GÜZ DÖNEMİ YAPI STATİĞİ 1 DERSİ PROJE RAPORU

Transkript

1 GÜZ DÖNEMİ YAPI STATİĞİ 1 DERSİ PROJE RAPORU GRUP 1 ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI ÖĞRENCİ NO - ADI SOYADI

2 Bina Özellikleri Kat Sayısı: 3 Kat Yüksekliği: 3m (her katta aynı) Bina Taşıyıcı Sistem Elemanları: Çerçeve ve Perdeler Süneklik Düzeyi: Yüksek Zemin Sınıfı: Z2 Bulunduğu İl: Eskişehir Deprem Bölgesi: 2 Beton Sınıfı: C30 Donatı Çeliği: B420C Bodrum kat kalıp planı aşağıda verilmiştir;

3 Bodrum kat mimarı planı aşağıda verilmiştir;

4 Sap modeli bodrum kat döşeme planı aşağıda verilmiştir;

5 Sap2000 3D model görünümü aşağıda verilmiştir;

6 Malzeme Tanımlama Modelde 2 tip malzeme tanımlanmıştır. Bunlardan biri C30 Betonu diğeri ise B420C donatı çeliğidir. Bu malzemeler için Sap2000 malzeme tanımlama penceresine girilmiş olan malzeme karakteristik değerleri, bu değerlerin alındığı yönetmelikler ve bu yönetmeliklerin ilgili maddeleri her bir parametre için ayrı ayrı gösterilmiştir. (Aşağıdaki pencerelerde malzeme özelliklerinin girileceği kutucuklar boş bırakılmıştır. Siz kendi girdiğiniz değerleri gösteriniz. Bu değerlerin alındığı yönetmelikleri ve bu yönetmeliklerdeki ilgili maddeleri, yönetmelikten ekran görüntüsü alarak ifade ediniz) Kesit Tanımlama Modelde tanımlanan kolon ve kiriş kesitleri aşağıdaki pencerelerde gösterilmiştir;

7 Modelde tanımlanan area eleman (döşeme) kesitleri aşağıdaki pencerede gösterilmiştir; Düşey Yük Tiplerini Tanımlama Modelde tanımlanan düşey yük tipleri aşağıdaki pencerede gösterilmiştir; (Self Weight Multiplier kutucuğuna girilen değerin ne anlam ifade ettiğini açıklayınız)

8 Döşeme ve Kiriş Yükleri Modelde döşemelere etkiyecek olan sabit ve hareketli yükler ile kirişlere etkiyecek olan duvar yükleri hesaplanmıştır. Döşeme katmanları aşağıdaki çizimlerde gösterilmiştir. D1, D2, D7, D9, D11 Döşemeleri Katmanları (Tüm döşeme tipleri için döşeme katmanlarını yukarıdaki gibi çizimle belirtiniz) Hesaplanan döşeme sabit ve hareketli yükleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. Döşeme Adı Döşeme Tipi Kaplama Türü Yoğunluk (Kg/m³) Kalınlık (m) 1 Balkon Karo 0,02 2 Balkon Karo 0,02 3 Oda Ahşap Parke 0,01 4 Oda Ahşap Parke 0,01 5 Oda Ahşap Parke 0,01 6 Oda Ahşap Parke 0,01 7 Islak Alan Karo 0,02 8 Merdiven Mermer 0,02 9 Islak Alan Karo 0,02 10 Oda Ahşap Parke 0,01 11 Balkon Karo 0,02 Sabit Yükler Yer Kaplaması *Çatı Katında Yok Tesviye Betonu *Çatı Katında Yok Tavan Sıvası Yük (kn/m²) Yoğunluk (Kg/m³) (Bazı değerler boş bırakılmıştır. Siz kendi değerlerinizi giriniz. Malzeme yoğunluğu ve hareketli yük değerlerinin alındığı yönetmelikleri ve bu yönetmeliklerdeki ilgili maddeleri, yönetmelikten ekran görüntüsü alarak gösteriniz) Kalınlık (m) Yük (kn/m²) Yoğunluk (Kg/m³) Kalınlık (m) 0,05 0,02 Yük (kn/m²) Hareketli Yükler (kn/m²) Normal Kat Hareketli Yükü Çatı Katı Hareketli Yükü

