Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

Benzer belgeler
Çok Katlı Yapılarda Elverişsiz Deprem Doğrultuları

DEPREM ETKİSİ ALTINDA TASARIM İÇ KUVVETLERİ

ÇOK KATLI YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

(İnşaat Mühendisliği Bölümü) SEMİNER 1. Burcu AYAR

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

PERDELİ ÇERÇEVELİ YAPILARDA ELVERİŞSİZ DEPREM DOĞRULTULARI

Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği

DEPREM YÖNETMELİKLERİNDE EŞDEĞER DEPREM YÜKLERİ

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

Çok Katlı Yapılarda Perdeler ve Perdeye Saplanan Kirişler

Dairesel Temellerde Taban Gerilmelerinin ve Kesit Zorlarının Hesabı

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

Çok Katlı Yapılarda Aşırı Burulma Düzensizliği 1

ÇOK KATLI YAPILARDA YATAY VE DÜŞEY SÜREKSİZLİKLER

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

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

Proje Genel Bilgileri

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

BETONARME-II (KOLONLAR)

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

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

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

Çatı katında tüm çevrede 1m saçak olduğu kabul edilebilir.

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

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

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

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

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

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

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

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

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

Burulma Düzensizliğinin Betonarme Yapı Davranışına Etkileri

MODELLEME TEKNİKLERİNİN MEVCUT BİNALARIN DEPREM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Yapı Sistemlerinde Elverişsiz Yüklemeler:

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

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

Saf Eğilme(Pure Bending)

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

Dairesel Betonarme Kolonlarda Çatlamış Kesite Ait Etkin Eğilme Rijitliklerinin İrdelenmesi

Döşeme ve Temellerde Zımbalamaya Dayanıklı Tasarım Üzerine Güncel Yaklaşımlar

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

EĞİK EĞİLME ETKİSİNDEKİ DİKDÖRTGEN KOLON KESİTLERİNİN BOYUTLANDIRILMASI

Prof. Dr. Cengiz DÜNDAR

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

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

Elemanlardaki İç Kuvvetler

DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ İÇİN KULLANILAN TİCARİ PROGRAMLARIN ÇERÇEVE SİSTEMLER İÇİN KARŞILAŞTIRILMASI

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

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

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

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

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

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

THE FACTORS AFFECTING TORSIONAL IRREGULARITY IN MULTI-STOREY STRUCTURES

BİNALARIN BİRİNCİ DOĞAL TİTREŞİM PERİYODUNUN YAKLAŞIK OLARAK BELİRLENMESİ* Approximate Determinatıon Of First Natural Vibratıon Period Of Buildings *

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

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

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

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

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

Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Deprem Güvenliği

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

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE (TDY-98) GÖRE DÜZENSİZLİKLERİN İNCELENMESİ

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

RÜZGAR ETKİLERİ (YÜKLERİ) (W)

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

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

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

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

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

Ç E R Ç E V E L E R. L y2. L y1

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

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

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

TAŞIYICI SİSTEM TASARIMI 1 Prof. Dr. Görün Arun

RİSKLİ BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR İNCELEME

ihmal edilmeyecektir.

Çelik Yapılar - INS /2016

Yapı Elemanlarının Davranışı

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

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

YAPISAL DÜZENSİZLİKLERİ OLAN BETONARME YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

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

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

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

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

Prefabrik Yapılar. Cem AYDEMİR Yıldız Teknik Üniversitesi / İstanbul

LTESİ. Yrd.Do ÇELİK K YAPILAR-II ÇELİK YAPILAR II (IMD3202) 2. BAÜ. MÜH. MİM. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. Yrd.Doç.Dr.

Transkript:

Prof. Dr. Günay Özmen gunayozmen@hotmail.com Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri 1. Giriş 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. Herhangi bir taşıyıcı elemana ait tasarım iç kuvvetlerinden birinin deprem doğrultusuna bağlı olan değişimi Şekil 1 de şematik olarak gösterilmiştir. Burada α, yatay deprem yükünün yatay x ekseni ile yaptığı açıyı göstermektedir. Hemen tüm çağdaş dünya deprem yönetmeliklerinde deprem analizlerinin birbirine dik iki ayrı eksen doğrultusunda yapılması öngörülmektedir, [3]. Oysa şekilde gösterildiği gibi, tasarım büyüklüğünün maksimum değeri ortogonal eksenler için (α = 0, 90, 180, 270, 360º için) elde edilenlerden oldukça farklı açılarda ve daha yüksek değerlerde oluşabilmektedir. Özellikle iki eksenli eğilme etkisinde bulunan elemanlar (kolonlar) için elverişsiz tasarım doğrultularının saptanması hemen hemen imkansızdır. İşte bu nedenle yönetmeliklerde elverişsiz doğrultuları yaklaşık olarak temsil eden ortak etki formülleri verilmiştir. Bir çok çağdaş dünya deprem yönetmeliğinde olduğu gibi, 1 Ocak 1998 tarihinde yürürlüğe girmiş olan Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik te (ABYYHY) de, Asal Eksenleri Deprem Doğrultularına Paralel Olmayan (Non-Ortogonal) elemanların tasarım iç hesabı için özel formüller verilmiş bulunmaktaydı, [4]. Ancak bu formüllerin uygulanmasında özellikle kolonların asal eksenleri için elde edilen değerlerin karşılıklı etkilerinin nasıl göz önüne alınacağı açıkça belirtilmemişti. Elverişsiz deprem doğrultularını saptamak ve Şekil 1 - Tasarım büyüklüklerinin değişimi TMH - 457-2009/5 45

ABYYHY te verilen formülleri irdelemek amacı ile yapılan bir çalışmada yönetmeliklerdeki belirsizlikler ortaya konmuş ve yeni bazı formüller önerilmiştir, [2]. Mart 2007 de yürürlüğe giren yeni Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik te (DBYBHY) ise Eleman Asal Eksen Doğrultularındaki İç Kuvvetler başlığı altında ortogonal olan ve olmayan tüm elemanlar için yeni Ortak Etki formülleri verilmiş bulunmaktadır, [5]. 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 (1) denklemleri ile elde edilecektir, Şekil 2. Yapıların deprem hesapları sırasında, gerekli ek dışmerkezlikler de göz önüne alınarak, Denklem (1) ile özetlenmiş olan tüm yükleme birleşimlerinin yapılması ve tasarımda en elverişsiz sonucu veren iç kuvvetlerin kullanılması gerekmektedir. DBYBHY hükümlerine göre (1) denklemi ortogonal olan ve olmayan tüm taşıyıcı sistem elemanları için geçerlidir. Bu da daha önce yapılan bir araştırmada elde edilmiş önemli sonuçlardan birinin yönetmeliğe doğru olarak yansıtılmış olduğunu gösterir niteliktedir, [2]. Bu çalışmada bir Sayısal Deney yöntemi kullanılarak Şekil 2 - Deprem doğrultuları ve asal eksenler yönetmeliklerde verilen ortak etki formüllerinin doğruluk mertebelerinin saptanmasına çalışılacaktır. Bu amaçla belirli sayıda Tipik Yapı seçilip deprem doğrultuları parametrik olarak değiştirilecek ve sonuçlar irdelenecektir. 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. 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. Şekil 3 - Tipik Yapıların Şematik Kalıp Planları 2.1 Genel Özellikler ve Varsayımlar Yukarıda belirtildiği gibi, uygulanan parametrik araştırma sırasında kolonlar için en elverişsiz donatı oranları, kirişler için uç kuvvetleri saptanıp yö- 46 TMH - 457-2009/5

netmelikteki 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. Parametrik araştırma sonuçlarının genelleştirilebilmesi için, bu varsayımların önemli bir bölümünün ayrıca irdelenmesi gerekir. Özellikle; Perde içeren yapı sistemleri, Değişik kesit oranları olan dikdörtgen kolonlu sistemler, Kesit içinde değişik donatı dağılımları, Çok katlı yapı sistemleri, Düşey yüklerden oluşan kesit zorları, Gerçek eksenel kuvvet değerleri ile gerçek deprem yükleri ayrıca ele alınıp incelenmesi gereken konular ve parametrelerdir. Araştırmaların bu konuları da kapsayacak biçimde geliştirilmesi çok yararlı olacaktır. Şekil 4 - Parametrik araştırma için yükleme 3. Parametrik Araştırma Yukarıda belirtildiği gibi Sayısal Deney yönteminin uygulanmasında, belirli sayıda Tipik Yapı seçilip deprem doğrultusu parametrik olarak değiştirilmiş, kolonların her iki yöndeki eğilme momentleri ile bunlara karşı gelen donatı oranları hesaplanmış ve maksimum donatı oranı saptanmıştır, Şekil 4. Bunun için P deprem yükünün X ekseni ile yaptığı α açısı α = 0, 5, 10,..., 180º değerleri arasında değiştirilip her durum için analiz ve boyutlandırma hesapları yinelenmiştir. Donatı hesapları ile ilgili yükleme birleşimlerinde P yükünün her iki yönde etkidiği göz önüne alınmış, böylece yük doğrultusu kapsamının 360º olması sağlanmıştır. Eğilme momentlerinin elde edilmesi ve donatı hesapları için SAP2000 yazılımı kullanılmıştır, [6]. Analiz ve boyutlandırma işlemleri seçilen tipik yapıların tüm kolonlarına uygulanmış ve sonuçlar irdelenmiştir. Aşağıda seçilen basit bir örnek üzerinde bu işlemlerin nasıl yapıldığı gösterilecek ve sonuçlar irdelenecektir. TMH - 457-2009/5 47

