Elverişsiz Deprem Doğrultuları İçin Yaklaşık Bir Çözüm

Benzer belgeler
Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

Çok Katlı Yapılarda Elverişsiz Deprem Doğrultuları

DEPREM ETKİSİ ALTINDA TASARIM İÇ KUVVETLERİ

ÇOK KATLI YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

(İnşaat Mühendisliği Bölümü) SEMİNER 1. Burcu AYAR

PERDELİ ÇERÇEVELİ YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

DEPREM YÖNETMELİKLERİNDE EŞDEĞER DEPREM YÜKLERİ

Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

Çok Katlı Yapılarda Perdeler ve Perdeye Saplanan Kirişler

Dairesel Temellerde Taban Gerilmelerinin ve Kesit Zorlarının Hesabı

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

BETONARME-II (KOLONLAR)

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

GENEL KESİTLİ KOLON ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ (Ara donatılı dikdörtgen kesitler)

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

ÇOK KATLI YAPILARDA YATAY VE DÜŞEY SÜREKSİZLİKLER

Çok Katlı Yapılarda Aşırı Burulma Düzensizliği 1

Proje Genel Bilgileri

GÜZ DÖNEMİ YAPI STATİĞİ 1 DERSİ PROJE RAPORU

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş birleşim bölgelerinin kesme güvenliği M.S.

d : Kirişin faydalı yüksekliği E : Deprem etkisi E : Mevcut beton elastisite modülü

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

BÖLÜM II C. BETO ARME BĐ ALARI DEĞERLE DĐRME VE GÜÇLE DĐRME ÖR EKLERĐ ÖR EK 12

Elemanlardaki İç Kuvvetler

Proje ile ilgili açıklamalar: Döşeme türleri belirlenir. Döşeme kalınlıkları belirlenir. Çatı döşemesi ve 1. kat normal döşemesinde döşeme yükleri

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

RÜZGAR ETKİLERİ (YÜKLERİ) (W)

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

Döşeme ve Temellerde Zımbalamaya Dayanıklı Tasarım Üzerine Güncel Yaklaşımlar

Yapı Sistemlerinde Elverişsiz Yüklemeler:

DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ İÇİN KULLANILAN TİCARİ PROGRAMLARIN ÇERÇEVE SİSTEMLER İÇİN KARŞILAŞTIRILMASI

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

STATİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI. ÖRNEKLER ve TS648 le KARŞILAŞTIRILMASI

SÜREKLİLİK VE SÜREKSİZLİK DURUMLARINDA PERDE-ÇERÇEVE ETKİLEŞİMİ. İnşaat Y. Müh., Gebze Teknik Üniversitesi, Kocaeli 2

BETONARME BİNALARIN FARKLI HESAP YÖNTEMLERİNE GÖRE PERFORMANS SINIRLARININ İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

YAPILARIN ÜST RİJİT KAT OLUŞTURULARAK GÜÇLENDİRİLMESİ

. TAŞIYICI SİSTEMLER Çerçeve Perde-çerçeve (boşluklu perde) Perde (boşluksuz perde) Tüp Iç içe tüp Kafes tüp Modüler tüp

Burulma Düzensizliğinin Betonarme Yapı Davranışına Etkileri

BETONARME YAPI TASARIMI DERSİ Kolon betonarme hesabı Güçlü kolon-zayıf kiriş prensibi Kolon-kiriş ş birleşim ş bölgelerinin kesme güvenliğiğ

Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 26(1): 1-6 (2010)

T.C. MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Çelik Yapılar - INS /2016

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

ÖRNEK 18 4 KATLI BETONARME PANSİYON BİNASININ GÜÇLENDİRİLMESİ ve DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN YÖNTEM İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

EĞİK EĞİLME ETKİSİNDEKİ DİKDÖRTGEN KOLON KESİTLERİNİN BOYUTLANDIRILMASI

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

idecad Çelik 8 idecad Çelik Kullanılarak AISC ve Yeni Türk Çelik Yönetmeliği ile Petek Kirişlerin Tasarımı

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

MUTO YÖNTEMİ. Çerçeve Sistemlerin Yatay Yüklere Göre Çözümlenmesi. 2. Katta V 2 = F 2 1. Katta V 1 = F 1 + F 2 1/31