9 Hesaplanan kiriş duvar yükleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. *Çatıda Duvar Yükü Yok Duvar Sıva Kiriş Adı Duvar Tipi Yoğunluk Kalınlık Yükseklik Yük Yoğunluk Kalınlık Yükseklik (Kg/m³) (m) (m) (kn/m) (Kg/m³) (m) (m) K101 0,2 2,5 0,04 2,5 K102 0,2 2,5 0,04 2,5 K103 0,2 2,5 0,04 2,5 K104 0,2 2,5 0,04 2,5 K105 0,1 2,5 0,04 2,5 K106 0,2 2,5 0,04 2,5 K107 0,2 2,5 0,04 2,5 K108 0,1 2,5 0,04 2,5 K109 0,2 2,5 0,04 2,5 K110 0,2 2,5 0,04 2,5 K111 0,2 2,5 0,04 2,5 K112 0,2 2,5 0,04 2,5 K113 0,2 2,5 0,04 2,5 K114 Gazbeton 0,2 2,5 0,04 2,5 K115 (5 Mpa) 0,2 2,5 0,04 2,5 K116 0,2 2,5 0,04 2,5 K117 0,2 2,5 0,04 2,5 K ,5 0 2,5 K119 0,1 2,5 0,04 2,5 K120 0,1 2,5 0,04 2,5 K121 0,1 2,5 0,04 2,5 K122 0,1 2,5 0,04 2,5 K ,5 0 2,5 K124 0,1 2,5 0,04 2,5 K125 0,2 2,4 0,04 2,4 K126 0,2 2,5 0,04 2,5 K127 0,2 2,4 0,04 2,4 K128 0,2 2,5 0,04 2,5 Yük (kn/m) Toplam Yük (kn/m) (Bazı değerler boş bırakılmıştır. Siz kendi değerlerinizi giriniz. Malzeme yoğunluğu değerlerinin alındığı yönetmelikleri ve bu yönetmeliklerdeki ilgili maddeleri, yönetmelikten ekran görüntüsü alarak gösteriniz)

10 Döşemeler İçin Diyafram Atama Döşemelerde rijit diyafram kabulü yapılmıştır ve kat döşemelerine atanan diyaframlar aşağıdaki pencerede gösterilmiştir. (Diyafram adını Diyafram(GrupNo) şeklinde belirleyiniz. Örneğin 5 numaralı grubun tanımladığı diyaframın ismi Diyafram5 olsun.) Kütle Kaynağı Tanımlama (Kütle kaynağı tanımlama penceresinde derste konuştuğumuz gerekli olan işlemleri yaptıktan sonra aşağıdaki gibi pencerinin ekran görüntüsü alınız. Pencere içinde görülen Element self mass and additional mass ve Specified load patterns kutucuklarının ne anlama geldiğini, tanımlanan kütle kaynaklarını Sap2000 in ne için kullanacağını ve pencere içinde yapılan tüm işlemleri açıklayınız varsa ilgili yönetmelik maddelerinin ekran görüntüsü alarak paylaşınız.)

11 Modal Analiz Modal analiz yapılmıştır. Analiz sonucu elde edilen periyot değerleri Sap2000 den alınan aşağıdaki tabloda gösterilmiştir. 1.Mod X yönünde 2.Mod Y yönünde oluşmuştur. Analiz sonucunda deprem kuvveti belirlerken kullanacağımız periyot değerleri; X yönünde T x = 0,2498 Y Yönünde T y = 0,2307 olmuştur. TABLE: Modal Periods And Frequencies OutputCase StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue Text Text Unitless Sec Cyc/sec rad/sec rad2/sec2 MODAL Mode 1 0, , , , MODAL Mode 2 0, , , , MODAL Mode 3 0, , , , MODAL Mode 4 0, , , , MODAL Mode 5 0, , , , MODAL Mode 6 0, , , , MODAL Mode 7 0, , , ,55212 MODAL Mode 8 0, , , ,24122 MODAL Mode 9 0, , , ,58308 MODAL Mode 10 0, , , ,32463 MODAL Mode 11 0, , , ,43531 MODAL Mode 12 0, , , ,46998 Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile Deprem Kuvvetlerinin Bulunması Deprem yönetmeliğinde yer alan formüller ve tablolar ışığında aşağıdaki hesaplamalar yapılmış ve eşdeğer deprem kuvveti bulunmuştur. (Bazı değerler bu örnek rapor için nereden alındığı söylenmeden direk yazılmıştır. Kendi binalarınız için hazılayacağınız raporda, yönetmelikte yer alan tüm formüller ve yararlanılan tabloların yönetmelik içindeki ekran görüntülerini her bir adımda paylaşılmalıdır) W = Bina ağırlığı A(T) = İvme Spektrumu = I S T R T = Deprem Yükü Azaltma Katsayısı = 7 (Tablodan)

