Karayolu Köprülerinin Modal Davranışına Kutu Kesitli Kiriş Şeklinin Etkisi Doç. Dr. Mehmet AKKÖSE

Benzer belgeler
Yapı Sağlığı İzleme Sistemlerinin Farklı Taşıyıcı Sistemli Uzun Açıklıklı Tarihi Köprülere Uygulanması

Lif Takviyeli Kompozit Asma Yaya Köprüsünün Yapısal Davranışının İncelenmesi: Halgavor Asma Yaya Köprüsü

UZUN AÇIKLIKLI BETONARME KARAYOLU KÖPRÜLERİNİN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN HASARSIZ DİNAMİK DENEYSEL YÖNTEMLERLE BELİRLENMESİ: BİRECİK KÖPRÜSÜ ÖRNEĞİ

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

ANALİTİK MODEL GÜNCELLEME YÖNTEMİ KULLANILARAK KÖPRÜLERİN HASAR TESPİTİ

MESLEKTE UZMANLIK KURSLARI 2017 EKİM OCAK BETONARME TASARIM BETONARME İLERİ TASARIM ÇELİK TASARIM ÇELİK İLERİ TASARIM GEOTEKNİK TASARIM

Binaların Deprem Dayanımları Tespiti için Yapısal Analiz

Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ (Bölüm-3) KÖPRÜLER

GEOMETRİK DÜZENSİZLİĞE SAHİP NURTEPE VİYADÜĞÜNÜN SİSMİK PERFORMANSININ FARKLI YÖNTEMLER KULLANILARAK BELİRLENMESİ

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

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

YAPILARDA HASAR TESPĐTĐ-II

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

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

Taşıyıcı Sistem İlkeleri

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

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

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 7-Örnekler 2. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Alt Yapı ve Kentsel Dönüşüm Hizmetleri Genel Müdürlüğü

ANTAKYA MÜZE OTEL TAŞIYICI SİSTEM PROJESİ. İnş.Yük.Müh. Bülent DEVECİ

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

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

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ İÇİN KULLANILAN TİCARİ PROGRAMLARIN ÇERÇEVE SİSTEMLER İÇİN KARŞILAŞTIRILMASI

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

Prefabrik Yapılar. Cem AYDEMİR Yıldız Teknik Üniversitesi / İstanbul

Yapı Elemanlarının Davranışı

K VE DİRSEK TİPİ EĞİK ELEMANLARLA RİJİTLEŞTİRİLMİŞ DEPREM ETKİSİNDEKİ YAPILARIN LİNEER DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

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

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

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 1-Temel Kavramlar

Zorlamalı Titreşim ş Testleri

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

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

Panomod Güvenlikli İskele Sistemi

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

Bulanık Mantık ve DURTES Yönteminde Uygulanması İçin Bir Öneri

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Özel Konular

Dr. Taner HERGÜNER İnşaat Yük. Müh. K.G.M. 1. Bölge Müdürlüğü Sanat Yapıları Başmühendisi İSTANBUL, TÜRKİYE. Özet

AMDS ROZAK Proje Destek

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

YAPI MEKANİĞİ LABORATUVARI

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Yapısal Analiz Programı SAP2000 Bilgi Aktarımı ve Kullanımı. Doç.Dr. Bilge Doran

İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

YAPILARIN ZORLANMIŞ TİTREŞİM DURUMLARININ ARAŞTIRILMASI

Kömürhan Köprüsünün Sonlu Eleman Model İyileştirilmesi *

Betonarme Yapı Üzerine Çelik Taşıyıcı Sisteme Sahip Çok Amaçlı Salon Tasarımı

KÖPRÜ SARSMA DENEYLERİYLE ARAÇLARIN KÖPRÜ DEPREM DAVRANIŞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

ÇELİK YAPILAR 7 ÇELİK İSKELETTE DÖŞEMELER DÖŞEMELER DÖŞEMELER DÖŞEMELER. DÖŞEMELER Yerinde Dökme Betonarme Döşemeler

Mobilmod Tekerlekli Mobil İskele Sistemi

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-4

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

DERS BİLGİLERİ MUKAVEMET CE CE 233: Mühendislik Mekaniği. Ar. Gör. Serdar Ulusoy

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

Orion. Depreme Güvenli Yapı Tasarımı. PROTA Mühendislik. Bina Tasarım Sistemi. Joseph Kubin Mustafa Tümer TAN

