Madde 6.4.3).
- Temele rijit bağlanmayan kolon: Gerçek bir mafsal yoksa pratikte alınabilir.
Yanal ötelenmesi önlenmemiş çerçeveler için kapalı form ifade (ÇYY 2016 Denk. 6.6):
Bu ifade doğrudan hesaplanır; alternatif olarak Şekil 6.2 nomogramı kullanılabilir.
Saha Notu: Türkiye'de SAP2000 ve ETABS programları K katsayısını otomatik hesaplamaktadır. Ancak saha deneyimi, programın "moment çerçeve" veya "braced frame" seçimi yanlış yapıldığında K değerinin ciddi biçimde hatalı çıktığını göstermektedir. Ankastre temel ile iki katlı sway çerçevede genellikle K = 1,4 ÷ 1,8 aralığı beklenir.
Dikkat: Kolonların montajda dikeylikten sapması TS EN 1090-2:2018'de temel montaj toleransları arasında düzenlenir (Madde 11.2.3; sınır değerler Ek B tablolarında). Analizde varsayılan sistem ön kusuru (TS EN 1993-1-1'de temel değer ; ÇYY 2016 fiktif yüklerinde 1/500) gerçek sapmaları da kapsayacak düzeydedir; ölçülen sapmalar bu varsayımı aşmamalıdır.
5. Burkulma Eğrileri (TS EN 1993-1-1:2005 Tablo 6.1 ve 6.2)
5.1 Boyutsuz Narinlik ve Azaltma Faktörü
Eleman burkulma dayanımı , boyutsuz narinlik ve azaltma faktörü üzerinden hesaplanır:
| Burkulma Eğrisi | Emperfeksiyon Faktörü |
|---|---|
| a₀ | 0,13 |
| a | 0,21 |
| b | 0,34 |
| c | 0,49 |
| d | 0,76 |
| Profil Türü | Kanat Kalınlığı | Burkulma Ekseni | Eğri |
|---|---|---|---|
| IPE / HEA: | y–y | a | |
| IPE / HEA: | z–z | b | |
| IPE / HEA: | y–y | b | |
| IPE / HEA: | z–z | c | |
| HEB / IPE: | y–y ve z–z | b | |
| Kaynaklı I-profil | y–y | b | |
| Kaynaklı I-profil | z–z | c | |
| Kaynaklı I-profil | y–y ve z–z | d | |
| RHS / SHS kutu (sıcak hadde) | — | — | a |
| RHS / SHS kutu (soğuk) | — | — | c |
| CHS (yuvarlak) | — | — | a |
Saha Notu: Türkiye'de S235JR (eski adı St37-2) ve S355JR (eski adı St52-3) en yaygın kullanılan malzeme sınıflarıdır. TS EN 10025-2:2006 ile St isimlendirmesi S kodlamasına dönüşmüştür. S355 için , S235 için olarak hesaplanır.
Dikkat: Tablo 8'deki eğri seçimi TS EN 1993-1-1 Tablo 6.2 ile karşılaştırılarak doğrulanmalıdır; yanlış eğri, burkulma dayanımını güvensiz tarafta hesaplatabilir. Kaynakla üretilmiş (yapma) kesitlerde hadde profili satırları değil, kaynaklı I kesit satırları kullanılmalıdır.
5.2 Türkiye'de Yaygın Malzeme Sınıfları
| Sınıf | Eski Ad | () | Tipik Kullanım | |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | St37-2 | Hafif çelik, ikincil taşıyıcılar | ||
| S275JR | St44-2 | Endüstriyel yapı, köprü | ||
| S355JR | St52-3 | Taşıyıcı kolon-kiriş, yüksek yük | ||
| S355J2 | St52-3 | Depremsel uygulamalar, −20°C darbe |
Saha Notu: TBDY 2018 Madde 9.2.3.1'e göre yatay yük taşıyıcı sistemde doğrusal olmayan davranış göstermesi beklenen elemanlarda yapısal çeliğin karakteristik akma gerilmesi 355 N/mm²'yi aşmamalıdır. Tablo 9.2'deki katsayıları S235 hadde profilleri için 1,4, S355 için 1,25'tir. Malzeme seçimi bu sınırlar ve tokluk koşulları gözetilerek yapılmalıdır.
