ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Salim URTİMÜR EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ KULLANILARAK BİNALARDA DEPREM PERDESİ ETKİLERİNİN DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK-007 YE GÖRE İNCELENMESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 0

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ KULLANILARAK BİNALARDA DEPREM PERDESİ ETKİLERİNİN DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK-007 (DBYBHY-007) GÖRE İNCELENMESİ Salim URTİMÜR YÜKSEK LİSANS TEZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez.../.../ 0 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği / Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir.... Doç. Dr. H. Murat ARSLAN Doç. Dr. A. Hamza TANRIKULU Doç. Dr. S. Seren GÜVEN DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Selahattin SERİN Enstitü Müdürü Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ KULLANILARAK BİNALARDA DEPREM PERDESİ ETKİLERİNİN DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK-007 (DBYBHY-007) GÖRE İNCELENMESİ Salim URTİMÜR ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Doç. Dr. H. Murat ARSLAN Yıl: 0, Sayfa:59 Jüri : Doç. Dr. H. Murat ARSLAN : Doç. Dr. A. Hamza TANRIKULU : Doç. Dr. S. Seren GÜVEN Deprem bölgelerinde yapılacak binalar hakkında yönetmelik, 06/03/007 tarih ve 6454 sayılı resmi gazetede yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Yönetmelikte, yapı düzensizlikleri göz önüne alınarak yapıların deprem hesabının 3 boyutlu olarak yapılması istenmektedir. Yapı düzensizlikleri planda düzensizlik ve düşey doğrultuda düzensizlik olarak ana gruba ayrılmıştır. (A) burulma düzensizliği, (A) döşeme süreksizliği, (A3) planda çıkıntıların bulunması, (B) zayıf kat düzensizliği, (B) yumuşak kat düzensizliği ve (B3) taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının süreksizliği durumlarıdır. Bu çalışmada Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-007 (DBYBHY-007) irdelenmekte ve perdeli yapılarda perde yerleşimin etkisi incelenmektedir. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik-007 (DBYBHY-007) önerilen eşdeğer deprem yükü yöntemine bağlı kalarak rijit diyafram modeli ve kabuk modeli kullanılmıştır. Tüm örneklerin analizi için SAP000 paket programı kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, Deprem analizi, Perdeli yapılar. I

4 ABSTRACT MSc THESIS EFFECTS OF EARTHQUAKE ON BUİLDİNGS USİNG EQUİVALENT LATERAL LOAD METHOD SPECİFİCATİON FOR BUİLDİNGS TO BE BUİLT İN EARTHQUAKE AREAS -007 (DBYBHY-007) INVESTİGATİON BY Salim URTİMÜR ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Supervisor : Assoc. Prof. Dr. H. Murat ARSLAN Year: 0, Pages: 59 Jury : Assoc. Prof. Dr. H. Murat ARSLAN : Assoc. Prof. Dr. A. Hamza TANRIKULU : Assoc. Prof. Dr. S. Seren GÜVEN Specication for Buildings to be Built in Earthquake Areas (DBYBHY-007) was published in 06/03/ 007 in the ofcial gazette was come into. Earthquake calculations of the structure cosidering structural irregularities have been ruled by modelling the structures as 3 dimensional frames. Structural irregularities are assembled in two main groups. Irregularities in the plan include are torsional irregularity (A), the irregularity related to floor in which there are big hole or abrupt reductions in the stiffness (A), the irregularity related to large projections in the plan (A3), vertical irregularities are weak storey (B), soft storey (B), and the irregularities caused by the discontinuity of vertical structural elements (B3). In this study, Specication for Buildings to be Built in Earthquake Areas- 007 (DBYBHY-007) has been studied, and the effect of shear wall location in the earthquake analysis are examined. The equivalent earthquake load method offered by Turkish Earthquake Code is used to solve the structure by SAP000 software. Keywords: Specication for Buildings to be Built in Earthquake Areas, Equivalent Lateral Load Method, Earthquake analysis, Shear wall structures. II

5 TEŞEKKÜR Yüksek lisans eğitimim boyunca maddi ve manevi desteğini esirgemeyen ve her zaman yanımda olan aileme ve canım oğullarım Tuğra ve Mahmut URTİMÜR a teşekkür ederim. Ayrıca bu tezin hazırlanması sırasında çalışmalarıma büyük ilgi ve sabır ile yardımcı olan, değerli bilgi ve yardımlarını hiçbir zaman esirgemeyen danışman hocam sayın Doç. Dr. H. Murat ARSLAN a en içten teşekkürlerimi sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ.....I ABSTRACT II TEŞEKKÜR III İÇİNDEKİLER......IV ÇİZELGELER DİZİNİ...VIII ŞEKİLLER DİZİNİ. XIV. GİRİŞ..... ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR TÜRK DEPREM YÖNETMELİĞİ (TDY 007) Yapı Düzensizlikleri Planda Düzensizlik Durumları (A) Burulma Düzensizliği (A) Döşeme Süreksizlikleri (A3) Planda Çıkıntılar Bulunması Düşey Doğrultuda Düzensizlik Durumları (B) Komşu Katlar Arası Dayanım Düzensizliği (B) Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği (B3) Taşıyıcı Sistem Düşey Elemanlarının Süreksizliği Göreli Kat Ötelemelerin Kontrolü İkinci Mertebe Etkilerinin Kontrolü Rijit Diyafram Modeli Döşemeleri Rijit Diyafram Olarak Çalışmayan Yapılar Analiz Yöntemleri Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ( Statik analiz) Mod Birleştirme Yöntemi ( Spektrum analiz ) Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi Hesap Yönteminin Seçilmesi Statik ve Dinamik Analizlerde Göz Önüne Alınan Taban Kesme Kuvveti Toplam Yapı Ağırlığı ( W )...7 IV

7 3.8.. Spektral İvme Katsayısı (A(T i )) Deprem Yükü Azaltma Katsayısı ( R a ) EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ PERDELİ SİSTEMLER Perdelerin modellenmesi Sayısal uygulamalar Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme A. Örneklerin graksel karşılaştırılması Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme V

8 5..9. Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Örnek X yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme Y yönünde +%5 eksantrisite ile yükleme BULGULAR VE TARTIŞMALAR SONUÇLAR VE ÖNERİLER KAYNAKLAR. 57 ÖZGEÇMİŞ VI