SÜLEYMANİYE CAMİİ NİN FARKLI DEPREM KAYITLARI ALTINDA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Adnan Menderes Yeni İç Hatlar Terminal Binası Hakkında Genel Bilgiler

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

Mukavemet. Betonarme Yapılar. Giriş, Malzeme Mekanik Özellikleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

Yapisal Analiz Programi SAP2000 Bilgi Aktarimi ve Kullanimi

TAŞIYICI DUVARLARDA FARKLI BOŞLUK YAPILANDIRMASINA SAHİP SARILMIŞ YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği

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

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DEPREM YÖNETMELİĞİ NDE ÖNGÖRÜLEN TAŞIYICI SİSTEM GÜVENLİK DÜZEYİ KONUSUNDA KARŞILAŞTIRMALI SAYISAL İNCELEME

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

İzmit Körfez Geçişi Asma Köprüsü nün Dinamik Analizi

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

Yapı Elemanlarının Davranışı

30. Uzay çerçeve örnek çözümleri

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

Perdeli-Çerçeveli Taşıyıcı Sistemli Binalarda Taşıyıcı Sistem Seçiminin Yapı Davranışı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

CS MÜHENDİSLİK PROJE YAZILIM HİZMETLERİ EUROCODE-2'ye GÖRE MOMENT YENİDEN DAĞILIM

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

Japon Sismik Bina Şartnamesi Işığında DBYBHY-2007 nin Değerlendirilmesi

Taşıyıcı Sistem İlkeleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu

PROJE KONTROL FORMU ÖRNEĞİ

KONUT TÜRÜ YAPILARDA AMAÇ DIŞI KULLANIM YÜKLERİNİN TEHLİKELİ SONUÇLARI

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

DEPREM YÖNETMELİĞİNDEKİ FARKLI ZEMİN SINIFLARINA GÖRE YAPI DAVRANIŞLARININ İRDELENMESİ

BİNAYA TEMEL SEVİYESİNDE TESİR EDEN TABAN KESME KUVVETİNİN BULUNMASI V = W A(T ) R (T ) 0,10.A.I.W

İTÜ Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü Yapı ve Deprem Mühendisliği Çalışma Grubu BETONARME YAPILAR MIM 232. Yüksek Binalar

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

BÖLÜM II C. BETO ARME BĐ ALARI DEĞERLE DĐRME VE GÜÇLE DĐRME ÖR EKLERĐ ÖR EK 13

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

Posta Adresi: Karadeniz Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 61080, Trabzon, Turkey.

idecad Çelik 8 Kullanılan Yönetmelikler

BETONARME BİNALARIN DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ İÇİN BİR YAKLAŞIM

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

Transkript:

Karayolu Köprülerinin Modal Davranışına Kutu Kesitli Kiriş Şeklinin Etkisi Doç. Dr. Mehmet AKKÖSE Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü akkose@ktu.edu.tr

Giriş Dünyanın en aktif deprem kuşaklarından birinde bulunan ülkemizde betonarme karayolu köprülerinin depremlerde hasar görmesi, can ve mal kaybının yanı sıra il, ilçe ve köylere ulaşımın aksamasına sebep olabilmektedir. Bu sebeple planlanmaları, projelendirilmeleri ve inşası önemli mühendislik bilgi ve tecrübesi gerektiren karayolu köprülerinin deprem gibi dinamik etkiler altındaki yapısal davranışlarının çok iyi belirlenmesi gerekmektedir. 2/20

Giriş Son yıllarda, uzun açıklıklı köprülerin yapımında büyük burulma rijitliğine sahip betonarme kutu kesitli kirişler sıklıkla tercih edilmektedir. Kutu kesitli kirişlerde üst başlık, hem yol tabliyesi olarak kullanılabilmekte hem de düşey veya eğik gövde elemanlarına yüklerin aktarılmasını sağlayabilmektedir. Ayrıca klasik köprülerle karşılaştırıldıklarında kutu kesitli köprülerin titreşim etkilerine karşı daha dirençli oldukları da bilinmektedir. Uygulamada tek veya çok gözlü kutu kesitli kirişler, dikdörtgen veya trapezoidal en kesite sahip olabilmektedir. 3/20