Yapı Elemanlarının Davranışı

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Gazbeton Duvar ve Döşeme Elemanları ile İnşa Edilen Az Katlı Konut Binalarının Deprem Güvenliği*

Saf Eğilme(Pure Bending)

ÖRNEK DEPREM YÖNETMELİĞİNE UYGUN OLARAK TASARLANMIŞ 4 KATLI KONUT BİNASININ DOĞRUSAL ELASTİK HESAP YÖNTEMİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Kontrol Uygulaması

DOKUZ KATLI TÜNEL KALIP BİNA SONLU ELEMAN MODELİNİN ZORLAMALI TİTREŞİM TEST VERİLERİ İLE GÜNCELLENMESİ

Dairesel Betonarme Kolonlarda Çatlamış Kesite Ait Etkin Eğilme Rijitliklerinin İrdelenmesi

DEPREM BÖLGELERĐNDE YAPILACAK BĐNALAR HAKKINDA YÖNETMELĐK (TDY 2007) Seminerin Kapsamı

MEVCUT PERDELİ BETONARME BİR YAPININ DOĞRUSAL OLMAYAN YÖNTEMLE DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:11 Sayı:2 Yıl: Mayıs 2009 sh

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

SAP2000 BETONARME ÇERÇEVE ÖRNEKLERLE SAĞLAMA KILAVUZU

SAP 2000 İLE BETONARME HESAPLAMA. Hazırlayan: Dr. Onur TUNABOYU Eskişehir Teknik Üniversitesi Müh. Fak. İnşaat Müh. Bölümü

Çelik Yapılar - INS /2016

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006

Süneklik Düzeyi Yüksek Perdeler TANIMLAR Perdeler, planda uzun kenarın kalınlığa oranı en az 7 olan düşey, taşıyıcı sistem elemanlarıdır.

İZMİR İLİ BUCA İLÇESİ 8071 ADA 7 PARSEL RİSKLİ BİNA İNCELEME RAPORU

Ç E R Ç E V E L E R. L y2. L y1

Çelik Bina Tasarımında Gelişmeler ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

Betonarme Çerçevelerde Narinlik Etkisi *

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

Prefabrik yapıların tasarımı, temelde geleneksel betonarme yapıların tasarımı ile benzerdir.

Transkript:

Prof. Dr. Günay Özmen İTÜ İnşaat Fakültesi (Emekli) gunayozmen@hotmail.com Elverişsiz Deprem Doğrultuları İçin Yaklaşık Bir Çözüm 1. Giriş Yapıların deprem etkilerine karşı boyutlandırılmasında kullanılan deprem karakteristiklerinde pek çok belirsizlik bulunduğu bilinmektedir. Bunlar arasında yer alanlardan biri de yapıyı etkilemesi olasılığı olan depremin doğrultusudur. Şekil 1 de bir yapının şematik kalıp planı ile olası deprem doğrultusu gösterilmiştir. Şekil 1 - Olası deprem doğrultusu Burada α yatay deprem yükünün yatay x ekseni ile yaptığı açıyı göstermektedir. Deprem etkisi altında bulunan çok katlı yapılarda her eleman için kendine özgü ayrı bir elverişsiz deprem doğrultusu vardır, [1], [2]. Bu elverişsiz doğrultular elemanın konumuna, elastik ve geometrik özelliklerine ve diğer elemanlar ile ilişkilerine bağlıdır. Hemen tüm çağdaş dünya deprem yönetmeliklerinde deprem analizlerinin birbirine dik iki ayrı eksen doğrultusunda yapılması öngörülmektedir, [3]. Oysa herhangi bir tasarım büyüklüğünün maksimum değeri ortogonal eksenler için elde edilenlerden oldukça farklı açılarda ve daha yüksek değerlerde oluşabilmektedir, [2]. Özellikle iki eksenli eğilme etkisinde bulunan elemanlar (kolonlar) için elverişsiz tasarım doğrultularının saptanması hemen TMH - 465-466 - 2011/1-2 47