9 VII

10 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.. Hareketli Yük Katılım Katsayısı (n) Çizelge 3.. Etkin Yer İvmesi Katsayısı (Ao)....8 Çizelge 3.3. Bina Önem katsayısı (I) Çizelge 3.4. Yerel Zemin Sınıfları Çizelge 3.5. Taşıyıcı sistem davranış katsayısı ( R )... Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ktif yüklerin hesabı.. 3 Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ktif deplasmanların hesabı Çizelge 5.3. Örnek 5. e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) Çizelge 5.4. Örnek 5. e ait ktif deplasmanların hesabı Çizelge 5.5. Örnek 5. e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...35 Çizelge 5.6. Örnek 5. e ait burulma düzensizliği kontrolü (A) Çizelge 5.7. Örnek 5. e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...36 Çizelge 5.8. Örnek 5. e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ). 36 Çizelge 5.9. Örnek 5. e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A). 37 Çizelge 5.0. Örnek 5. e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...37 Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )..38 Çizelge 5.. Örnek 5. ye ait ktif yüklerin hesabı.. 4 Çizelge 5.3. Örnek 5. ye ait ktif deplasmanların hesabı Çizelge 5.4. Örnek 5. ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) Çizelge 5.5. Örnek 5. ye ait ktif deplasmanların hesabı...43 Çizelge 5.6. Örnek 5. ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi). 44 Çizelge 5.7. Örnek 5. ye ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..45 Çizelge 5.8. Örnek 5. ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge 5.9. Örnek 5. ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü ( θ i )...45 Çizelge 5.0. Örnek 5. ye ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..46 Çizelge 5.. Örnek 5. ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...46 Çizelge 5.. Örnek 5. ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü ( θ i ) 47 VIII

11 Çizelge 5.3. Örnek 5.3 e ait ktif yüklerin hesabı Çizelge 5.4. Örnek 5.3 e ait ktif deplasmanların hesabı Çizelge 5.5. Örnek 5.3 e ait Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (Fi)...5 Çizelge 5.6. Örnek 5.3 e ait ktif deplasmanların hesabı....5 Çizelge 5.7. Örnek 5.3 e ait eşdeğer kat deprem Yükleri (Fi).53 Çizelge 5.8. Örnek 5.3 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A)...54 Çizelge 5.9. Örnek 5.3 e ait Göreli kat ötelemeleri kontrolü...54 Çizelge Örnek 5.3 e ait İkinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge 5.3. Örnek 5.3 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A)...55 Çizelge 5.3. Örnek 5.3 e ait Göreli kat ötelemeleri kontrolü 55 Çizelge Örnek 5.3 e ait İkinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...56 Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif yüklerin hesabı Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif deplasmanların hesabı. 58 Çizelge Örnek 5.4 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...59 Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif deplasmanların hesabı.60 Çizelge Örnek 5.4 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...6 Çizelge Örnek 5.4 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A).6 Çizelge Örnek 5.4 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge 5.4. Örnek 5.4 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...6 Çizelge 5.4. Örnek 5.4 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A) 63 Çizelge Örnek 5.4 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge Örnek 5.4 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )..64 Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif yüklerin hesabı Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif deplasmanların hesabı...66 Çizelge Örnek 5.5 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi).. 67 Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif deplasmanların hesabı...68 Çizelge Örnek 5.5 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...69 Çizelge Örnek 5.5 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)...70 Çizelge 5.5. Örnek 5.5 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...70 IX

12 Çizelge 5.5. Örnek 5.5 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge Örnek 5.5 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A)....7 Çizelge Örnek 5.5 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...7 Çizelge Örnek 5.5 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )..7 Çizelge Örnek 5.6 ya ait ktif yüklerin hesabı.. 74 Çizelge Örnek 5.6 ya ait ktif deplasmanların hesabı...74 Çizelge Örnek 5.6 ya ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 75 Çizelge Örnek 5.6 ya ait ktif deplasmanların hesabı...76 Çizelge Örnek 5.6 ya ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...77 Çizelge 5.6. Örnek 5.6 ya ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..78 Çizelge 5.6. Örnek 5.6 ya ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...78 Çizelge Örnek 5.6 ya ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge Örnek 5.6 ya ait Burulma düzensizliği kontrolü (A). 79 Çizelge Örnek 5.6 ya ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...79 Çizelge Örnek 5.6 ya ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge 5.67 Örnek 5.7 ye ait ktif yüklerin hesabı..8 Çizelge Örnek 5.7 ye ait ktif deplasmanların hesabı...8 Çizelge Örnek 5.7 ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 83 Çizelge Örnek 5.7 ye ait ktif deplasmanların hesabı...84 Çizelge 5.7. Örnek 5.7 ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...85 Çizelge 5.7. Örnek 5.7 ye ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..86 Çizelge Örnek 5.7 ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...86 Çizelge Örnek 5.7 ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 87 Çizelge Örnek 5.7 ye ait Burulma düzensizliği kontrolü (A). 87 Çizelge Örnek 5.7 ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...88 Çizelge Örnek 5.7 ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...88 Çizelge Örnek 5.8 e ait ktif yüklerin hesabı Çizelge Örnek 5.8 e ait ktif deplasmanların hesabı X

13 Çizelge Örnek 5.8 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)..94 Çizelge 5.8. Örnek 5.8 e ait ktif deplasmanların hesabı Çizelge 5.8. Örnek 5.8 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...96 Çizelge Örnek 5.8 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A) Çizelge Örnek 5.8 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü.97 Çizelge Örnek 5.8 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ).. 97 Çizelge Örnek 5.8 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A) Çizelge Örnek 5.8 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge Örnek 5.8 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ).. 99 Çizelge Örnek 5.9 a ait ktif yüklerin hesabı..0 Çizelge Örnek 5.9 a ait ktif deplasmanların hesabı...0 Çizelge 5.9. Örnek 5.9 a ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 0 Çizelge 5.9. Örnek 5.9 a ait ktif deplasmanların hesabı...03 Çizelge Örnek 5.9 a ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...04 Çizelge Örnek 5.9 a ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..04 Çizelge Örnek 5.9 a ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...05 Çizelge Örnek 5.9 a ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 05 Çizelge Örnek 5.9 a ait Burulma düzensizliği kontrolü (A).06 Çizelge Örnek 5.9 a ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge Örnek 5.9 a ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge Örnek 5.0 a ait ktif yüklerin hesabı..08 Çizelge 5.0. Örnek 5.0 a ait ktif deplasmanların hesabı...08 Çizelge 5.0. Örnek 5.0 a ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 09 Çizelge Örnek 5.0 a ait ktif deplasmanların hesabı...0 Çizelge Örnek 5.0 a ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)... Çizelge Örnek 5.0 a ait burulma düzensizliği kontrolü (A).. Çizelge Örnek 5.0 a ait göreli kat ötelemeleri kontrolü.. Çizelge Örnek 5.0 a ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge Örnek 5.0 a ait Burulma düzensizliği kontrolü (A). 3 XI

