Yüksek Katlı Modüler Çelik Yapılar için Modül-modül Bağlantıların Değerlendirilmesi

Abstract

Modüler binalar, son yıllarda, pek çok avantajları sayesinde inşaat sektörünün dikkatini çekmiş ve yüksek katlı binalarda ve daha kompleksli binalarda dahi uygulanmaya başlamıştır. Ancak, geleneksel binaların aksine, modüler yapılardaki her modülün kendine özgü zemin levhası olduğundan süreksizdirler. Bu yüzden yapısal bütünlüğünün sağlanması ve modüler arasında yük aktarımının oluşması için modüllerin birbirlerine, modüler arası bağlantılar vasıtasıyla bağlanması gerekir. Ayrıca, yükseklikle beraber yatay yükler de arttığından yapısal bütünlüğün, genel stabilitenin ve dayanıklılığın sağlanması için modüler arası bağlantıların davranışlarının detaylı şekilde araştırılmasını gerektirir. Bu tezde, modüler arası bağlantıların yatay yük altındaki davranışlarını araştırmak için hem deneysel hem de nümerik yöntem kullanılmıştır. Deneysel çalışmada, dört tane 150*150*5 SHS modüler kolonların, iki tanesi yatay iki tanesi dikey şekilde bağlanarak, statik eğilme testine tabi tutulmuştur. Deneyden elde edilen karakteristik özellikler sunulmuştur. Ek olarak, birleşimleri multilineer link eleman olarak tanımlanan 6, 9 ve 12 katlı bina modellerine; birleşimlerin mevcut deneylerden elde edilen kesmedeki ötelenme ve dönme rijitlikleri entegre edilerek yapısal analizi gerçekleştirilmiştir. Eksenel yöndeki rijitlikler için deney yapılmamış, gerekli değerler literatürden alınmıştır. Referans çalışmasında birleşimlerin rijitlikleri tam rijit kabul edildiğinden ve incelenen birleşimlerin de rijit olduğu görüldüğünden sonuçlar benzer çıkmıştır.

Modular buildings have attracted the attention of the construction industry in recent years, thanks to their many advantages and have begun to be applied even in high-rise buildings and more complex buildings. However, unlike traditional buildings, they are discontinuous as each module in modular structures has its own unique floor slab. Therefore, the modules must be connected to each other by means of inter-modular connections in order to ensure structural integrity and load transfer between the modules. In addition, since horizontal loads increase with height, it requires a detailed investigation of the behaviour of inter-modular connections to ensure structural integrity, overall stability and durability. In this thesis, both experimental and numerical methods are used to investigate the behaviour of inter modular connections under lateral load. In the experimental study, four 150*150*5 SHS modular columns were subjected to static bending test by connecting two horizontally and two vertically. The characteristic features obtained from the experiment are presented. In addition, 6,9 and 12 storey building models whose combinations are defined as multilinear link elements, structural analysis of the joints was carried out by integrating the translational and rotational stiffnesses at shear obtained from the existing tests. No tests were mad e for stiffness in te axial direction, the required values were taken from the literature. The results were similar since the stiffnesses of the joints were assumed to be perfectly rigid in the reference study and the examined joints were also rigid.