hemen imkansızdır. İşte bu nedenle yönetmeliklerde elverişsiz doğrultuları yaklaşık olarak temsil eden ortak etki formülleri verilmiştir, [3]. Mart 2007 de yürürlüğe giren yeni Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik te (DBYBHY) de Eleman Asal Eksen Doğrultularındaki İç Kuvvetler başlığı altında ortogonal olan ve olmayan tüm elemanlar için Ortak Etki formülleri verilmiş bulunmaktadır, [4]. Buna göre, taşıyıcı sisteme ayrı ayrı etki ettirilen x ve y doğrultularındaki depremlerin ortak etkisi altında, taşıyıcı sistem elemanlarının a ve b asal eksen doğrultularındaki iç kuvvetler, en elverişsiz sonucu verecek şekilde B a = ±B ax ± 0.30B ay veya B a = ±0.30B ax ± B ay (1) B b = ±B bx ± 0.30B by veya B b = ±0.30B bx ± B by denklemleri ile elde edilecektir, Şekil 2. Şekil 2 - Deprem doğrultuları ve asal eksenler Yapıların deprem hesapları sırasında, gerekli ek dışmerkezlikler de göz önüne alınarak, gerekli tüm yükleme birleşimlerinin yapılması ve tasarımda en elverişsiz sonucu veren iç kuvvetlerin kullanılması gerekmektedir. Yazar tarafından yürütülen bir araştırma projesinde DBYBHY te öngörülen ortak etki formüllerinin doğruluk mertebelerinin saptanmasına çalışılmıştır, [5]. Söz konusu projede elde edilmiş olan başlıca sonuçlar aşağıdadır: Gerekli ek dışmerkezlikler de göz önüne alınarak iki doğrultuda 4 adet deprem yüklemesi yapılması ve toplam 64 adet yükleme birleşimi kullanılması gerekmektedir. DBYBHY te öngörülen Ortak Etki formülleri pratik uygulamalar bakımından yeterli doğrulukta sonuçlar vermektedir. Kirişler için Karelerin Toplamının Karekökü yönteminin uygulanması halinde uç momentleri hatasız olarak elde edilmektedir. Söz konusu araştırma projesinde kullanılan yöntem ve sonuçlar önceki bir yayında özetlenmiştir, [6]. Bu çalışmada ise, yine aynı araştırma projesinde çok sayıda deprem yüklemesi kullanılması ile ilgili olarak önerilen yöntem açıklanacak ve sonuçlar irdelenecektir. 1.1 Temel Deprem Yüklemeleri ve Yükleme Birleşimleri Yapıların deprem hesapları sırasında, gerekli ek dışmerkezlikler de göz önüne alınarak, gerekli tüm yükleme birleşimlerinin yapılması ve tasarımda en elverişsiz sonucu veren iç kuvvetlerin kullanılması gerekmektedir. Bu amaçla yapılması gereken dört adet temel yükleme Tablo 1 de gösterilmiştir. 48 TMH - 465-466 - 2011/1-2

Tablo 1 - Temel deprem yüklemeleri Yükleme adı EXP EXN EYP EYN Yükleme özelliği x yönünde +%5 dışmerkezlikli x yönünde %5 dışmerkezlikli y yönünde +%5 dışmerkezlikli y yönünde %5 dışmerkezlikli Denklem (1) ile özetlenmiş olan tüm yükleme birleşimleri ile bu birleşimlerde kullanılacak katsayılar Tablo 2 de gösterilmiştir. Birleşim No. Tablo 2 - Yükleme birleşimleri katsayıları EXP EXN EYP EYN Birleşim No. EXP EXN EYP EYN 1 1 0.30 17 0.30 1 2 1 0.30 18 0.30 1 3 1 0.30 19 0.30 1 4 1 0.30 20 0.30 1 5 1 0.30 21 0.30 1 6 1 0.30 22 0.30 1 7 1 0.30 23 0.30 1 8 1 0.30 24 0.30 1 9 1 0.30 25 0.30 1 10 1 0.30 26 0.30 1 11 1 0.30 27 0.30 1 12 1 0.30 28 0.30 1 13 1 0.30 29 0.30 1 14 1 0.30 30 0.30 1 15 1 0.30 31 0.30 1 16 1 0.30 32 0.30 1 Böylece yapı tasarımlarında G + Q ± E ve 0.9G ± E yüklemeleri için toplam 64 adet yükleme birleşimi yapılmış olacaktır. Kesit boyutlandırmalarında bu yükleme birleşimleri arasında en elverişsiz sonuçları verenler kullanılmalıdır. Bu çalışmada önce yönetmeliklerde verilen ortak etki formüllerinin doğruluk mertebeleri özetlenecek, daha sonra elverişsiz iç kuvvetlerin saptanması için 45 artımlı yüklemeler içeren bir yöntem açıklanacaktır. Gerek ortak etki formüllerinin gerekse 45 artım uygulamasının doğruluk mertebelerinin saptanması için bir Sayısal Deney yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla belirli sayıda Tipik Yapı seçilip deprem doğrultuları parametrik olarak değiştirilmiş ve sonuçlar irdelenmiştir. İki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisi altında bulunan kolonlar için ölçüt olarak donatı oranları alınmıştır. Tek eksenli eğilme etkisi altındaki kirişlerde ise sadece uç momentlerinin karşılaştırılması yeterli olmaktadır. 2. Tipik Yapılar Araştırmanın uygulamada karşılaşılan yapıların olabildiğince geniş bir bölümünü kapsayabilmesi amacı ile seçilen, beş adet Tipik Yapı nın şematik kalıp planları Şekil 3 te gösterilmiştir. TMH - 465-466 - 2011/1-2 49