6. Geometrik Ön Kusurlar (ÇYY 2016 Madde 6.2)
6.1 Fiktif Yatay Yük Yöntemi
ÇYY 2016 Madde 6.2.2.2'ye göre düğüm noktalarının konumundaki geometrik ön kusurlar, her kat düzeyinde uygulanan yatay fiktif yüklerle gözönüne alınabilir (Denk. 6.1):
- : YDKT veya GKT yük birleşimleriyle belirlenen, 'inci kat döşemesine etkiyen toplam düşey yük; (YDKT) veya 1,6 (GKT)
- 0,002 katsayısı, katlar arasında yapım toleransına bağlı 1/500 oranındaki sistem ön kusuruna karşılık gelir
- TS EN 1993-1-1 Madde 5.3.2'de temel dikeylik kusuru 'dür; tasarım değeri yükseklik ve kolon sayısına bağlı katsayılarla azaltılabilir
Saha Notu: Kolonların montaj sonrası dikeylikten sapması, TS EN 1090-2:2018 Madde 11.2.3'teki temel montaj toleranslarıyla (değerler Ek B tablolarında) kontrol edilir. Ölçülen sapmalar analizde varsayılan ön kusuru aşarsa ikinci mertebe etkiler hesapta öngörülenden büyük olur.
Dikkat: ÇYY 2016 Madde 6.3.2'ye göre genel analiz yönteminde geometrik ön kusurlar Madde 6.2.2'ye göre (fiktif yüklerle ya da doğrudan modellenerek), doğrusal olmayan şekil değiştirmeler ise Madde 6.2.3'teki rijitlik azaltmasıyla (0,80 katsayısı ve ) birlikte hesaba katılır. Bu etkilerden biri ihmal edilirse ikinci mertebe iç kuvvetler olduğundan küçük hesaplanabilir.
6.2 Rijitlik Azaltma (ÇYY 2016 Madde 6.2.3)
Genel analiz yönteminde tüm elemanların eğilme, kayma ve eksenel rijitlikleri 0,80 ile çarpılır; eğilme rijitlikleri ayrıca eksenel kuvvet düzeyine bağlı katsayısıyla azaltılır (Denk. 6.2–6.3):
- : iken
- : iken
7. Türkiye Saha Koşulları — Deprem ve İklim Bağlamı
7.1 TBDY 2018 Tablo 4.1 — Çelik Çerçeve Davranış Katsayıları
| Sistem | Kod | R | D | BYS Sınırı |
|---|---|---|---|---|
| Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çelik çerçeve | C11 | 8 | 3 | BYS ≥ 3 |
| Süneklik düzeyi yüksek dışmerkez veya burkulması önlenmiş merkezi çaprazlı çelik çerçeve | C12 | 8 | 2,5 | BYS ≥ 2 |
| Süneklik düzeyi yüksek merkezi çaprazlı çelik çerçeve | C13 | 5 | 2 | BYS ≥ 4 |
| Süneklik düzeyi sınırlı moment aktaran çelik çerçeve | C31 | 4 | 2,5 | BYS ≥ 7 |
Saha Notu: DTS=1 veya 1a bölgelerinde sway çerçevelerde R=8 kullanılıyorsa, ikinci mertebe etkilerin ihmal edilebilmesi için gereken koşulu oldukça kısıtlayıcıdır. Bu nedenle çelik sway çerçevelerde yanal rijitlik çoğu zaman dayanımdan çok bu koşul ve öteleme sınırları nedeniyle belirleyici olur.
7.2 Don Derinliği ve Zemin Koşulları
| Bölge | Temsili İl | Don Derinliği (cm) |
|---|---|---|
| Marmara kıyı | İstanbul, Bursa (kıyı) | 40–60 |
| İç Anadolu | Ankara, Konya | 80–120 |
| Doğu Anadolu | Erzurum, Kars | 120–160 |
| Ege kıyı | İzmir | 20–40 |
8. Birim Fiyat Bilgisi
| Poz No | Tanım | Birim | Birim Fiyat (2026-Ocak) |
|---|---|---|---|
| 15.165.1003 | Her çeşit profil, çelik çubuk ve çelik saçlarla karkas (çerçeve) inşaatı, yerine tespiti | Ton | 85.943,51 ₺ |
Saha Notu: Bu birim fiyat yalnızca işçilik ve montajı kapsar; profil malzeme bedeli hariçtir. S355JR profilin piyasa fiyatı (Mart 2026 itibariyle) yaklaşık 30–35 ₺/kg aralığında seyrerken, S235JR için 28–33 ₺/kg düzeyindedir.
9. Örnek Problemler
Problem 1 — Kolay
Veriler:
- Kat yüksekliği:
- Toplam düşey hesap yükü:
- Yatay hesap kesme kuvveti:
- Birinci mertebe yanal deplasman:
İstenen: Çerçeve türünü belirle; gerekiyorsa amplifikasyon katsayısını hesapla.