14 Çizelge Örnek 5.0 a ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...3 Çizelge 5.0. Örnek 5.0 a ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 3 Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ktif yüklerin hesabı..5 Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ktif deplasmanların hesabı...5 Çizelge 5.3. Örnek 5. e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 6 Çizelge 5.4. Örnek 5. e ait ktif deplasmanların hesabı..7 Çizelge 5.5. Örnek 5. e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 8 Çizelge 5.6. Örnek 5. e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..8 Çizelge 5.7. Örnek 5. e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü... 9 Çizelge 5.8. Örnek 5. e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge 5.9. Örnek 5. e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A). 0 Çizelge 5.0. Örnek 5. e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...0 Çizelge 5.. Örnek 5. e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 0 Çizelge 5.. Örnek 5. ye ait ktif yüklerin hesabı.... Çizelge 5.3. Örnek 5. ye ait ktif deplasmanların hesabı. Çizelge 5.4. Örnek 5. ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi).. 3 Çizelge 5.5. Örnek 5. ye ait ktif deplasmanların hesabı. 4 Çizelge 5.6. Örnek 5. ye ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...5 Çizelge 5.7. Örnek 5. ye ait burulma düzensizliği kontrolü (A)...5 Çizelge 5.8. Örnek 5. ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...6 Çizelge 5.9. Örnek 5. ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...6 Çizelge Örnek 5. ye ait Burulma düzensizliği kontrolü (A)...7 Çizelge 5.3. Örnek 5. ye ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...7 Çizelge 5.3. Örnek 5. ye ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ).. 8 Çizelge Örnek 5.3 e ait ktif yüklerin hesabı.. 30 Çizelge Örnek 5.3 e ait ktif deplasmanların hesabı...30 Çizelge Örnek 5.3 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)....3 Çizelge Örnek 5.3 e ait ktif deplasmanların hesabı...3 Çizelge Örnek 5.3 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...33 XII

15 Çizelge Örnek 5.3 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..33 Çizelge Örnek 5.3 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü Çizelge Örnek 5.3 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 34 Çizelge 5.4. Örnek 5.3 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A).35 Çizelge 5.4. Örnek 5.3 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü..35 Çizelge Örnek 5.3 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...36 Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif yüklerin hesabı..38 Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif deplasmanların hesabı...38 Çizelge Örnek 5.4 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi) 39 Çizelge Örnek 5.4 e ait ktif deplasmanların hesabı..40 Çizelge Örnek 5.4 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...4 Çizelge Örnek 5.4 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)...4 Çizelge Örnek 5.4 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...4 Çizelge 5.5. Örnek 5.4 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ).4 Çizelge 5.5. Örnek 5.4 e ait Burulma düzensizliği kontrolü (A)..43 Çizelge Örnek 5.4 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü..43 Çizelge Örnek 5.4 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i )...44 Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif yüklerin hesabı..46 Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif deplasmanların hesabı...46 Çizelge Örnek 5.5 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi). 47 Çizelge Örnek 5.5 e ait ktif deplasmanların hesabı...48 Çizelge Örnek 5.5 e ait eşdeğer kat deprem yükleri (Fi)...49 Çizelge Örnek 5.5 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..49 Çizelge 5.6. Örnek 5.5 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...50 Çizelge 5.6. Örnek 5.5 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) Çizelge Örnek 5.5 e ait burulma düzensizliği kontrolü (A)..5 Çizelge Örnek 5.5 e ait göreli kat ötelemeleri kontrolü...5 Çizelge Örnek 5.5 e ait ikinci mertebe etkilerinin kontrolü (θ i ) 5 XIII

16 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.. (A) Burulma düzensizliği 7 Şekil 3.. Kaydırılmış kütle merkezi.8 Şekil 3.3. A türü düzensizlik durumu Şekil 3.4. A3 türü düzensizlik durumu 0 Şekil 3.5. B3 türü düzensizlik durumu... Şekil 3.6. Rijit diyafram modeli..4 Şekil 3.7.a. Hesap yönteminin seçilmesi.6 Şekil 3.7.b. Hesap yönteminin seçilmesi 7 Şekil 3.8. Tasarım ivme spektrum graği... Şekil 4.. Fiktif yükler ve yer değiştirmeler...3 Şekil 4.. Kat hizalarına etkiyen ktif yükler. 5 Şekil 5.. Örnek 5. e ait bina görünüşü.30 Şekil 5.. Örnek 5. in kalıp planı Şekil 5.3. Örnek 5. ye ait bina görünüşü Şekil 5.4. Örnek 5. nin kat kalıp planı Şekil 5.5. Örnek 5.3 e ait bina görünüşü.48 Şekil 5.6. Örnek 5.3 ün kat kalıp planı...49 Şekil 5.7. Örnek 5.4 ün kat kalıp planı..57 Şekil 5.8. Örnek 5.5 in kat kalıp planı 65 Şekil 5.9. Örnek 5.6 nın kat kalıp planı..73 Şekil 5.0. Örnek 5.7 nin kat kalıp planı 8 Şekil 5.. X yönündeki ktif deplasmanların karşılaştırılması Şekil 5.. X yönündeki maksimum deplasmanların karşılaştırılması..89 Şekil 5.3. X yönündeki minimum deplasmanların karşılaştırılması Şekil 5.4. Y yönündeki ktif deplasmanların karşılaştırılması 90 Şekil 5.5. Y yönündeki maksimum deplasmanların karşılaştırılması....9 Şekil 5.6. Y yönündeki minimum deplasmanların karşılaştırılması....9 Şekil 5.7. Örnek 5.8 in kat kalıp planı..9 Şekil 5.8. Örnek 5.9 un kat kalıp planı XIV

17 Şekil 5.9. Örnek 5.0 nun kat kalıp planı...07 Şekil 5.0. Örnek 5. in kat kalıp planı.. 4 Şekil 5.. Örnek 5. nin kat kalıp planı.... Şekil 5.. Örnek 5.3 ün kat kalıp planı..9 Şekil 5.3. Örnek 5.4 ün kat kalıp planı.37 Şekil 5.4. Örnek 5.5 in kat kalıp planı.. 45 XV