Şekil 3 - Tipik Yapıların Şematik Kalıp Planları Şekilde görüldüğü gibi, ilk dört örnekte taşıyıcı elemanların çoğu ortogonal olmayan elemanlardır. Ortak etki formüllerinin ortogonal yapılara uygulanmasını da irdelemek için seçilen Örnek 5 te ise tüm taşıyıcı elemanlar ortogonaldir. 2.1 Genel Özellikler ve Varsayımlar Yukarıda belirtildiği gibi, uygulanan parametrik araştırma sırasında kolonlar için en elverişsiz donatı oranları, kirişler için uç kuvvetleri saptanıp yönetmelikteki ortak etki formüllerinin sonuçları irdelenecektir. İki eksenli eğilme momenti etkisinde bulunan kolonlarda, donatı oranı hesaplarının çok sayıda değişkene bağlı olduğu bilinmektedir. Kesite etkiyen eksenel kuvvet değeri, kesit boyutlarının oranı ve donatının kesit içindeki dağılımı başlıca faktörler (değişkenler) arasındadır. Bu çalışmada depremden meydana gelen eğilme momentlerinin karşılıklı etkisini diğer faktörlerden soyutlamak için bazı basitleştirici varsayımlar yapılmış bulunmaktadır. Parametrik araştırmalarda göz önüne alınan Tipik Yapıların tümü için geçerli olan en önemli özellikler ve varsayımlar aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1. Seçilen örneklerde tüm düşey taşıyıcı elemanlar kolonlardır. Taşıyıcı perdeler içeren yapı sistemleri bu araştırmanın kapsamı dışında bırakılmıştır. 2. Tüm kolonların kesitleri karedir ve 8 adet donatı kullanıldığı varsayılmıştır. 3. Tüm örneklerde malzeme kalitesi olarak beton C25 ve çelik BÇIII kullanılmıştır. 4. Tüm örnekler tek katlı olarak seçilmiş olup kat yükseklikleri 4.00 m dir. 5. Donatı hesaplarında düşey yüklerden oluşan eğilme momentleri göz önüne alınmamıştır. Bu varsayımın nicesel sonuçları biraz değiştireceği, ancak karşılaştırmalara ve irdelemelere etkisinin ihmal edilebilecek nitelikte olduğu düşünülmektedir. 6. Tüm örnekler için, gerek eksenel kuvvet gerekse eşdeğer deprem yükü değerleri, kolon donatı oranları % 1~% 2 mertebesinde elde edilecek biçimde seçilmiştir. Gerçek eksenel kuvvet ve yatay yük değerleri kullanılmamıştır. 7. Eşdeğer deprem yükleri kat ağırlık merkezlerine etkitilmiştir. Basitliği sağlamak amacı ile ek dışmerkezlik etkileri göz önüne alınmamıştır. 8. Seçilen örnekler ile ilgili parametrik araştırmalarda ve karşılaştırmalarda önce sadece kolonlar göz önüne alınmıştır. Deprem yüklemelerinin ortak etkileri bakımından daha özel ve basit nitelikte olan kirişlerin durumu ayrı bir bölümde incelenmiştir. 50 TMH - 465-466 - 2011/1-2