12 Bina ağırlığının bulunması; Sap2000 de yapılan modal analiz neticesinde, sonuç raporlarından alınan kat seviyelerindeki noktalara etkiyen kütleler aşağıdaki gibidir. Bu kütlelerin toplamı kat kütlelerini verecektir. 1.Kat döşemesi (h=3m); 2.Kat döşemesi (h=6m); 3.Kat döşemesi (h=9m); TABLE: Assembled Joint Masses Joint U1 U2 U3 Text KN s2/m KN s2/m KN s2/m 2 7,58 7,58 7, ,03 11,03 11,03 5 0,5 0,5 0,5 8 10,62 10,62 10, ,08 7,08 7, ,44 6,44 6, ,11 12,11 12, ,96 2,96 2, ,21 11,21 11, ,2 6,2 6,2 30 5,71 5,71 5, ,64 7,64 7, ,64 16,64 16, ,65 12,65 12, ,6 12,6 12,6 40 6,99 6,99 6, ,76 2,76 2, ,6 10,6 10,6 48 3,81 3,81 3, ,8 6,8 6,8 50 1,12 1,12 1, ,44 1,44 1, ,38 6,38 6, ,87 0,87 0, ,73 8,73 8,73 Toplam 180,47 180,47 180,47 TABLE: Assembled Joint Masses Joint U1 U2 U3 Text KN s2/m KN s2/m KN s2/m 6 7,58 7,58 7, ,03 11,03 11, ,62 10,62 10, ,08 7,08 7, ,44 6,44 6, ,11 12,11 12, ,96 2,96 2, ,21 11,21 11, ,2 6,2 6,2 41 5,71 5,71 5, ,64 7,64 7, ,64 16,64 16, ,65 12,65 12, ,6 12,6 12,6 57 6,99 6,99 6, ,76 2,76 2, ,6 10,6 10,6 60 3,81 3,81 3, ,8 6,8 6,8 62 1,12 1,12 1, ,44 1,44 1, ,38 6,38 6, ,87 0,87 0, ,73 8,73 8, ,5 0,5 0,5 Toplam 180,47 180,47 180,47 TABLE: Assembled Joint Masses Joint U1 U2 U3 Text KN s2/m KN s2/m KN s2/m 68 4,16 4,16 4, ,07 7,07 7, ,77 6,77 6, ,89 3,89 3, ,41 3,41 3, ,55 8,55 8, ,58 1,58 1, ,49 6,49 6, ,26 3,26 3, ,26 3,26 3, ,46 4,46 4, ,76 11,76 11, ,66 7,66 7, ,9 7,9 7,9 82 3,9 3,9 3,9 83 1,47 1,47 1, ,17 6,17 6, ,26 2,26 2, ,74 4,74 4, ,64 0,64 0, ,15 1,15 1, ,78 4,78 4, ,71 0,71 0, ,95 5,95 5, ,39 0,39 0,39 Toplam 112,38 112,38 112,38 Kat ağırlıkları 180, ,41 180, ,41 112, ,45 Toplam Bina Ağırlığı 473, ,27 İvme Spektrumunun Bulunması; A(T) = I S T 0,3 I 1 S(T) nin belirlenmesi, T A = 0,15 T B = 0,40 S(T) yi bulmak için tasarım spektrumundan yararlanılmıştır. X ve Y yönlerindeki hakim periyotların tasarım spektrumundaki yeri spektrum üzerinde gösterilmiştir. Aşağıdaki spektrum üzerinde de görüldüğü gibi periyotlar T A ve T B aralığındadır.

13 Bu durumda her iki yön için de S(T) = 2,5 dir. İvme spektrumu için tüm bilinmeyenler bulunmuştur. A(T) = 0,3 1 2,5 0,75 Eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti) için bütün bilinmeyenler bulunmuştur. 4643,27 0, ,49 (Her iki deprem yönü için deprem kuvveti aynıdır) Katlara Etkiyen Deprem Kuvvetlerinin Bulunması Katlara etkiyen deprem kuvveti deprem yönetmeliğinde aşağıdaki formülle ifade edilmektedir; ğ ğ ü ü ü ve değerleri aşağıda tablolaştırılmıştır. 1770, , , , , ,0302 Toplam: 25855,7265 değeri deprem yönetmeliğinde aşağıdaki formül ile ifade edilmiştir. Bu formülde N kat sayısını, V t ise eşdeğer deprem yükünü ifade etmektedir. 0,0075 0, ,49 11,194

14 Katlara etkiyen deprem kuvvetleri için gerekli olan bilinmeyenler bulunmuştur; 497,49 11, , , , ,49 11, , , ,7265 (Son kata değeri eklenmelidir) 497,49 11, , , , ,7265 Katlara etkiyen deprem kuvvetleri SAP2000 e; kütle merkezine etkiyen, kütle merkezine pozitif %5 eksantirisite ile etkiyen ve kütle merkezine negatif %5 eksantirisite ile etkiyen X ve Y yönünde olmak üzere tanımlanmıştır. Yük girişi penceresi ve tanımlı olan yükleri gösterir liste aşağıdadır. EX = Kütle merkezine X yönünden etkiyen deprem kuvveti EXP = Kütle merkezine %5 pozitif eksantirisite ile X yönünden etkiyen deprem kuvveti