Çalışmanın Amacı Bu çalışmada, karayolu köprülerinin modal davranışına kutu kesitli kirişlerin en kesit şekillerinin etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, tek gözlü dört farklı kiriş en kesiti dikkate alınarak CSIBridge (2015) programında modellenen karayolu köprüsünün modal analizleri gerçekleştirilmiş ve kutu kesitli kiriş en kesit şekillerinin karayolu köprülerinin modal davranışına etkisi incelenmiştir. 4/20

Karayolu Köprüsü Karayolu köprülerinin modal davranışına kutu kesitli kiriş şeklinin etkisini incelemek üzere, genişliği 9,6m ve toplam uzunluğu 250m olan bir karayolu köprüsü CSIBridge (2015) programı yardımıyla modellenmiştir. Köprü, her bir açıklığı 50m olan toplam 5 açıklık şeklinde tasarlanmıştır. Karayolu köprüsü 5/20

Karayolu Köprüsü Köprünün taşıyıcı sisteminde 2 adet 15m ve 2 adet 20m yüksekliğe sahip toplam 4 adet kolon ayak mevcuttur. Köprü ayağının en kesiti şekilde görülmektedir. Karayolu köprüsü 6/20

Karayolu Köprüsü Köprünün sol kenar ayağı sabit mesnet, sağ kenar ayağı ise boyuna uzamaya izin verilen hareketli mesnet tipinde dikkate alınmıştır. Karayolu köprüsü 7/20

Köprü Tabliyesinde Kullanılan Malzeme Özellikleri Karayolu köprüsünün tabliyesinde, kolon ayaklarında ve başlık kirişinde kullanılan malzeme özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Malzeme Özellikleri Köprü Tabliyesi C40 E= 34000MPa ν= 0.20 γ= 25kN/m 3 Kolon Ayakları ve Başlık Kirişi C30 E= 32000MPa ν= 0.20 γ= 25kN/m 3 8/20

Kutu Kesitli Köprülerin Sonlu Eleman Modeli Karayolu köprülerinin modal davranışına kutu kesitli kiriş şeklinin etkisini incelemek üzere köprü tabliyesi, tek hücreli dört farklı kutu kesit ile ayrı ayrı tanımlanmıştır. Bu şekilde köprünün sonlu eleman modelleri hazırlanmıştır. 9/20

Kutu Kesitli Köprülerin Sonlu Eleman Modeli KK-1 kesitli köprü modeli (a=80cm) Kutu Kesit 1 (KK-1) A = 3,44m 2 I 22 = 17,2747 m 4 I 33 = 3,3640 m 4 J = 4,0195 m 4 10/20

Kutu Kesitli Köprülerin Sonlu Eleman Modeli KK-2 kesitli köprü modeli (a=80cm) Kutu Kesit 2 (KK-2) A = 3,45m 2 I 22 = 18,6584 m 4 I 33 = 3,3986 m 4 J = 5,4826 m 4 11/20

Kutu Kesitli Köprülerin Sonlu Eleman Modeli KK-3 kesitli köprü modeli (a=80cm) Kutu Kesit 3 (KK-3) A = 3,47m 2 I 22 = 20,4535 m 4 I 33 = 3,4329 m 4 J = 6,5448 m 4 12/20

Kutu Kesitli Köprülerin Sonlu Eleman Modeli KK-4 kesitli köprü modeli (a=80cm) Kutu Kesit 4 (KK-4) A = 3,48m 2 I 22 = 22,6600 m 4 I 33 = 3,4670 m 4 J = 7,2405 m 4 13/20

Kutu Kesitli Köprülerin Mod Şekilleri KK-1 kesitli köprünün ilk 7 mod şekli Mod 1 (1,276Hz) KK-2 kesitli köprünün ilk 7 mod şekli Mod 1 (1,241Hz) Mod 2 (1,706Hz) Mod 2 (1,683Hz) Mod 3 (2,060Hz) Mod 3 (2,014Hz) Mod 4 (2,201Hz) Mod 4 (2,173Hz) Mod 5 (2,305Hz) Mod 5 (2,299Hz) Mod 6 (2,621Hz) Mod 6 (2,590Hz) Mod 7 (2,919Hz) Mod 7 (2,934Hz) 14/20