3. Parametrik Araştırma Yukarıda belirtildiği gibi Sayısal Deney yönteminin uygulanmasında, belirli sayıda Tipik Yapı seçilip Şekil 1 de gösterilmiş olan deprem doğrultusu (α açısı) parametrik olarak değiştirilmiş, kolonların her iki yöndeki eğilme momentleri ile bunlara karşı gelen donatı oranları hesaplanmış ve maksimum donatı oranı saptanmıştır. Bunun için P deprem yükünün X ekseni ile yaptığı α açısı α = 0, 5, 10,..., 180 değerleri arasında değiştirilip her durum için analiz ve boyutlandırma hesapları yinelenmiştir. Yükleme birleşimlerinde P yükünün her iki yönde etkidiği göz önüne alınmış, böylece yük doğrultusu kapsamının 360 olması sağlanmıştır. Eğilme momentlerinin elde edilmesi ve donatı hesapları için SAP2000 yazılımı kullanılmıştır, [7]. Analiz ve boyutlandırma işlemleri seçilen tipik yapıların tüm kolon ve kirişlerine uygulanmış ve sonuçlar irdelenmiştir. Maksimum eğilme momentlerinin ve donatı oranlarının elde edilmesi için özel bir parabolik interpolasyon formülü uygulanmıştır. Bu hesapların ayrıntıları Kaynak [5] te gösterilmiştir. Aşağıda seçilen tipik bir örnek üzerinde bu işlemlerin nasıl yapıldığı gösterilecek ve sonuçlar irdelenecektir. 4. Sayısal Uygulama Örnek olarak seçilen Tip 1 e ait şematik kalıp planı Şekil 4 te gösterilmiştir. Şekil 4 - Sayısal Uygulama Şematik Kalıp Planı Yapının tüm kolonları 30x30 cm 2, tüm kirişleri de 25x50 cm 2 olarak seçilmiş bulunmaktadır. Tek katlı olan yapının kat yüksekliği 4.00 m dir. Deprem hesaplarında yatay yük olarak P = 320 kn kullanılmıştır. Bu yük şekilde G ile gösterilen kütle merkezine uygulanmaktadır. Kolon eksenel kuvvetleri Tablo Tablo 3 - Kolon Eksenel Kuvvetleri 3 te gösterilmiştir. Yukarıda belirtildiği gibi, donatı hesaplarında düşey yüklerden oluşan Kolon No. 1, 3, 6, 9 N (kn) 200 eğilme momentleri göz önüne alınmayacaktır. Kolonlardaki 2, 4, 8 225 maksimum donatı oranları parametrik araştırma ile saptanacaktır. Daha sonra yönetmelik hükümlerine göre elde edilen sonuçlar parametrik 5 300 araştırma sonuçları ile karşılaştırılacaktır. 7 250 TMH - 465-466 - 2011/1-2 51

4.1 Kolon No. 1 Örnek olarak seçilen Kolon No. 1 için, parametrik araştırmanın ayrıntıları aşağıda açıklanmıştır. Maksimum donatı oranını veren deprem doğrultusunu saptamak amacı ile, P yükü ile X ekseni arasındaki açı α = 0, 5, 10, 15,... 180 değerleri arasında değiştirilip yatay yükleme ve donatı hesapları yapılmıştır. Yükleme birleşimlerinde P yükünün her iki yönde etkidiği göz önüne alınmış bulunmaktadır. Kolon No. 1 için elde edilen donatı oranlarının değişimi Şekil 5 üzerinde grafik olarak gösterilmiştir. Şekil 5 - Kolon No. 1 Donatı Oranı Değişimi Şekil 6 - Kolon No. 8 Donatı Oranı Değişimi 52 TMH - 465-466 - 2011/1-2