Çözüm:
Adım 1 — hesabı (TS EN 1993-1-1:2005 Denklem 5.2):
Adım 2 — Sınıflandırma (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.1(3)):
→ Sway Çerçeve
Adım 3 — Amplifikasyon katsayısı (TS EN 1993-1-1:2005 Madde 5.2.2(6)B):
Sonuç: Çerçeve sway karakterlidir. Yatay yüklere ait iç kuvvetler %16,0 büyütülmelidir.
Kontrol: → büyütme katsayısı yöntemi kullanılabilir (TS EN 1993-1-1 Madde 5.2.2).
Problem 2 — Orta
Veriler:
- Zemin katta göreli kat ötelemesi:
- Zemin kat ve üstündeki katların toplam ağırlığı:
- Azaltılmış zemin kat kesme kuvveti:
- Zemin kat yüksekliği:
- Çelik MRÇ sistemi: R = 8, D = 3, (TBDY 2018 Tablo 4.1, C11)
İstenen: TBDY 2018 Madde 4.9.2'ye göre ikinci mertebe etkisinin hesaba alınması gerekip gerekmediğini belirle.
Çözüm:
Adım 1 — İkinci mertebe gösterge değeri (TBDY 2018 Denklem 4.35):
Adım 2 — İhmal sınırı (TBDY 2018 Denklem 4.36):
Adım 3 — Karşılaştırma:
Adım 4 — Büyütme katsayısı (TBDY 2018 Denklem 4.37):
Sonuç: (X) doğrultusundaki tüm iç kuvvetler ile çarpılarak büyütülmelidir (yaklaşık %10,3 artış); diğer seçenek, rijitliği artırıp deprem hesabını yenilemektir.
Not: TBDY 2018 Madde 4.9.2.3, büyütme katsayısının kullanımı için ayrıca bir üst sınırı tanımlamaz; ikinci mertebe etkilerin çok büyük çıktığı durumlarda taşıyıcı sistemin rijitliğini artırmak daha uygundur.
Problem 3 — Zor
Veriler (İki Katlı Çelik MRÇ):
- Kat 1: , , ,
- Kat 2: , , ,
- Kolon: HEA 360, , ; Kiriş: IPE 450, ,
- Malzeme: S355JR, ,
- YDKT yükleme, ; (moment çerçeve)
İstenen: Her kat için ve B2 katsayılarını hesapla; K faktörünü belirle; sistemi sınıflandır.
Çözüm:
Adım 1 — Hesabı (Her Kat):
→ → Sway Çerçeve
Adım 2 — B2 Katsayısı (Zemin Kat — ÇYY 2016 Madde 6.5.2.2):
Adım 3 — K Faktörü (Zemin Kat Kolonu):
ÇYY 2016 Denk. (6.6) ile (, ):
Adım 4 — Boyutsuz Narinlik (çerçeve düzleminde, y–y ekseni): K çerçeve düzlemindeki ötelenmeli burkulmaya aittir; bu nedenle narinlik 'nin ait olduğu y–y ekseni atalet yarıçapıyla hesaplanır. Düzlem dışı (z–z) burkulma, kolonun düzlem dışı mesnetlenmesine göre belirlenen ayrı bir burkulma boyuyla ayrıca kontrol edilmelidir.
Adım 5 — Azaltma Faktörü (Eğri b: kabul edilmiştir; eğri, kesit geometrisine göre TS EN 1993-1-1 Tablo 6.2'den doğrulanmalıdır):
Sonuçlar Özeti:
| Parametre | Değer |
|---|---|
| 8,53 (Sway) | |
| 1,133 | |
| B₂ (zemin kat) | 1,160 |
| K (zemin kat kolonu, ÇYY Denk. 6.6) | 1,63 |
| 5,87 m | |
| 0,505 | |
| (eğri b) | 0,883 |
| (düzlem içi) | 4476 kN |
Kontrol: B₂ = 1,160 ≤ 1,5 olduğundan ÇYY 2016'ya göre burkulma boyu yöntemi (Madde 6.4.1(b)) kullanılabilir; yaklaşık ikinci mertebe analizi (Madde 6.5) için ayrıca bir B₂ sınırı yoktur. olduğundan burkulma etkisi ihmal edilemez; kolon ile kontrol edilir.
