Kullanılan Standartlar

5.1.1 ASCE 7-05 Rüzgar Basıncı Hesap Akışı

Çizelge 5.1 : ASCE 7-05 için hesap aşamaları.

Parametre Referans Hızın tepe değere ulaştığı rüzgar basıncı, qp Bölüm 4.2.3.1

Topoğrafya katsayısı, Kzt Bölüm 4.2.3.4

Referans yükseklik, ze ve zh

Doğrultu katsayısı, Kd Bölüm 4.2.3.5

Önem katsayısı, I Bölüm 4.2.3.3

Maruz kalma katsayıları, Kz Bölüm 4.2.3.2

Tasarım basıncı, q Bölüm 4.2.5.1

Fırtına Faktörü, G Bölüm 4.2.5.2

İç basınç katsayısı, GCpi Çizelge 4.7

Dış basınç katsayısı, Cp Bölüm 4.2.5.3

Kaplama ve bileşenler için rüzgar basıncı hesabı

Dış basınç katsayısı, GCp Bölüm 4.2.5.4

Tasarım kuvveti hesabı, F Bölüm 4.2.6

5.1.1.1 Eurocode 1 Rüzgar Basıncı Hesap Akışı

Çizelge 5.2 : Eurocode için hesap akışı

Parametre Referans Hızın tepe değere ulaştığı rüzgar basıncı,qp

Esas rüzgar hızı, vb Bölüm 4.3.5.3

Referans yükseklik, ze

Karakteristik tepe hız kaynaklı rüzgar basıncı qp Bölüm 4.3.6.4

Türbülansın Şiddeti Iv Bölüm 4.3.6.5

Ortalama rüzgar hızı vm Bölüm 4.3.6

Orografi katsayısı, Co(z) Bölüm 4.3.5

Engebelilik katsayısı, Cr(z) Bölüm 4.3.5.2

Rüzgar basıncı (sabitleme elemanları ve kaplamalar için)

Dış basınç katsayısı, Cpe Bölüm 4.3.7.2

İç basınç katsayısı, Cpi Bölüm 4.3.7.10

Net basınç katsayısı, Cp,net

Dış rüzgar basıncı : We = qpCpe Bölüm 4.3.7.1

Yapıya etkiyen rüzgar basıncı (Bütün rüzgar tesirleri için)

Yapısal katsayı, CsCd Bölüm 4.3.7.13

Kuvvet katsayıları ile hesaplanan rüzgar kuvveti, Fw Bölüm 4.3.7.12

Basınç katsayıları ile hesaplanan rüzgar kuvveti, Fw Bölüm 4.3.7.12

5.1.2 Örnek Sonuçlarının Karılaştırılması

Bu bölümde ASCE 7-05 ve Eurocode 1 kullanılarak çözülen örneklerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Aynı zamnda bu örnekler bizim ülkemizde yaygın olarak kullanılan yük yönetmeliği TS 498’e göre hesaplanarak sonuçları diğer yönetmeliklerde bulunan sonuçlarla karşılaştırılması yapılmıştır.

5.1.2.1 Örnek 1 İçin Sonuçların Karşılaştırılması

ASCE 7-05 hem iç basınç olması durumu hemde dış basınç oluşması durumu için ayrı ayrı hesap yapmayı önermektedir. ASCE 7-05’de rüzgar estiği doğrultuda üç ayrı basınç bölgesi, yan duvarlarda tek basınç bölgesi, çatıda ise üç ayrı basınç bölgesi oluşturduğunu varsaymaktadır.

Eurocode 1’de ise; duvarlarda oluşan basınçlar ASCE 7-05’de önerilenin tam aksi basınç dağılımlımlarının olduğunu söylemektedir. Eurocode 1’e göre rüzgarın estiği istikamette tek basınç kuşağı, yan duvarlarda üç basınç kuşağının oluştuğunu varsaymaktadır. Bu yüzden duvarlarda bulunan basınçları tam olarak karşılaştırılması mümkün değildir fakat duvarlarda oluşan maksimum basınçlar rakamsal olarak birbirine yakın olduğu söylenebilir.

İç basınç Eurocode 1’de ASCE 7-05’e göre daha etkin rol oynamaktadır. Eurocode 1’de iç basınç katsayıları hem büyük hemde iç basınç hesabında kullanılan referans yüksekliği ASCE 7-05’de alınan referans yüksekliğinden fazladır.

Duvarlarda oluşan basınç dağılımlarının farklı olması beraberinde dış basınç katsayılarının da farklı olmasına neden olmaktadır, bundan dolayı yan duvarlarda meydana gelen emme basınçlarında birbirinden oldukça farklıdır.

Her iki yönetmelikte çatıyı üç ayrı alanda incelemiştir. Hem basınç bölgelerinin alanları hemde basınçlar birbirinden farklıdır.

5.1.2.2 Örnek 2 İçin Hesap Sonuçlarının Karşılaştırılması

Örnek 2 100 m yüksekliğinde bir yapı üzerine gelen rüzgar yüklerinin ve çatı parapeti üzerine gelen rüzgar yüklerinin hesap aşamalarını içermekteydi.