5 aralıklarla yapılan parametrik araştırma sonuçlarına uygulanan bir parabolik interpolasyon formülü yardımı ile, maksimum donatı oranı α = 104.2 için ρ = %1.64 olarak hesaplanmıştır. DBYBHY teki ortak etki formülleri yardımı ile hesaplanan donatı oranı ise ρ = % 1.73 olup güvenli yönde % 4.6 hatalıdır. 4.2 Kolon No. 8 Aynı örnekte Kolon No. 8 için elde edilen donatı oranlarının değişimi de Şekil 6 üzerinde grafik olarak gösterilmiştir. Bu kolon için maksimum donatı oranı α = 43.5 için ρ = %1.79 olarak hesaplanmıştır. DBYBHY teki ortak etki formülleri yardımı ile hesaplanan donatı oranı ise ρ = % 1.73 olup güvensiz yönde % 3.5 hatalıdır. 4.3 Tüm Kolonlarda Donatı Oranları ve Hatalar Yukarıda açıklanan parametrik araştırma tüm tipik yapıların kolonlarına uygulanmıştır. Bu hesapların ayrıntıları adı geçen araştırma projesi raporunda verilmiş bulunmaktadır, [5]. Kolon donatı oranları için elde edilmiş olan hata oranı sonuçları Tablo 4 te özetlenmiştir. Tablo 4 - Tipik Yapı Kolonları için Hata Oranları Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4 Tip 5 Genel Maksimum Hata (%) 5.3 7.1 4.5 11.0 1.4 11.0 Minimum Hata (%) 3.5 3.3 3.0 3.5 8.2 8.2 Ortalama Hata (%) ±3.6 ±5.3 ±2.8 ±2.7 2.9 ±3.3 Negatif Hata Sayısı 2/9 3/9 2/13 1/20 9/9 17/60 Bu değerlerin incelenmesinden aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir: Yönetmeliğe göre bulunan donatı yüzdelerindeki hatalar % 8.2 ~ % 11.0 arasında değişmektedir. Ortalama hata oranı ±% 3.3 olarak hesaplanmıştır. 60 adet kolonun 17 tanesinde negatif (güvensiz) yönde hata bulunmaktadır. Bu sonuçlar DBYBHY esaslarına göre elde edilen donatı oranlarındaki hataların pratik uygulamalar bakımından kabul edilebilir mertebede olduğunu göstermektedir. Belirtmek gerekir ki, ortak etki formüllerindeki 0.30 katsayılarının 0.35 olarak değiştirilmesi durumunda hem negatif hata oranı değerlerinde hem de bunların sayılarında önemli ölçüde azalma olmaktadır, [5], [6]. 4.4 K1-2 Kirişi Örnek olarak seçilen Şekil 4 teki K1-2 kirişine ait sol uç momentinin değişimi Şekil 7 üzerinde gösterilmiş bulunmaktadır. Parametrik araştırmada kiriş uç momentlerinin mutlak değerleri göz önüne alınmıştır. 5 aralıklarla yapılan parametrik araştırma sonuçlarına uygulanan parabolik interpolasyon formülü yardımı ile, maksimum uç momenti α = 138.3 için M = 67.35 knm olarak hesaplanmıştır. DBYBHY teki ortak etki formülleri yardımı ile hesaplanan uç momenti ise 63.74 knm olup %5.4 hatalıdır. Şekilde kesikli çizgi ile gösterilen ve KTKK yöntemine göre hesaplanmış olan değer ise, beklendiği gibi, parametrik araştırmadan elde edilen değer ile özdeştir. TMH - 465-466 - 2011/1-2 53