15 EXN = Kütle merkezine %5 negatif eksantirisite ile X yönünden etkiyen deprem kuvveti EY = Kütle merkezine Y yönünden etkiyen deprem kuvveti EYP = Kütle merkezine %5 pozitif eksantirisite ile Y yönünden etkiyen deprem kuvveti

16 EYN = Kütle merkezine %5 negatif eksantirisite ile Y yönünden etkiyen deprem kuvveti Tanımlanmış olan yüklerin listesi aşağıdadır. Kombinasyonların Tanımlanması (Ders kapsamındaki projemizde yük kambinasyonları ile ilgili, 2 ayrı yönetmelikteki ifadeleri inceledik. Bunlardan biri kombinasyonları belirlemekte diğeri ise kombinasyonlara eklenecek olan eksantirisite durumlarını anlatmaktadır. Kombinasyonları ilgili yönetmelik maddelerini göstererek ifade ediniz.) (Projemiz kapsamında sadece G+Q+EX yada G+Q+EY kombinasyonlarından herhangi birinin sonuçları bizim için esas olacaktır. İkisinden birini seçmek konusunda özgürsünüz. Fakat aşağıda yaptığım kombinasyon tanımlamalarını siz de yapınız)

17 Tanımlanan yük kombinasyonları aşağıdaki pencerede gösterilmiştir.

18 G+Q+EX Yüklemesi Altında Analiz Sonuçları (G+Q+EX yada G+Q+EY kombinasyonlarından herhangi birisini seçebilirsiniz) Deformasyonlar; (Deformasyon görüntüsünü kontürlü olarak eleman miktarı diğer akslara göre daha çok olan X yönünde bir aks ve Y yönünde bir aks üzerinde gösterilmelidir. Bu gösterim için Show Deformed Shape penceresinde yapacağınız işlemler aşağıda açıklanmıştır)

19 Y=5,5m Ordinatındaki X-Z Düzlemi Elemanları

20 X=2,8m Ordinatındaki Y-Z Düzlemi Elemanları

21 2-2 Yönündeki Kesme Kuvvetleri Diyagramları; Y=5,5m Ordinatındaki X-Z Düzlemi Elemanları

22 X=2,8m Ordinatındaki Y-Z Düzlemi Elemanları

23 3-3 Yönündeki Kesme Kuvvetleri Diyagramları; X=2,8m Ordinatındaki Y-Z Düzlemi Elemanları X-Z düzleminde kesme kuvveti için 3-3 yönü; kirişlerde yatay düzlemi, kolonlarda ise ekran düzlemine dik yönü ifade ettiği için bu düzlemde herhangi bir diyagram oluşmamıştır. Bu yüzden bu düzlem için bir görüntü konulmamıştır.

24 Eksenel Kuvvet Diyagramları; Y=5,5m Ordinatındaki X-Z Düzlemi Elemanları Eksenel kuvvet gösteriminde Sap2000 diyagramı sadece X-Z düzleminde çizdiği için, Y-Z düzleminde herhangi bir diyagram konulmamıştır.

25 3-3 Yönü Moment Diyagramları; Y=5,5m Ordinatındaki X-Z Düzlemi Elemanları

26 X=2,8m Ordinatındaki Y-Z Düzlemi Elemanları

27 2-2 Yönü Moment Diyagramları; X=2,8m Ordinatındaki Y-Z Düzlemi Elemanları X-Z düzleminde 2-2 yönü momentleri; kirişlerde yatay düzlemi, kolonlarda ise ekran düzlemine dik yönü ifade ettiği için bu düzlemde herhangi bir diyagram oluşmamıştır. Bu yüzden bu düzlem için bir görüntü konulmamıştır.

28 Conjugate Beam Method Zemin Kat S1 Kolonu G+Q+EX Yüklemesi Altında İç Kuvvet Diyagramları; (Zemin kattaki herhangi bir kolon için iç kuvvet diyagramlarını ve kolon ucundaki deplasmanı yukarıdaki gibi gösterdikten sonra, Conjugate Beam Method kullanarak el ile çözüm yapmanız gerekmektedir. El ile yapılan çözümün sonucu ile Sap2000 analiz sonucu karşılaştırılıp yorumlanacaktır.) NOT: Hazırlayacağınız raporda, örnek rapordan daha fazlasını yapmak konusunda özgürsünüz. Raporun niteliğini arttıracak eklemeler size ek puan getirir. Başarılar