18 . GİRİŞ Salim URTİMUR. GİRİŞ Ülkemiz topraklarının, nüfusunun, sanayinin ve barajların %90 dan büyük bölümü deprem bölgeleri içerisinde bulunmaktadır. Önceden tahmin edilmesi ve önlenmesi olanaksız olan depremler çoğunlukla can ve mal kaybına sebep olmaktadır. Depremlerin oluşturacağı yapısal hasarları en aza indirmek ve can kaybını önlemek amacıyla gelişmiş ülkelerde çeşitli önlemlere başvurulmaktadır. Deprem afetine karşı yapılacak en etkili davranış biçimi, kuşkusuz, depreme dayanıklı yapılar yapılmasıdır. Yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlar ve tasarımcıların yaptığı öneriler ışığında, depreme dayanıklı tasarım konusunda kayda değer gelişmeler sağlanmıştır. Bu tür sonuçların uygulamaya aktarılmasını sağlamak amacıyla deprem yönetmelikleri oluşturulmuştur. Depreme dayanıklı yapılar yapılması konusunda en belirleyici hususların başında deprem yönetmelikleri gelmektedir. 975 yılından bu yana ülkemizde uygulanmakta olan deprem yönetmeliği 3 yıl gibi çok uzun bir süreden sonra yenilenerek Ocak 998 yılında yeniden yürürlüğe girmiştir. 975 yönetmeliği 960 lı yılların teknolojisini ve araştırma sonuçlarını yansıtmaktaydı. 998 yönetmeliğinin 99 de hazırlanmış olduğu düşünülürse 980 li yılların teknolojisi ve araştırma sonuçlarını yansıtmaktadır. Gelişmiş ülkeler yönetmeliklerini periyodik şekilde yenilemektedirler. Böylece deprem mühendisliği konusunda ulaşılan son gelişmeler periyodik bir şekilde uygulamaya geçirilmiş olmaktadır. Deprem yönetmeliğinde yapılan son değişiklik 007 yılında yapılmış, yönetmeliğin adı Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik olarak değiştirilmiş ve düzensizlik tanımları tekrar yapılmıştır. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmeliğinde düzensiz binalar planda düzensiz ve düşey doğrultuda düzensiz binalar olmak üzere iki gruba ayrılmıştır. Bu tezin kapsamında, özellikle bina hesaplarında kullanılan, SAP000 gibi dünya literatüründe kabul edilmiş yapı analiz programı kullanılarak eşdeğer deprem yükü yöntemi ile perde kalınlığının, perde konumunun ve perde adedinin bina

19 . GİRİŞ Salim URTİMUR davranışına etkileri Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik- 007 (DBYBHY-007) de verilen ölçütlere göre incelenecektir.

20 . ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Salim URTİMUR. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR AYDINOĞLU (997), Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelikte yer alan hesap kurallarını ve hesapta izlenecek adımları çizelge yardımıyla anlatılmıştır. DÜNDAR ve Ark. (998), Yeni Deprem Yönetmeliğine göre bina analiz ve tasarımı, isimli çalışmalarında rijit diyafram, mod birleştirme yöntemi ile hesap gibi kavramlar ele alınmıştır. ÖZDEMİR (999), bu çalışmada Yeni Deprem Yönetmeliği (TDY 98) incelenmekte ve getirdiği rijit diyafram, planda ve düşeyde düzensizlikler, göreli kat ötemeleri ve ikinci mertebe etkileri gibi yeni kavramlar irdelenmektedir. Ayrıca Eşdeğer Deprem Yükü ve Mod Birleştirme Yöntemi ile bulunan sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Diğer bir karşılaştırma statik rayleigh oranı ve dinamik serbest titreşim analizinden bulunan temel peryodlar arasında yapılmıştır. Bu çalışmada perdelerin uzaysal kabuk veya elemanter geniş kolon olarak modellenmesi sonuçlarıda karşılaştırılmaktadır. Ayrıca asansör ve merdiven şaftlarının nasıl ele alınacağıda incelenmektedir. Kısa kolon durumlarının getirdiği olumsuzluklar özel bir örnek üzerinde gösterilmektedir. Tüm uygulamalar genel amaçlı ANSYS programı ile çözülmektedir. AYDINALEV (000), bu çalışmada Yeni Deprem Yönetmeliği (TDY 98) incelenmekte ve getirdiği rijit diyafram, planda ve düşeyde düzensizlikler, göreli kat ötemeleri ve ikinci mertebe etkileri gibi yeni kavramlar irdelenmektedir. Ayrıca Eşdeğer Deprem Yükü ve Mod Birleştirme Yöntemi ile bulunan sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Diğer bir karşılaştırma statik rayleigh oranı ve dinamik serbest titreşim analizinden bulunan temel peryodlar arasında yapılmıştır. Bu çalışmada perdelerin Kabuk veya Elemanter geniş kolon olarak modellenmesi sonuçlarıda karşılaştırılmaktadır. Ayrıca asansör şaftlarının nasıl ele alınacağıda incelenmektedir. Tüm uygulamalar genel amaçlı SAP90 programı ile çözülmektedir. DUMAN (000), bu çalışmada inşaat mühendisliği proje bürolarında kullanılan STA4CAD bilgisayar programının yeni deprem yönetmeliği analiz hesapları bakımından irdelenmesi yapılmaktadır. Önce çeşitli bina taşıyıcı sistemleri 3

21 . ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Salim URTİMUR ANSYS5.3 programı ile çözülmüş ve SAP90 programı sonuçları ile kontrol edilmiştir. Kesin olduğu garanti edilen bu sonuçlar ile STA4CAD programı sonuçları ile karşılaştırılarak irdeleme yapılmıştır. Ayrıca STA4CAD programının dayandığı ileri sürülen teorik temellerde incelenmiştir. Böylece deprem yönetmeliğinin analiz hesaplarında belirtilen hususların STA4CAD programı tarafından ne ölçüde yerine getirildiği araştırılmaktadır. MACİT (000), Yapılan çalışmada yönetmeliğin (TDY 98) içeriği ve yapı analizi için yönetmelikte kullanılan yöntemler kısaca açıklanmıştır. Yönetmelik deprem hesabının birbirine dik iki eksen doğrultusunda ayrı ayrı yapılmasını öngörmekte olup asal eksenleri deprem doğrultularına paralel olmayan elemanlar için iki doğrultuda yapılan hesap sonuçlarının %30 kuralı ile birleştirmesini önermektedir. %30 kuralının teorik (istatiksel) temeli ve taşıyıcı sistem elemanlarının asal eksen doğrultularının deprem doğrultuları ile yaptığı açı değiştirilerek yapılan çözümlemeler sonucunda %30 kuralının geçerliliği irdelenmiştir. GÜZELDAĞ (00), Yeni Deprem Yönetmeliğinde (TDY98) yer alan hesap kuralları SAP000 ve ANSYS programları ile irdelenmiştir. EVCİL (005), bu çalışmada, Yeni Deprem Yönetmeliğinde yer alan, bina ve bina türü yapıların deprem hesabında kullanılacak yöntemlerin seçiminde önemli düzensizliklerden biri olan A-Burulma düzensizliği detaylı olarak incelenmiştir. Bu çalışma çeşitli yapı tipleri üzerinde yapılmıştır. Bu yapı tipleri çözülerek burulma düzensizliği katsayılarının aks sayılarına ve kat sayılarına göre değişimleri incelenmiştir. Ayrıca yapıda burulma düzensizliği (nbi>.0) ve aşırı burulma düzensizliği (nbi>.00) oluşmaması için mevcut kolon boyutları arttırılarak, mevcut perde elemanlara simetrik perde elemanlar yerleştirilerek ve perdelerin yapı içerisindeki konumları değiştirilerek değişik çözümlemeler yapılmıştır. Bu konularda göz önüne alınan örnekler SAP000N programı kullanılarak çözülmüştür. MAVRUK (006), Boşluklu perdeli yapılar Yeni Deprem Yönetmeliği'ne (TDY98) göre incelenmiştir. Güçlendirici kirişe sahip boşluklu deprem perdelerinde, kiriş konumunun uygun seçilmesi ile perdede oluşan yanal yer değiştirme ve taban momenti değerleri önemli ölçüde azaltılabilmekte ve en iyi yapısal davranış belirlenebilmektedir. Bu şekilde yeni deprem yönetmeliğine göre, 4