ASCE 7-05 yüksekliği fazla olan yapılar için rüzgarın estiği doğrultuda daha fazla basınç kuşağının hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. Örnek 2 için yapılan hesapta altı farklı yükseklik için hesap yapılmıştır. Bu basınç kuşakları tercihe göre Maruz kalma katsayıları göz önüne alınarak Çizelge 4.4 kullanılarak hesap yapmak mümkün olmaktadır. Bunun yanı sıra istenilen yükseklikte Çizelge 4.4’de lineer interpolasyon yapılarakta hesap yapma imkanı sunmaktadır. Yapı üzerine gelen rüzgar basınçları Şekil 4.23 ve Şekil 4.24’ten takip etmek mükündür. Rüzgarın estiği doğrultuya göre yapı üzerinde ortaya çıkan maksimum dış basınç 1,448 kN/m2 olarak

hesaplanmıştır. Parapet üzerine gelen rüzgar kuvveti ise basınç durumunda 6,523 kN/m, emme durumunda ise -3,986 kN/m olarak hesaplanmıştır.

Eurocode 1-4 rüzgarın estiği doğrultuya dik olan duvarda 3 farklı basınç kuşağı oluşturmaya izin vermektedir. Basınç kuşaklarının tahmini standart kullanıcısına bırakılmamıştır. Bu örnek için bulunan sonuçlar Şekil 4.82 ve Şekil 4.83’den takip edilebilir. Buna göre bulunan maksimum rüzgar basıncı duvarlarda 2,401 kN/m2 olarak bulumaktadır. Çatıda ise bulunan maksimum dış basınç 4,280 kN/m2’dir. Parapet üzerine gelen rüzgar yükü ise 9,36 kN/m olmaktadır. Genel olarak Eurocode 1-4’e göre bulunan sonuçlar ASCE 7-05’e göre bulunan sonuçlardan daha fazladır. 5.1.2.3 Örnek 3 İçin Hesap Sonuçlarının Karşılaştırılması

Örnek 3 rijit olmayan bir yapı için her iki standart kullanılarak hesap sonuçların içermektedir. Her iki yönetmelik için bulunan sonuçlar birbirine yakın olmaktadır. Bunun esas sebebi yapı yüksekliğinin az olmasıdır. Bununla beraber ASCE 7-05’de kullanılan Fırtına faktörü, G’nin hesap yöntemi ile Eurocode 1’de kullanılan yapısal katsayının hem hesaplanan değerlerinin yakınlığı hemde hesap yönteminin birkaç farklılık dışında bire bir aynı olmasından kaynaklanmaktadır. Bu tip yapılar için her iki yönetmelik kullanılarak hesap yapmak uygun olabilir.

5.1.3 TS 498

5.1.3.1 TS 498’e Göre Örnek 1 Hesap Sonuçları

Aynı örnekler TS 498 kullanılarak çözülmüştür.bu bölümde sadece bulunan sonuçlar üzerinden değerlendirme yapılacaktır.

0,50 0.025 Rüz gar _yön ü 0.50 0,97

Şekil 5.1 : Rüzgar çatı sırtına dik gelmesi sonucu yapı yüzeylerinde oluşan rüzgar basınçları.

Şekil 5.1’den de anlaşılacağı üzere yapı üzerine gelen rüzgar basınçları diğer yönetmeliklerde bulunan sonuçlara nazaran daha düşük ve aynı zamanda basınç kuşaklarını belirleme yönünden daha yetersiz kalmaktadır. Çatı üzerine gelen rüzgar basıncı hemen hemen sıfır değerine yakındır.

5.1.3.2 TS 498’e Göre Örnek 2’nin Çözümü

Yüksekliği 100 olan yapı üzerine gelen rüzgar yükleri TS 498 kullanılarak elde edilen sonuçlar aşağıda verilmiştir.

0.96 kN/m2 0.528 kN/m2 -0.528 kN/m2 8 m 100 m 1.32 kN/m2 20 m 0.60 kN/m2

Şekil 5.2 : Yapı üzerine gelen rüzgar basınçları.

Yapı TS 498’de verilen zeminden yüksekliğe göre değişen rüzgar basınçları kullanılarak hesaplanmıştır.

Şekil 5.2’de verilen sonuçlardan da anlaşılacağı üzere diğer yönetmelikler kullanılarak hesaplanan sonuçlardan farklıdır. Bulunan değerler diğer yönetmeliklere nazaran daha küçüktür. Bununla beraber TS 498’de çatıda bulunan ve yapı bileşeni olan parapet üzerine gelen rüzgar yükleri için ayrıca bir hesap yöntemi önermemektedir.

5.1.3.3 TS 498’e Göre Örnek 3’ün Çözümü

Diğer yapılar için çözülen rijit olmayan yapı örneği TS 498 kullanılarak bulunan sonuçlar aşağıda verilen Şekil 5.2’den takip edilebilir.

3,00 m 3,00 m 4,50 m 10,25 m 0,160 kN/m 3,60 kN/m

Şekil 5.3 : Yapı üzerine gelen rüzgar yükleri.

Yukardaki şekilden de takip edileceği üzere yapı üzerine gelen yükler diğer iki yönetmeliğe göre bulunan sonuçlara yakındır. Fakat hesap içerisinde rüzgar türbülansı ve yapı elemanı boyutlandırılmasında kullanılacak kuvvet katsayıları bu yönetmelik içerisinde yoktur, yani bilbord yapısının boyutları büyümesi durmunda bu standart kullanılarak hesaplanması durumunda uygun sonuçlar elde edilmesine olanak sağlamayacaktır.