YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

Benzer belgeler
Çelik Yapıların Öngörülen Göreli Kat Ötelemesi Oranına Göre Enerji Esaslı Tasarımı *

Çelik çerçevelerin enerjiye dayalı tasarımında kat yatay yer değiştirmelerinin etkisi

BETONARME YAPI TASARIMI

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:13 Sayı:2 sh Mayıs 2012

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 1 s Ocak 2005

ÇERÇEVE TİPİ YAPILARIN DEPLASMAN ESASLI DİZAYNI İÇİN DEPLASMAN PROFİLİ

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

UZAY ÇERÇEVE SİSTEMLERİN ELASTİK-PLASTİK ANALİZİ İÇİN BİR YÖNTEM

YUMUŞAK KATA SAHİP BİNALARIN DEPREM GÜVENLİĞİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

TÜRKİYE DEKİ 380 kv LUK 14 BARALI GÜÇ SİSTEMİNDE EKONOMİK YÜKLENME ANALİZİ

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Vize Sınavı (2A)

4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ

ANADOLU ÜNivERSiTESi BiliM VE TEKNOLOJi DERGiSi ANADOLU UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE AND TECHNOLOGY CiltNol.:2 - Sayı/No: 2 : (2001)

Çok Parçalı Basınç Çubukları

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ ÖRNEK 20 İKİ KATLI YIĞMA KONUT BİNASININ TASARIMI

ÇELİK UZAYSAL ÇERÇEVE YAPILARIN OPTİMUM TASARIMI

Deprem Tepkisinin Sayısal Metotlar ile Değerlendirilmesi (Newmark-Beta Metodu) Deprem Mühendisliğine Giriş Dersi Doç. Dr.

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

DİNAMİK ANALİZ PROBLEMLERİ İÇİN YENİ BİR ADIM ADIM SAYISAL ÇÖZÜMLEME YÖNTEMİ

ÇOK KATLI ÇELİK YAPILARIN GEOMETRİ BAKIMINDAN DOĞRUSAL OLMAYAN DAVRANIŞININ ARTIMSAL VE PRATİK 2. MERTEBE ANALİZ YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

Üç Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Kuadratik Sonlu Elemanlar ve Sonsuz Elemanlar Kullanılarak Çözümü

Çok Katlı Kompozit Çelik Çerçevelerin Genetik Algoritma ile Dinamik Sınırlayıcılı Optimizasyonu *

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

PERFORMANSA DAYALI TASARIM VE İSTANBUL ÇEVRE YOLU VİYADÜKLERİ İLE İLGİLİ BİR UYGULAMA

AĞIR BİR NAKLİYE UÇAĞINA AİT BİR YAPISAL BİLEŞENİN TASARIMI VE ANALİZİ

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

HAFTALIK PROJE KONTROL PROGRAMI

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

Korelasyon ve Regresyon

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

Beton Sınıfının Yapı Performans Seviyesine Etkisi

UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

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

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

TAVLAMA BENZEŞİMİ YÖNTEMİYLE UZAY ÇELİK ÇERÇEVE SİSTEMLERİN OPTİMUM TASARIMI

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

uzayında vektörler olarak iç çarpımlarına eşittir. Bu iç çarpım simetrik ve hem w I T s formuna karşılık gelir. Buna p u v u v v v

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ İÇİN KULLANILAN TİCARİ PROGRAMLARIN ÇERÇEVE SİSTEMLER İÇİN KARŞILAŞTIRILMASI

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

VANTİLATÖR TASARIMI. Şekil 1. Merkezkaç vantilatör tipleri

MECHANICS OF MATERIALS

HİPERSTATİK SİSTEMLER

Şekil 2. Kurşun çekirdekli kauçuk mesnet sisteminin kesi ti [3]. " >i de yapıya gelen kuvvetler azalmaktadır. Taban

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

2009 Kasım. FRENLER GENEL M. Güven KUTAY frenler-genel.doc

Çelik Bağ Kirişleri, Kullanım Alanları ve Çözümsel Modellenmeleri

Farklı Zemin Sınıflarının Bina Deprem Performansına Etkisi

16. Dörtgen plak eleman

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

Çelik Yapılar - INS /2016

Fizik 101: Ders 15 Ajanda

ÖRNEK SET 5 - MBM 211 Malzeme Termodinamiği I

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

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

Fizik 101: Ders 20. Ajanda

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

Denklem Çözümünde Açık Yöntemler

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNETİĞİ

Calculating the Index of Refraction of Air

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

YAPISAL ÖZELLİKLERİ FARKLI BA BİNALARIN PERFORMANSA DAYALI ANALİZİ

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

ORTA GERİLİM ENERJİ DAĞITIM TALİ HATLARINDA ARIZA ANALİZİ

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

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

YAPISAL DÜZENSİZLİKLERİ OLAN BETONARME YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Öğretim planındaki AKTS TASARIM STÜDYOSU IV