22 . ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Salim URTİMUR boşluklu perdeli yapılarda güçlendirici kirisin yapı düzensizliklerine etkisi, güçlendirici kirisin konumu ve sayısı değiştirilerek bina için en iyi yapısal davranışa göre güçlendirici kiriş konumu belirlenebilmektedir. Bina analizinde ETABS V paket programı ile çözüm yapılmıştır. Perdeler sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiştir. Binanın deprem analizinde Eşdeğer Deprem Yükü yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar çizelge ve graklerle karsılaştırılmış, güçlendirici kiriş konumunun düzensizliklere etkisi gözlenmiştir. BÜTÜN (00), Deprem bölgelerinde yapılacak binalar hakkında yönetmelik, 06/03/007 tarih ve 6454 sayılı resmi gazetede yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Yönetmelikte, yapı düzensizlikleri göz önüne alınarak yapıların deprem hesabının 3 boyutlu olarak yapılması istenmektedir. Yapı düzensizlikleri planda düzensizlik ve düşey doğrultuda düzensizlik olarak ana gruba ayrılmıştır. (A) burulma düzensizliği, (A) döşeme süreksizliği, (A3) planda çıkıntıların bulunması, (B) zayıf kat düzensizliği, (B) yumuşak kat düzensizliği ve (B3) taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının süreksizliği durumlarıdır. Bu çalışmada Türk Deprem Yönetmeliği (TDY007) irdelenmekte ve perdeli yapılar ile A düzensizliği (döşeme süreksizliği) durumu ve bu durumun düzeltilmesi için perde yerleşimin etkisi incelenmektedir. Türk Deprem Yönetmeliğinde (TDY007) önerilen eşdeğer deprem yükü yöntemine bağlı kalarak rijit diyafram modeli ve kabuk modeli kullanılmıştır. Tüm örneklerin analizi için SAP000 paket programı kullanılmıştır. YEDİKARDEŞ (00), Deprem bölgelerinde yapılacak binalar hakkında yönetmelik, 06/03/007 tarih ve 6454 sayılı resmi gazetede yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. Yönetmelikte, yapı düzensizlikleri göz önüne alınarak yapıların deprem hesabının 3 boyutlu olarak yapılması istenmektedir. Yapı düzensizlikleri planda düzensizlik ve düşey doğrultuda düzensizlik olarak ana gruba ayrılmıştır. (A) burulma düzensizliği, (A) döşeme süreksizliği, (A3) planda çıkıntıların bulunması, (B) zayıf kat düzensizliği, (B) yumuşak kat düzensizliği ve (B3) taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının süreksizliği durumlarıdır. Bu çalışmada Türk Deprem Yönetmeliği (TDY007) irdelenmekte ve perdeli yapılar ile A düzensizliği (döşeme süreksizliği) durumu ve bu durumun düzeltilmesi için perde yerleşimin etkisi incelenmektedir. Türk Deprem Yönetmeliğinde (TDY007) önerilen eşdeğer deprem 5

23 . ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Salim URTİMUR yükü yöntemine bağlı kalarak rijit diyafram modeli ve kabuk modeli kullanılmıştır. Tüm örneklerin analizi için SAP000 paket programı kullanılmıştır. 6

24 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Deprem etkisi altında bulunan bölgelerde, yapıların depreme dayanıklı olarak projelendirilmesi ve yapım esaslarının belirlenmesi yönetmeliklerde yer almaktadır. Yönetmelikler, uygun tasarım ve yapım için minimum uyulması gereken şartları tanımlar. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik adıyla 007 yılında yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmelikte yapım teknolojisine uygun hesap analizleri bulunmaktadır. Bu bölümde yeni yönetmeliğin öngördüğü hesap esasları ve yapım kurallarına ilişkin kavram ve esaslar kısaca açıklanmaktadır. 3.. Yapı Düzensizlikleri 3... Planda Düzensizlik Durumları 3... (A) Burulma Düzensizliği Şekil 3.. (A) Burulma Düzensizliği 7

25 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Döşemelerin kendi düzlemleri içinde rijit diyafram olarak çalışmaları durumunda ( i)ort = / [( i)max + ( i)min] ( 3. ) Burulma düzensizliği katsayısı :ηbi = ( i)max / ( i)ort ( 3.a ) Burulma düzensizliği durumu : ηbi >. (3.b) Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı doğrultudaki ortalama göreli ötelemeye oranını ifade eden katsayıya burulma düzensizliği katsayısı ηbi denilmektedir. Kat deplasmanları ve buna bağlı olan göreli kat ötelemeleri, deprem yüklerinin ± % 5 eksantrik olarak yapıya etkilemesiyle belirlenmelidir. Şekil 3.. Kaydırılmış Kütle Merkezi. η bi ise eksantrisite değerleri, her iki doğrultu için D büyütme katsayısı ile çarpılarak büyütülmeli ve analiz yeniden yapılmalıdır. D i büyütme katsayısı: D i = (η bi /.) (3.) η bi ise dinamik analiz yapılması zorunludur. 8

26 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR 3... (A) Döşeme Süreksizlikleri Herhangi bir i inci kattaki döşemede; Merdiven ve asansör boşlukları dahil olmak üzere, boşluk alanları toplamının (A b ) brüt kat alanının (A) /3 ünden fazla olması Yatay kuvvetlerin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle aktarabilmesini güçleştiren yerel döşeme boşluklarının bulunması Döşemenin düzlem içi rijitlik ve dayanımında ani azalmaların olması durumlarıdır. Bu durumlar şekil üzerinde gösterilecek olursa; Şekil 3.3. A Türü Düzensizlik Durumu 9