10. Sık Yapılan Hatalar
| # | Hata | Sonuç | Doğrusu |
|---|---|---|---|
| 1 | 'nin yalnız tek bir kat için hesaplanması | En küçük değeri veren kat gözden kaçabilir | Her kat için ayrı hesap, en küçük değer esas alınır |
| 2 | B2 hesabında yerine yalnız çerçeve kolonlarının yükünün alınması | B2 küçük çıkar, ikinci mertebe etki hafife alınır | o kattaki tüm düşey taşıyıcıların yükünü içerir (ÇYY 2016 Madde 6.5.2.2) |
| 3 | Temele rijit bağlı kolonda G = 0 alınması (teorik) | K faktörü aşırı küçük çıkar | Temel dönmesi sıfır kanıtlanmadıkça G = 1 alınır (ÇYY 2016 Madde 6.4.3) |
| 4 | Kaynaklı profillerde hadde profili burkulma eğrisi kullanılması | Dayanım %10–15 fazla hesaplanır | Kaynaklı I-profil → eğri c/d kullanılır |
| 5 | TBDY sınırının yalnızca birinci katta kontrol edilmesi | Üst katlarda aşım gözden kaçar | Tüm katlar kontrol edilmeli, maksimum alınmalı |
| 6 | Burkulma boyu yönteminde ötelenmeli çerçeve kolonları için K = 1,0 alınması | Burkulma dayanımı güvensiz tarafta hesaplanır | K, ÇYY 2016 Denk. (6.4)–(6.6) veya Şekil 6.2 ile hesaplanır; K = 1,0 genel analiz yönteminde (Madde 6.3.3) kullanılır |
| 7 | Montaj dikeylik toleransı kontrolünün atlanması | Gerçek ön kusur analizde varsayılanı aşabilir | TS EN 1090-2:2018 Madde 11.2.3 ve Ek B'deki temel montaj toleransları kontrol edilir |
11. Referans Tablosu
| Konu | TS EN 1993-1-1:2005 | ÇYY 2016 | TBDY 2018 |
|---|---|---|---|
| Sınıflandırma () | Madde 5.2.1 | — (yöntem sınırları Bölüm 6) | — |
| Büyütme | Madde 5.2.2 () | Madde 6.5.2 (, ) | Madde 4.9.2.3 () |
| B1–B2 yöntemi | — | Madde 6.5.2 | — |
| Geometrik kusurlar | Madde 5.3.2 | Madde 6.2.2 | — |
| Rijitlik azaltma (0,80 ve ) | — | Madde 6.2.3 | — |
| Deprem ikinci mertebe | — | — | Madde 4.9.2 |
| Burkulma eğrileri | Tablo 6.1, 6.2 | — | — |
| Etkin boy K | — | Madde 6.4.3 (Denk. 6.4–6.6) | — |
| Malzeme | TS EN 10025-2:2006 | — | Madde 9.2.3 |
| Montaj toleransı | TS EN 1090-2:2018 §11.2.3, Ek B | — | — |
| Taşıyıcı sistem R, D | — | — | Tablo 4.1 |
Kaynaklar
- TS EN 1993-1-1:2005 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). Avrupa Komisyonu JRC — Eurocodes (eurocodes.jrc.ec.europa.eu)
- TBDY 2018 — AFAD / T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. Resmî Gazete — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (18.03.2018)
- AISC 360-16 — American Institute of Steel Construction (AISC). American Institute of Steel Construction (aisc.org)
- TS EN 10025-2:2006 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. Türk Standardları Enstitüsü (tse.org.tr)
- TS EN 1090-2:2018 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. Türk Standardları Enstitüsü (tse.org.tr)
- ÇYY 2016 — Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik ve eki Esaslar, Bölüm 6. Resmî Gazete, 04.02.2016, Sayı 29614
- SCI (Steel Construction Institute) — Allowing for the effects of deformed frame geometry. SteelConstruction.info
Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:
Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.
Çelik Çerçeve Stabilite Analizi — Sway/Non-Sway — Sıkça Sorulan Sorular
Sway ve non-sway çerçeve arasındaki temel fark nedir?
αcr değeri nasıl hesaplanır ve eşik değerleri nelerdir?
ÇYY 2016 B1–B2 yönteminin geçerlilik sınırı nedir?
TBDY 2018 θII gösterge değeri neden önemlidir?
Sway çerçevede K burkulma boy katsayısı nasıl belirlenir?
Kaynaklar, sürüm ve alıntılamaAkademik ve mesleki kullanım için atıf ayrıntılarını açın.
yapidan (2026). Çelik Çerçeve Stabilite Analizi — Sway/Non-Sway. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/ce/celik-cerceve-stabilite-analizi-sway-non-sway
Kaynak seçimi, standart atıfları ve güncelleme yaklaşımı için Yapıdan Kaynak Politikası’nı inceleyin.