Çelik Bina Tasarımında Gelişmeler ve Yeni Türk Deprem Yönetmeliği

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

BETONARME ÇERÇEVE YAPILARIN GERÇEK DEPREMLERE AİT İVME KAYITLARI İLE DOĞRUSAL OLMAYAN DİNAMİK ANALİZİ

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

Burulma Düzensizliğinin Betonarme Yapı Davranışına Etkileri

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

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

3. Parçaları Arasında Aralık Bulunan Çok Parçalı Basınç Çubukları

DEPREME DAVRANIŞI DEĞERLENDİRME İÇİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ. NEJAT BAYÜLKE 19 OCAK 2017 İMO ANKARA ŞUBESİ

PÜRÜZLÜ AÇIK KANAL AKIMLARINDA DEBİ HESABI İÇİN ENTROPY YÖNTEMİNİN KULLANILMASI

TEİAŞ Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi. İletim Sistemi Sistem Kullanım ve Sistem İşletim Tarifelerini Hesaplama ve Uygulama Yöntem Bildirimi

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

KAFES YAPILARIN MODİFİYE EDİLMİŞ YAPAY ARI KOLONİ ALGORİTMASI İLE OPTİMİZASYONU

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

ÇOK DURUMLU AĞIRLIKLANDIRILMIŞ BİLEŞENLİ SİSTEMLERİN DİNAMİK GÜVENİLİRLİK ANALİZİ

TEMEL DEVRE KAVRAMLARI VE KANUNLARI

tarih ve sayılı Resmi Gazetede yayımlanmıştır. TEİAŞ Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

θ A **pozitif dönüş yönü

DOĞRUSAL HEDEF PROGRAMLAMA İLE BÜTÇELEME. Hazırlayan: Ozan Kocadağlı Danışman: Prof. Dr. Nalan Cinemre

Aktif Manyetik Yatak Elektriksel Dinamik Modeli

TÜRKİYE DEKİ 22 BARALI 380 kv LUK GÜÇ SİSTEMİ İÇİN EKONOMİK DAĞITIM VE OPTİMAL GÜÇ AKIŞI YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi)

Transkript:

YAPILARI EERJİ ESASLI TASARIMI İÇİ BİR HESAP YÖTEMİ Araş. Gör. Onur MERTER Araş. Gör. Özgür BOZDAĞ Prof. Dr. Mustafa DÜZGÜ Dokuz Eylül Ünverstes Dokuz Eylül Ünverstes Dokuz Eylül Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü İnşaat Mühendslğ Bölümü İnşaat Mühendslğ Bölümü 1. GİRİŞ Yaı sstemlernn dereme dayanıklı tasarımı; kuvvet esaslı, yer değştrme esaslı ve enerj esaslı hesa yöntemler le gerçekleştrleblmektedr. Kuvvet (dayanım) esaslı yöntemlerde, yaıya etkyen dış yükler altında oluşacak eleman ç kuvvet değerlernn, taşıyıcı sstem elemanlarının taşıma gücünden büyük olmaması esas alınmaktadır. Yer değştrme esaslı yöntemlerde, derem etksndek yaının aşırı yer değştrme yaması önlenmek stenmektedr. Enerj esaslı yöntemlerde se, yaı taşıyıcı sstem elemanlarının elastk ve elastk ötes davranışla tüketebleceğ enerjnn, derem anında yaıya grecek olan derem enerjsnden büyük olması amaçlanmaktadır. Bu çalışmada, enerj kavramı ve yaı sstemlerndek enerj denges göz önüne alınarak, yen yaılacak yaıların tasarımı çn br hesa yöntem açıklanmıştır.. ÖGÖRÜLE HEDEF YER DEĞİŞTİRMEYE GÖRE EERJİ ESASLI TASARIM Çalışma kasamında, yaının kullanım amacına yönelk br hedef yer değştrme krter ve uygun br göçme mekanzması seçlerek yaıların enerj esaslı tasarımı yaılmaktadır. Yaıların doğrusal olmayan davranışını dkkate alan bu tasarım yöntemnde, derem esnasında yaıya gren enerjden yola çıkılarak yaıya etkyen tasarım taban kesme kuvvet belrlenr. Belrlenen taban kesme kuvvet, yaı kat sevyelerne uygun br yöntemle dağıtılarak, seçlen göçme mekanzması ve yaı hedef yer değştrmesn sağlayacak taşıyıcı sstem elemanları belrlenr. Bu çalışmada, elde edlen taban kesme kuvvetnn katlara dağıtılmasında 007 Türk Derem Yönetmelğndek Eşdeğer Derem Yükü Yöntemnden yararlanılmıştır. Tasarımda, kolonların bazı durumlar dışında elastk davrandığı ve sstemde güçlü kolon zayıf krş mekanzmasının sağlandığı varsayılmaktadır. Kolonların yalnızca, zemn kat tabanlarında doğrusal olmayan davranış gösterdğ kabul edlmş ve bu noktalar, kolon-krş brleşm bölgelernn krş uçları le brlkte lastk mafsallarla modellenmştr. Yen yaılacak yaıların tasarımı çn gelştrlmş olan enerj esaslı yöntemde, yaıya deremle brlkte gren tolam enerjnn br kısmının yaının elastk davranışı le gerye kalan kısmının se yaının elastk ötes davranışı le tüketleceğ varsayılmaktadır. Housner (1956), 1934 El Centro, 1940 El Centro, 1949 Olyma ve 195 Taft deremler gb dünyadak çeştl büyük deremlern tek hız sektrumlarını nceleyerek, genş br eryot aralığında sektrum eğrlernn sabt kalma eğlmnde olduğunu göstermştr. Çalışma kasamındak enerj esaslı tasarım yöntemnde, çok serbestlk derecel yaı sstemlerne deremle brlkte gren enerj değern hesalamak çn Housner (1956) tarafından tanımlanmış olan; 1 EI MS V [1] fades kullanılmaktadır. Burada; M sstemn tolam kütlesn, S V se elastk tek hız sektrumu değern göstermektedr. Bu enerjnn, sstemn elastk ve elastk ötes davranışıyla tüketldğnn varsayılması le;

E I E E [] e eştlğ yazılablr. [] eştlğnde E e sstemn elastk enerjs olu, elastk sınırı aşmayarak doğrusal-elastk davranış gösteren kestlerde deolandığı varsayılan enerjdr. E se sstemn lastk enerjs olu, bu enerjnn doğrusal olmayan davranışın hakm olduğu lastk mafsal noktalarında deolandığı varsayılmaktadır. Şekl 1. Elastk ve lastk enerjy tanımlayan yatay kuvvet yer değştrme grafğ (deal elastolastk davranış). Akyama (1985), tüm yaının tek serbestlk derecel ssteme ndrgendğ varsayımını yaarak, elastk enerjy şu şeklde tanımlamıştır: 1 T V E e M ( g) [3] W Bu fadede V : taban kesme kuvvet, W : yaı ağırlığı ve : yaının brnc doğal ttreşm eryodudur. [1] nolu gren enerj denklemnden [3] nolu elastk enerj denklemnn çıkarılması sonucu genel lastk enerj fades yazılablmektedr. [4]. T W E [ a 8 [4] denklemnde a V ( ) ] W elastk vme katsayısını (boyutsuz vmey) göstermektedr. [4] katlı br yaının tabandan tbaren enerj denklem şu şeklde yazılablr: E 1 kadar lastk dönme yatığı varsayılarak, lastk ( F h F h ) [5] F Bu denklemde kat sevyelerne etkyen derem kuvvet olu, Türk Derem Yönetmelğnde (DBYBHY 007) Katlara Etkyen Eşdeğer Derem Yüklernn Belrlenmes kısmında verldğ gb hesalanmaktadır. F wh ( V F ) [6] j1 j j