Şekil 7 - K 1-2 sol uç momenti değişimi 4.5 Tüm Kirişlerde Uç Momentleri ve Hatalar Parametrik araştırma tüm tipik yapıların kirişlerine de uygulanmıştır. Bu hesapların ayrıntıları da adı geçen araştırma projesi raporunda verilmiş bulunmaktadır, [5]. Kiriş uç momentleri için elde edilmiş olan hata oranı sonuçları Tablo 5 te özetlenmiştir. Tablo 5 - Tipik Yapı Kirişleri için Hata Oranları Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4 Tip 5 Genel Maksimum Hata (%) 2.4 3.6 4.3 4.4 0.0 4.4 Minimum Hata (%) 7.5 1.8 3.9 7.7 0.0 7.7 Ortalama Hata (%) ±2.6 ±1.6 ±2.3 ±3.5 0.0 ±2.2 Negatif Hata Sayısı 11/24 3/24 3/38 4/58 0/12 21/168 Görüldüğü gibi kirişler için de DBYBHY teki ortak etki formüllerine göre elde edilen uç momentlerindeki hatalar pratik uygulamalar bakımından kabul edilebilir mertebededir. Belirtmek gerekir ki, KTKK yönteminin uygulanması halinde tüm kiriş uç momentleri hatasız olarak elde edilebilmektedir, [1]. 5. Elverişsiz Deprem Doğrultuları İçin Yaklaşık Bir Çözüm Bu bölümde, x ve y doğrultularındaki temel yüklemelere ek olarak α = 45 ve α = 135 açılarında etkiyen temel yüklemeler de kullanılacak ve ortak etki formülleri kullanılmadan elverişsiz iç kuvvetlerin saptanmasına çalışılacaktır. Bu durum için tanımlanan 8 adet temel yükleme Tablo 6 da gösterilmiştir. Yapı tasarımlarında G + Q ± E ve 0.9G ± E yüklemeleri için bu yüklemeler ±1(bir) katsayısı ile doğrudan doğruya kullanılacaktır. Bu durumda ortak etki formüllerinin uygulanmasına gerek kalmaz ve toplam yükleme birleşimi sayısı 64 yerine 32 olur. 54 TMH - 465-466 - 2011/1-2

Tablo 6 - Temel deprem yüklemeleri Yükleme adı EXP EXN E45P E45N EYP EYN E135P E135N Yükleme özelliği x yönünde +%5 dışmerkezlikli x yönünde %5 dışmerkezlikli x ekseni ile 45 açı yapan yönde +%5 dışmerkezlikli x ekseni ile 45 açı yapan yönde %5 dışmerkezlikli y yönünde +%5 dışmerkezlikli y yönünde %5 dışmerkezlikli x ekseni ile 135 açı yapan yönde +%5 dışmerkezlikli x ekseni ile 135 açı yapan yönde %5 dışmerkezlikli Aşağıda tüm tipik yapılar için, kolon donatı oranları ve kiriş uç momentleri ayrı ayrı ele alınarak 45 artım için elde edilen hata oranları incelenecektir. Bunun için yukarıda Δα = 5 için elde edilmiş olan değerler arasından 45 artıma karşı gelen değerlerin seçilmesi yeterli olmuştur. 5.1 Kolon No. 1 Şematik kalıp planı Şekil 4 de gösterilmiş bulunan Sayısal Örnek teki Kolon No. 1 için elde edilmiş olan donatı oranı değişimi grafik olarak Şekil 8 de gösterilmiştir. Şekil 8 - Tip 1-Kolon No. 1 donatı oranı değişimi Görüldüğü gibi, bu kolonda 45 artım için maksimum donatı oranı ρ = % 1.61 olarak elde edilmektedir. Bu oran güvensiz yönde % 2.4 hatalıdır. DBYBHY teki ortak etki formülleri ile elde edilen sonuç (ρ = % 1.73) ise + % 4.6 hatalıdır. 5.2 Tüm Kolonlarda Donatı Oranlarındaki Hatalar 45 artım için kolon donatı oranlarındaki hata oranı sonuçları Tablo 7 de özetlenmiştir. TMH - 465-466 - 2011/1-2 55