27 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR (A3) Planda Çıkıntılar Bulunması Şekil 3.4. A3 Türü Düzensizlik Durumu Yapı kat planlarındaki girinti veya çıkıntıların birbirine dik iki doğrultudaki boyutlarının her ikisinde de (a x, a y ), yapının o katının aynı doğrultulardaki toplam plan boyutlarının ( L x, L y ) %0 sinden büyük olması durumudur Düşey Doğrultuda Düzensizlik Durumları 3... (B) Komşu Katlar Arası Dayanım Düzensizliği ( Zayıf Kat ) Betonarme binalarda, birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi birinde, herhangi bir kattaki etkili kesme alanı nın, bir üst kattaki etkili kesme alanı na oranı olarak tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı ηci nin 0.80 den küçük olması durumu. [ηci = ( Ae)i / ( Ae)i+ < 0.80] (3.3) Herhangi bir katta etkili kesme alanının tanımı: 0

28 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Ae = Aw + Ag Ak (3.4) Aw: Depreme dik doğrultudaki kolon çıkıntılarının alanları hariç, herhangi bir kattaki kolon en kesiti etkin gövde alanları toplamı, Ag: Binada herhangi bir katta, hesap yapılan deprem doğrultusuna paralel doğrultuda perde olarak çalışan taşıyıcı sistem elemanlarının en kesit alanları toplamı, Ak: Binada herhangi bir katta, kapı ve pencere boşlukları çıkarıldıktan sonra, hesap yapılan deprem doğrultusuna paralel kâgir dolu duvar alanlarının toplamını göstermektedir (B) Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği ( Yumuşak Kat ) Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir i inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranının bir üst veya bir alt kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranına bölünmesi ile tanımlanan; Rijitlik Düzensizliği Katsayısı η ki nin.0 dan fazla olması durumu. η ki = ( i /h i ) ort / ( i+ /h i+ ) ort >,0 veya η ki = ( i /h i ) ort / ( i /h i ) ort >,0 (3.5) (B3) Taşıyıcı Sistem Düşey Elemanlarının Süreksizliği Taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının (kolon veya perdelerin) bazı katlarda kaldırılarak kirişlerin veya guseli kolonların üstüne veya ucuna oturtulması, ya da üst kattaki perdelerin altta kolonlara oturtulması durumudur. Yeni deprem yönetmeliği B3 türü düzensizliğin oluşturacağı olumsuzluklara meydan vermemek için aşağıdaki koşulları önermektedir.

29 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Şekil 3.5. B3 Türü Düzensizlik Durumu (a) Kolonlar hiçbir durumda, binanın herhangi bir katında konsol kirişlerin veya alttaki kolonlarda oluşturulan guselerin üstüne veya ucuna oturtulmamalıdır. (b) Kolonun iki ucundan mesnetli bir kirişe oturması durumunda, kirişin bütün kesitlerinde ve ayrıca göz önüne alınan deprem doğrultusunda bu kirişin bağlandığı düğüm noktalarına birleşen diğer kiriş ve kolonların bütün kesitlerinde, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan tüm iç kuvvet değerleri %50 oranında arttırılacaktır. (c) Üst katlardaki perdenin altta kolonlara oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez. (d) Perdelerin binanın herhangi bir katında, kendi düzlemleri içinde kirişlerin üstüne açıklık ortasında oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.

30 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR 3.. Göreli Kat Ötelemelerin Kontrolü Herhangi bir kolon veya perde için, ardışık iki kat arasındaki yer değiştirme farkını ifade eden azaltılmış göreli kat ötelemesi ( i ) ile ifade edilmektedir. i = d i d i (3.6) di ve di, her bir deprem doğrultusu için binanın i inci ve (i ) inci katlarında herhangi bir kolon veya perdenin uçlarında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yatay yer değiştirmeleri göstermektedir. Her bir deprem doğrultusu için, binanın i inci katındaki kolon veya perdeler için etkin göreli kat ötelemesi δi ile ifade edilmektedir. δ i = R i (3.7) Her bir deprem doğrultusu için, binanın herhangi bir i inci katındaki kolon veya perdelerde, hesaplanan δi etkin göreli kat ötelemelerinin kat içindeki en büyük değeri (δi)max verilen koşulu sağlayacaktır. (δ i ) max 0.0 (3.7a) h i Koşulun binanın herhangi bir katında sağlanamaması durumunda, taşıyıcı sistemin rijitliği arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır. Ancak verilen koşul sağlansa bile, yapısal olmayan gevrek elemanların (cephe elemanları vb) etkin göreli kat ötelemeleri altında kullanılabilirliği hesapla doğrulanacaktır İkinci Mertebe Etkilerinin Kontrolü Taşıyıcı sistem elemanlarının doğrusal elastik olmayan davranışını esas alan daha kesin bir hesap yapılmadıkça, ikinci mertebe etkileri yaklaşık olarak 3

31 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR aşağıdaki şekilde göz önüne alınabilir: Göz önüne alınan deprem doğrultusunda her bir katta, İkinci Mertebe Gösterge Değeri, θi nin verilen koşulu sağlaması durumunda, ikinci mertebe etkileri yürürlükteki betonarme ve çelik yapı yönetmeliklerine göre değerlendirilecektir. Koşulun herhangi bir katta sağlanamaması durumunda, taşıyıcı sistemin rijitliği yeterli ölçüde arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır Rijit Diyafram Modeli Şekil 3.6. Rijit Diyafram Modeli 4

32 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Rijit kabulünün hesaplarda getirdiği kolaylıklar aşağıdaki gibi sıralanmıştır; Döşeme diyaframları dış yükler altında bir rijit cisim hareketi yapacağından, kat kütleleri bu diyaframın kütle merkezinde tanımlanabilmektedir. Bilinmeyen sayısı büyük ölçüde azalacağından, çözüm kolaylaşmaktadır. Döşemelerin varlığının hesaba katılması sağlanmaktadır. Aksi takdirde döşemelerin üç boyutlu kabuk elemanı kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi ile sisteme dahil edilmesi gerekmektedir Döşemeleri Rijit Diyafram Olarak Çalışmayan Yapılar Yapıda döşeme süreksizliklerinin bulunması ve planda çıkıntıların bulunması (A,A3 düzensizlikleri) halinde rijit diyafram modeli yanlış sonuçlar verebilmektedir. Bu durumda döşemenin düzlem içi davranışının göz önüne alınması gerekmektedir. İzlenecek yol, döşemenin yeterli sayıda üç boyutlu kabuk elemanlara bölünerek oluşturulacak sonlu elemanlar modelinin statik veya dinamik analizinin yapılmasıdır. Modelde kat kütlelerinin döşeme düğüm noktalarına uygun bir tarzda dağıtılması gerekmektedir Analiz Yöntemleri Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ( Statik analiz) Mod Birleştirme Yöntemi ( Spektrum analiz ) Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi 5