Burada; w. katın ağırlığı olu, h. katın zemnden olan yükseklğdr. tee katına etkyen ek derem yüküdür. F yaının. F 0, 0075V [7] [5] nolu denklemdek lastk enerj fadesnde ve kuvvetler çn verlen fadeler yerne konulur ve bu lastk enerj [4] nolu denklem le fade edlmş olan lastk enerj le eştlenerek gerekl düzenlemeler yaılırsa, V enerj esaslı taban kesme kuvvet elde edlr. [8]. V 4a [8] W Burada yaının göçme mekanzması, brnc doğal ttreşm eryodu ve kat yükseklkler, kat aded ve kat ağırlıkları gb özellklerne bağlı olan boyutsuz arametredr. d d e f [9] wh 8 1 d ( ) ;, e 1 ve f eştlklerndek F wh 0,06 1 e ( ) ; se, elastk akma dönmes değer 1 F 0,06 h f [10] yaının lastk hedef dönmesdr. Tolam hedef dönmes T y le lastk hedef dönmes nn tolamı olarak fade edlmektedr. Çalışma kasamında, yaı sstemlerndek krş ve kolonlar lastk tasarım esaslarına göre boyutlandırılmaktadır. 3. BEŞ KATLI ÇELİK ÇERÇEVEİ MEVCUT YÖTEMLE BOYUTLADIRILMASI Çalışmada, 5 katlı br çelk çerçeve farklı hedef yer değştrmeler çn enerj esaslı olarak tasarlanmıştır (Şekl ). Tolam hedef yer değştrmeler %1.5, % ve %3.5 olarak seçlmştr. Yaı kat yükseklkler 3 er metre ve her açıklık 6 şar metredr. Her br açıklıkta 30 k/m. lk düzgün yayılı yük bulunmaktadır. Tablo 1. Beş katlı çerçevenn tasarımına at arametreler. Kat Aded T (sn.) a y V/W 5 0.63 1.000 0.01 0.005 1.136 0.58 5 0.74 1.000 0.01 0.01 1.655 0.470 5 0.9 0.981 0.01 0.05.638 0.35 Enerj esaslı mevcut yöntem le tasarlanan örnek yaının hedeflenen erformansı sağlayı sağlamadığının kontrol edlmes amacıyla, yaıya doğrusal olmayan statk artımsal tme analz uygulanmıştır. Kaaste Sektrumu yöntem le yaıya at erformans noktası belrlenmştr. Yaı, belrlenen bu erformans noktasına kadar tlmş ve yaıya at görel kat ötelenmeler elde edlmştr. Bu değerlerle, hedeflenen yer değştrme değerler karşılaştırılmıştır (Şekl3).

Şekl. Beş katlı k açıklıklı çelk çerçevenn %1.5, % ve %3.5 tolam hedef yer değştrmelerne göre enerj esaslı tasarımı. Şekl 3. %1.5, % ve %3.5 tolam hedef yer değştrmelerne göre enerj esaslı olarak tasarlanan beş katlı yaının görel kat ötelenmeler.

4. SOUÇLAR Sunulan çalışmada, yaının kullanım fonksyonuna uygun olarak seçlen hedef yer değştrme değerlerne göre enerj esaslı yaı tasarımı gerçekleştrlmştr. Beş katlı yaının %1.5, % ve %3.5luk tolam hedef yer değştrmelerne göre tasarımında, yaıya doğrusal olmayan statk artımsal tme analznn uygulanması sonucu, hedeflenen yer değştrme değerlernn hçbr kat sevyesnde aşılmadığı görülmüştür. Tasarım yöntemnn, büyük ölçüde kabullere dayanan teratf br yöntem olmasından dolayı uygun hesa algortmalarını çeren blgsayar rogramlarının kullanılması gerekl olmuştur. KAYAKLAR [1] Leelatavwat, S. and Goel, S. C., Stojadnovc, B., Energy-based Sesmc Desgn of Structures usng Yeld Mechansm and Target Drft, Journal of Structural Engneerng, 18, 8, 1046-1054, 00. [] Leelatavwat, S., Drft and Yeld Mechansm Based Sesmc Desgn and Ugradng of Steel Moment Frames, Ph.D. Thess, Unversty of Mchgan, 1998. [3] Lee, S-S. and Goel, S. C., Performance Based Desgn of Steel Moment Frames Usng Target Drft and Yeld Mechansm, Research Reort, UMCEE 01-17, The Unversty of Mchgan, Deartment of Cvl and Envronmental Engneerng, 001. [4] Leelatavwat, S. and Goel, S. C., Sesmc Desgn by Plastc Method, Engneerng Structures, 0, 465-471, 1997. [5] Akbaş, B., Energy-Based Earthquake Resstant Desgn of Steel Moment Resstng Frames, Ph.D. Dssertaton, Graduate College of Illons Insttute of Technology, 1997. [6] T.C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Derem Bölgelernde Yaılacak Bnalar Hakkında Yönetmelk, 6 Mart 007 gün ve 6454 sayılı resm gazete, Ankara. [7] Merter, O., Yaıların Enerj Esaslı Performans Analz, Yüksek Lsans Tez, Dokuz Eylül Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü, İzmr, 008.