Tablo 7 - Tipik Yapı Kolonlarındaki Donatılar için Hata Oranları Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4 Tip 5 Genel Maksimum Hata (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Minimum Hata (%) 2.4 3.3 3.6 5.7 1.1 5.7 Ortalama Hata (%) 1.0 2.2 1.3 1.5 0.5 1.3 Negatif Hata Sayısı 6/9 6/9 12/13 18/20 4/9 46/60 Bu değerlerin incelenmesinden aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir: 45 artım için bulunan donatı yüzdelerindeki hatalar % 5.7 ~ % 0.0 arasında değişmektedir. Ortalama hata oranı % 1.3 olarak hesaplanmıştır. 60 adet kolonun 46 tanesinde negatif (güvensiz) yönde hata bulunmaktadır. Bu sonuçlar 45 artım için elde edilen donatı oranlarındaki hataların pratik uygulamalar bakımından kabul edilebilir mertebede olduğunu göstermektedir. Hata oranları DBYBHY esaslarına göre elde edilmiş olanlardan daha düşüktür. Tek olumsuz nitelik bu uygulamadaki hataların tümünün negatif (güvensiz) yönde olmasıdır. 5.3 K1-2 Kirişi Sayısal Örnek teki K1-2 kirişine ait sol uç momentinin değişimi grafik olarak Şekil 9 da gösterilmiştir. Şekil 9 - K 101 sol uç momenti değişimi Görüldüğü gibi, bu kirişte 45 artım için maksimum sol uç momenti M = 67.24 knm olarak elde edilmektedir. Bu oran güvensiz yönde % 0.2 hatalıdır. DBYBHY teki ortak etki formülleri ile hesaplanan değer ise % 5.4 hatalı olarak elde edilmektedir. 5.4 Tüm Kirişlerde Uç Momentlerindeki Hatalar 45 artım için kiriş uç momentlerindeki hata oranı sonuçları Tablo 8 de özetlenmiştir. 56 TMH - 465-466 - 2011/1-2

Tablo 8 - Tipik Yapı Kirişleri için Hata Oranları Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4 Tip 5 Genel Maksimum Hata (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Minimum Hata (%) 5.9 6.0 5.4 5.8 0.0 6.0 Ortalama Hata (%) 0.8 2.2 2.4 2.3 0.0 1.8 Negatif Hata Sayısı 20/24 8/24 13/38 23/58 0/24 64/168 Bu değerlerin incelenmesinden aşağıdaki sonuçlar elde edilmektedir: 45 artım için bulunan kiriş uç momentlerindeki hatalar % 6.0 ~ % 0.0 arasında değişmektedir. Ortalama hata oranı % 1.8 olarak hesaplanmıştır. 168 adet kolonun 64 tanesinde negatif (güvensiz) yönde hata bulunmaktadır. Bu sonuçlar 45 artım için elde edilen uç momentlerindeki hataların pratik uygulamalar bakımından kabul edilebilir mertebede olduğunu göstermektedir. Kiriş uç momentlerindeki hata oranları da DBYBHY esaslarına göre elde edilmiş olanlardan daha düşüktür. Bu hataların tümünün de negatif (güvensiz) yönde olması olumsuz niteliktedir. 6. Sonuçlar Yukarıda özetlenen incelemelerden aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1. DBYBHY te öngörülen Ortak Etki formülleri pratik uygulamalar bakımından yeterli doğrulukta sonuçlar vermektedir. 2. Dört temel deprem yüklemesi yerine birbirinden 45 farklı doğrultularda sekiz adet deprem yüklemesi kullanılması halinde de pratik uygulamalar bakımından yeterli doğrulukta sonuçlar bulunabilmektedir. Bu durumda gerekli yükleme birleşimlerinin sayısı yarıya inmektedir. 3. Sekiz adet yükleme kullanılması durumunda ortak etki formüllerine göre daha düşük hatalar elde edilmektedir. 4. Sekiz adet yükleme kullanılması halinde ortaya çıkan hataların tümü negatif (güvensiz) yöndedir. Bu durum sakıncalı olarak nitelendirilebilir. 5. Kirişler için Karelerin Toplamının Karekökü yönteminin uygulanması halinde uç momentleri hatasız olarak elde edilmektedir. Kaynaklar [1] Çakıroğlu, A., En Büyük Tesirleri Veren Deprem Doğrultularının Tayini, İ.T.Ü. Dergisi, Cilt 33, Sayı 3, 1975. [2] Özmen, G., Ortogonal Olmayan Yapılarda Maksimum Donatı Oranlarının Tayini, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt 16, Sayı 1, Ocak 2005. [3] Earthquake Resistant Regulations - A World List, International Association for Earthquake Engineering, Tokyo 1996. [4] Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, Mart 2007. [5] Özmen, G., Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri, http://www.yapistatigi.itu.edu.tr/raporlar/raporlar.html. [6] Özmen, G., Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri, Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl: 54/2009-5, Sayı: 457, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, Aralık 2009. [7] SAP2000, Structural Analysis Program, CSI, Berkeley, ABD. TMH - 465-466 - 2011/1-2 57