Kutu Kesitli Köprülerin Mod Şekilleri KK-3 kesitli köprünün ilk 7 mod şekli Mod 1 (1,179Hz) KK-4 kesitli köprünün ilk 7 mod şekli Mod 1 (1,074Hz) Mod 2 (1,674Hz) Mod 2 (1,666Hz) Mod 3 (1,956Hz) Mod 3 (1,871Hz) Mod 4 (2,132Hz) Mod 4 (2,029Hz) Mod 5 (2,272Hz) Mod 5 (2,208Hz) Mod 6 (2,541Hz) Mod 6 (2,442Hz) Mod 7 (2,934Hz) Mod 7 (2,849Hz) 15/20

Kutu Kesitli Köprülerin Frekans ve Modal Katkı Faktörleri KK-1 kesitli köprünün frekans ve modal katkı faktörleri Mod No f (Hz) U x (kns 2 ) U y (kns 2 ) Modal Katkı Faktörleri U z (kns 2 ) R x (knms 2 ) R y (knms 2 ) R z (knms 2 ) 1 1,276-43,82-42,46-5549,14 Mod No Mod Tanımı Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 2 1,706 0,26-1,52 3000,31 Enine eğilmeli Burulma 3 2,060 34,98-8,19 323,21 4 2,201 19,55-5,09 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 2348,70 5 2,305-16,85-4,16 1620,43 6 2,621 24,43-4,99 1406,51 7 2,919-1,31-1,05 1230,63 Modal Katkı Faktörleri f (Hz) U x U y U z R x R y R z Mod Tanımı (kns 2 ) (kns 2 ) (kns 2 ) (knms 2 ) (knms 2 ) (knms 2 ) KK-2 kesitli köprünün frekans ve modal katkı faktörleri 1 1,241-44,59-33,39-5649,58 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 2 1,683 0,36 2,11-2954,49 Enine eğilmeli Burulma 3 2,014-39,46 7,33-222,15 4 2,173-14,62 23,91 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma -1729,08 5 2,299 15,62 5,09-1563,01 6 2,590 21,56-3,30 1395,80 7 2,934 0,80 0,32-999,04 Burulma 16/20

Kutu Kesitli Köprülerin Frekans ve Modal Katkı Faktörleri KK-3 kesitli köprünün frekans ve modal katkı faktörleri Mod No f (Hz) U x (kns 2 ) U y (kns 2 ) Modal Katkı Faktörleri U z (kns 2 ) R x (knms 2 ) R y (knms 2 ) R z (knms 2 ) 1 1,179 44,35 18,53 5608,03 Mod No Mod Tanımı Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 2 1,674-0,61-2,24 2908,13 Enine eğilmeli Burulma 3 1,956-41,95 6,79-167,11 4 2,132 7,96-49,89 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 906,38 5 2,272 14,07 5,68-1539,70 6 2,541 19,24-2,62 1413,01 7 2,934 0,46-0,28-752,16 Burulma Modal Katkı Faktörleri f (Hz) U x U y U z R x R y R z Mod Tanımı (kns 2 ) (kns 2 ) (kns 2 ) (knms 2 ) (knms 2 ) (knms 2 ) KK-4 kesitli köprünün frekans ve modal katkı faktörleri 1 1,074-42,53 5,84-5361,55 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma 2 1,666 0,67 2,17-2863,84 Enine eğilmeli Burulma 3 1,871 43,86-6,32 126,19 4 2,029-2,64-84,80 Enine yer değiştirme ve eğilmeli Burulma -409,15 5 2,208 12,34 6,23-1537,75 6 2,442 17,11-2,17 1437,01 7 2,849-10,73-13,51 1749,14 17/20

Sonuçlar Modal katkı faktörleri, sistemin mod şekliyle doğrudan ilişkilidir. Onların gerçek büyüklükleri ve işaretleri önemli değildir. Önemli olan şey, bir mod için verilen üç faktörün göreceli değerleridir. Mod şekillerinden ve modal katkı faktörlerinden görüleceği üzere köprü davranışında burulma ve eğilme modları hâkimdir. Burulma modlarında, enine yer değiştirme ve eğilme davranışının; eğilme modlarında ise boyuna ve düşey yer değiştirme davranışının katkısı görülmektedir. 18/20

Sonuçlar Yapılan analizler neticesinde, kutu kesitli kirişlerden oluşan köprü davranışında burulma ve eğilme modlarının hâkim olduğu; burulma modlarında, enine yer değiştirme ve eğilme davranışının; eğilme modlarında ise boyuna ve düşey yer değiştirme davranışının katkısının olduğu görülmüştür. 19/20

Teşekkürler 20/20