33 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR 3.7. Hesap Yönteminin Seçilmesi Şekil 3.7.a. Hesap Yönteminin Seçilmesi 6

34 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Şekil 3.7.b. Hesap Yönteminin Seçilmesi 3.8. Statik ve Dinamik Analizlerde Göz önüne Alınan Taban Kesme Kuvveti Yapıların depreme dayanaklı olarak boyutlanmasında kullanılan toplam taban kesme kuvveti: V t =W A(T ) / R a ( T ) bağıntısı ile hesaplanmaktadır. (3.0) Toplam Yapı Ağırlığı ( W ) W: Yapının toplam ağırlığını göstermekte ve; N W = W i (3.) i = Şeklinde hesaplanmaktadır. Burada w i ; i. Kat ağırlığını göstermektedir. w i = G i + n * Q i (3.) 7

35 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Çizelge 3.. Hareketli Yük Katılım Katsayısı (n) Binanın Kullanım Amacı Depo, antrepo, vb Okul, öğrenci yurdu, spor tesisi, sinema, tiyatro, konser salonu, garaj, lokanta, mağaza, vb Konut, işyeri, otel, hastane, vb n Spektral İvme Katsayısı (A(T i )) A(T i ) = A o I S(T i ) (3.3) A o : Etkin Yer İvmesi Katsayısı I: Bina Önem Katsayısı S(T i ): Spektrum Katsayısı A o ; Bu katsayı deprem bölgesine bağlı olarak tabloda gösterilmiştir. Çizelge 3.. Etkin Yer İvmesi Katsayısı (A o ) Deprem Bölgesi A o

36 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Çizelge 3.3. Bina Önem Katsayısı (I) Binanın Kullanım Amacı veya Türü. Deprem sonrası kullanımı gereken binalar ve tehlikeli madde içeren binalar a) Deprem sonrasında hemen kullanılması gerekli binalar (Hastaneler, dispanserler, sağlık ocakları, itfaiye bina ve tesisleri, PTT ve diğer haberleşme tesisleri, ulaşım istasyonları ve terminalleri, enerji üretim ve dağıtım tesisleri; vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, ilk yardım ve afet planlama istasyonları) b) Toksik, patlayıcı, parlayıcı, vb özellikleri olan maddelerin bulunduğu veya depolandığı binalar. İnsanların uzun süreli ve yoğun olarak bulunduğu ve değerli eşyanın saklandığı binalar a) Okullar, diğer eğitim bina ve tesisleri, yurt ve yatakhaneler, askeri kışlalar, cezaevleri, vb. b) Müzeler 3. İnsanların kısa süreli ve yoğun olarak bulunduğu binalar Spor tesisleri, sinema, tiyatro ve konser salonları, vb.. 4. Diğer binalar Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar (Konutlar, işyerleri, oteller, bina türü endüstri yapıları, vb) Bina Önem Katsayısı (I) Spektrum katsayısı, S(T), yerel zemin koşullarına ve binanın doğal periyodu T ye bağlı olarak aşağıdaki denklem ile hesaplanır. 9

37 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR S (T) = +.5 ( T / T A ) (0 T T A ) (3.4a) S (T) =.5 (T A < T T B ) (3.4b) S (T) =.5 ( T / T B ) 0.8 ( T > T B ) (3.4c) Yukarıdaki denklemde görülen T A ve T B ifadeleri spektrum karakteristik periyotlarıdır. Bu periyotlar deprem yönetmeliğinde tanımlanan yerel zemin sınıflarına bağlı olarak aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Çizelge 3.4. Yerel Zemin sınıfları Zemin Tanımlama Grubu A B C D Zemin Sınıfı Z Z Z3 Z4 Ayrışmamış sağlam kayalar; çok sıkı çakıl ve kum; sert kil ve siltli kil Ayrışmış ve çatlaklı kayalar; sıkı çakıl ve kum; çok katı kil ve siltli kil Yumuşak, süreksiz düzlemli çok ayrışmış kayalar; orta sıkı çakıl ve kum; katı kil ve siltli kil Yeraltı su seviyesi yüksek olan yumuşak alüvyon tabakaları; gevşek kum; yumuşak kil ve siltli kil Tanımlama A grubu zeminler; en üst tabaka kalınlığı 5 m den az B grubu zeminler En üst tabaka kalınlığı 5 m den fazla B grubu zeminler; en üst tabaka kalınlığı 5 m den az C grubu zeminler En üst tabaka kalınlığı 5m-50m arasındaki C grubu zeminler; en üst tabak kalınlığı 0 m den az D grubu zeminler En üst tabaka kalınlığı 50 m den fazla C grubu zeminler; en üst tabaka kalınlığı 0 m den fazla D grubu zeminler T A (sn) T B (sn) 0,0 0,30 0,5 0,40 0,5 0,60 0,0 0,90 0

38 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Tasarım İvme Spektrum Graği; Şekil 3.8. Tasarım İvme Spektrum Graği Deprem Yükü Azaltma Katsayısı ( R a ) Depremde taşıyıcı sistemin kendine özgü doğrusal elastik olmayan davranışını göz önüne almak üzere, verilen spektral ivme katsayısına göre bulunacak elastik deprem yükleri, aşağıda tanımlanan Deprem Yükü Azaltma Katsayısı na bölünecektir. Deprem Yükü Azaltma Katsayısı, çeşitli taşıyıcı sistemler için aşağıdaki tabloda tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı, R ye ve doğal titreşim periyodu, T ye bağlı olarak belirlenecektir.

39 3. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİK (DBYBHY 007) Salim URTİMUR Çizelge 3.5. Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı ( R ) BİNA TAŞIYICI SİSTEMİ () YERİNDE DÖKME BETONARME BİNALAR (.) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taşındığı binalar.... (.) Deprem yüklerinin tamamının bağ kirişli (boşluklu) perdelerle taşındığı binalar..... (.3) Deprem yüklerinin tamamının boşluksuz perdelerle taşındığı binalar.... (.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile boşluksuz ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdeler tarafından birlikte taşındığı binalar.. () PREFABRİKE BETONARME BİNALAR (.) Deprem yüklerinin tamamının bağlantıları tersinir momentleri aktarabilen çerçevelerle taşındığı binalar..... (.) Deprem yüklerinin tamamının, üstteki bağlantıları mafsallı olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar... (.3) Deprem yüklerinin tamamının prefabrike veya yerinde dökme boşluksuz ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdelerle taşındığı, çerçeve bağlantıları mafsallı olan prefabrike binalar.. (.4) Deprem yüklerinin, bağlantıları tersinir momentleri aktarabilen prefabrike çerçeveler ile yerinde dökme boşluksuz ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdeler tarafından birlikte taşındığı binalar (3) ÇELİK BİNALAR (3.) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taşındığı binalar.... (3.) Deprem yüklerinin tamamının, üstteki bağlantıları mafsallı olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar... (3.3) Deprem yüklerinin tamamının çaprazlı perdeler veya yerinde dökme betonarme perdeler tarafından taşındığı binalar (a) Çaprazların merkezi olması durumu... (b) Çaprazların dışmerkez olması durumu.... (c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu... (3.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile birlikte çaprazlı çelik perdeler veya yerinde dökme betonarme perdeler tarafından birlikte taşındığı binalar (a) Çaprazların merkezi olması durumu... (b) Çaprazların dışmerkez olması durumu... (c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu... Süneklik Düzeyi Normal Sistemler Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler

40 4. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ Salim URTİMUR 4. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ Eşdeğer Deprem Yükü Yönteminin adımları aşağıdaki gibidir: Adım : Döşemler rijit olarak kabul edilmiş ise mastır noktası kütle merkezinde seçilir. Adım : Katlara etkiyen ktif yükler hesaplanır ( F ): F w H = i i N w H j = j j w N F w i d H i Şekil 4.. Fiktif yükler ve yerdeğiştirmeler Adım 3: Bulunan ktif yükler, seçilen deprem doğrultusunda, yapının kat kütlemerkezlerine yerleştirilerek statik analiz yapılır ve kuvvet doğrultusundaki deplasmanlar d bulunur. Adım 4: Binanın birinci doğal titreşim periyodu ( T ) hesaplanır. Rayleigh oranı ile 3

41 4. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ Salim URTİMUR T in hesabı: T =π N i= N i= (m d (F i d ) ) Rayleigh oranı ile bulunan birinci doğal titreşim periyodu T in kontrolü için modal analiz yapılarak, buradan bulunan T değeri ile karşılaştırma yapılmasında yarar vardır. Adım 5: Toplam eşdeğer deprem yükü ( taban kesme kuvveti ) hesaplanır. V t =W A(T ) / R a ( T ) 0,A 0 I W (4.3) Adım 6: Katlara etkiyen eşdeğer deprem yükleri aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır. F i = (V t - F N ) N j= w H i ( w H ) j i j = (V t - F N ) F Bodrum katlarında rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre perdelerinin bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, bodrum katlarına ve üstteki katlara etkiyen eşdeğer deprem yükleri, aşağıda belirtildiği üzere, ayrı ayrı hesaplanacaktır. Bu yükler, üst ve alt katların birleşiminden oluşan taşıyıcı sisteme birlikte uygulanacaktır. (a) Üstteki katlara etkiyen toplam eşdeğer deprem yükünün ve eşdeğer kat deprem yüklerinin belirlenmesinde, bodrumdaki rijit çevre perdeleri göz önüne alınmaksızın tablodan seçilen R katsayısı kullanılacak ve sadece üstteki katların ağırlıkları hesaba katılacaktır. Bu durumda ilgili bütün tanım ve 4

42 4. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ Salim URTİMUR bağıntılarda temel üst kotu yerine zemin katın kotu göz önüne alınacaktır. Birinci doğal titreşim periyodunun hesabında da, ktif yüklerin belirlenmesi için sadece üstteki katların ağırlıkları kullanılacaktır (b) Rijit bodrum katlarına etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin hesabında, sadece bodrum kat ağırlıkları göz önüne alınacak ve Spektrum Katsayısı olarak S(T)= alınacaktır. Her bir bodrum katına etkiyen eşdeğer deprem yükünün hesabında, bulunan spektral ivme değeri ile bu katın ağırlığı doğrudan çarpılacak ve elde edilen elastik yükler, R a (T) =,5 katsayısına bölünerek azaltılacaktır. (c) Üstteki katlardan bodrum katlarına geçişte yer alan ve çok rijit bodrum perdeleri ile çevrelenen zemin kat döşeme sisteminin kendi düzlemi içindeki dayanımı, bu hesapta elde edilen iç kuvvetlere göre kontrol edilecektir. Şekil 4.. Kat Hizalarına Etkiyen Fiktif Yükler N F i i= V t = F N + F N = N V t (4.5) 5

43 4. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ Salim URTİMUR Yukarıdaki bağıntıda görülen F N yapının N. katına (en üst) ek olarak uygulanacak yatay yüktür. Adım 7: Eşdeğer deprem yükleri, yapıya her iki deprem doğrultusunda ± %5 eksantrisite ile uygulanarak statik analiz yapılır ve kat deplasmanları ile iç kuvvetler bulunur. Adım 8: A burulma düzensizliği ve B yumuşak kat kontrolleri yapılır. Yapılan kontrollerde; a). ve. derece deprem bölgelerinde η ki ise dinamik analiz yapılmak zorundadır. b) η bi ise dinamik analiz yapılması zorunludur c). η bi ise eksantrisite değerleri her iki doğrultu için D i katsayısı ile çarpılarak büyütülmeli ve 7. adımdan itibaren işlemler tekrarlanmalıdır. Adım 9: Göreli kat ötelemeleri ve ikinci mertebe etkilerinin kontrolleri yapılır. 6

44 5. PERDELİ SİSTEMLER Türk Deprem Yönetmeliği yüklerin ± %5 eksantrik olarak yapıya uygulanmasından sonra, deprem doğrultusunda çalışan perdeler için aşağıdaki α s katsayısının hesaplanarak yapının süneklik düzeyine göre bir takım kontrollerin yapılmasını öngörmektedir. α s = Perde Taban Momentleri Toplamı Toplam Devrilme Momenti Süneklik düzeyi yüksek sistemlerde R = 7 katsayısının kullanılabilmesi için α s 0,75 olmalıdır. α s değeri 0,75 ile,0 Aralığında ise R katsayısı R=0 4 α s bağıntısı ile düzeltilerek analiz yeniden yapılmalıdır. Süneklik düzeyi normal sistemlerde α s 0,75 sağlanmalıdır. Bunun sağlanmaması halinde perde kesit alanları artırılarak hesapların yeniden tekrarlanması gerekir. Süneklik düzeyi karma sistemlerde her bir deprem doğrultusunda mutlaka α s 0,40 olmalıdır. α s /3 olması durumunda, deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek perde tarafından taşındığı durum için verilen R katsayısı, taşıyıcı sistemin tümü için kullanılabilir 0,4 α s /3 Aralığında, her iki deprem doğrultusunda taşıyıcı sistemin tümü için R = R NÇ +.5α s ( R YP R NÇ ) bağıntısı uygulanacaktır. 5.. Perdelerin modellenmesi Yapı sistemlerinde bulunan perdeler iki farklı şekilde modellenebilmektedir. Bunların birincisi, uzaysal kabuk elemanlarının kullanılmasıdır. İkincisi, daha 7