Tablo 1 - Kolon Eksenel Kuvvetleri (kn) Kolon No. N (kn) 1, 3, 6, 9 200 2, 4, 8 225 5 300 7 250 4. Sayısal Uygulama Örnek olarak seçilen Tip 1 e ait şematik kalıp planı Şekil 5 te gösterilmiştir. 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 1 de gösterilmiştir. Şekil 5 - Sayısal Uygulama Şematik Kalıp Planı Yukarıda belirtildiği gibi, donatı hesaplarında düşey yüklerden oluşan eğilme momentleri göz önüne alınmayacaktır. Kolonlardaki maksimum donatı oranları parametrik araştırma ile saptanacaktır. Daha sonra yönetmelik hükümlerine göre elde edilen sonuçlar parametrik araştırma sonuçları ile karşılaştırılacaktır. 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 o 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 6 üzerinde grafik olarak gösterilmiştir. 5º aralıklarla yapılan parametrik araştırma sonuçlarına uygulanan bir parabolik interpolasyon formülü yardımı ile, maksimum donatı oranı α = 104.2º 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. Şekil 6 - Kolon No. 1 Donatı Oranı Değişimi 4.2 Kolon No. 8 Aynı örnekte Kolon No. 8 için elde edilen donatı oranlarının değişimi de Şekil 7 üzerinde grafik olarak gösterilmiştir. Bu kolon için maksimum donatı oranı α = 43.5º 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. 48 TMH - 457-2009/5

4.3 Tüm Kolonlarda Donatı Oranları ve Hatalar Tip 1 e ait tüm kolonların donatı oranları, en elverişsiz yükleme açıları, DBYBHY ten elde edilen donatı oranları benzer biçimde hesaplanmıştır. Sonuçlar hata oranları ile birlikte Tablo 2 üzerinde gösterilmiştir. Tablonun incelenmesinden görüldüğü gibi, özellikle maksimum donatı oranları için hesaplanan α açıları çok değişkendir. Yukarıda belirtildiği gibi, kolonlar için bu açılar çok çeşitli faktörlere bağlı olup kapalı bir formülle ifade edilmeleri çok zordur. Bu nedenle yönetmeliklerde elverişsiz deprem doğrultularının etkisi yaklaşık Ortak Etki bağıntıları ile ifade edilmektedir. Tabloda DBYBHY teki esaslara göre bulunan donatı yüzdeleri ile bunlara karşı gelen hata oranları da gösterilmiştir. Bu değerlerin incelenmesi sonunda, bu örnek için, DBYBHY esaslarına göre elde edilen donatı oranlarının pratik uygulamalar bakımından uygun olduğu sonucuna varılabilir. 5. Tipik Yapı Kolonları İçin Hata Oranları Yukarıda Örnek 1 kolonları için yapılan parametrik hesaplar ve irdelemeler tüm tipik yapıların kolonlarına uygulanmıştır. Ayrıntıları verilmeyen bu hesaplar sonunda elde edilen hata oranları Tablo 3 te görülmektedir. 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 sadece 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. Tipik yapı kolonlarına ait sonuçların incelenmesi ilgi çekici bir özelliği ortaya çıkarmıştır. Bu da ilk 4 tipe ait negatif (güvensiz) yönde hatalı olan kolonların hemen tümünün ortogonal olmasıdır. Zaten bu yüzden tüm elemanları ortogonal olan Tip 5 de inceleme kapsamı içine alınmış bulunmaktadır. Tip 5 kolonlarında da ortak etkinin göz önüne alınmış olmasına karşın, Tablo 3 te görüldüğü gibi, bunların tümü negatif (güvensiz) yönde hatalıdır. Ortak etki göz önüne alınmadan yapılan hesaplarda elde edilen hatalar Tablo 4 te ayrıca gösterilmiştir. Kolon No. Şekil 7 - Kolon No. 8 Donatı Oranı Değişimi Tablo 2 - Tip 1 Kolonları için Donatı Oranları Parametrik Araştırma Donatı Yüzdesi α (derece) DBYBHY Donatı Yüzdesi Hata (%) 1 1.65 104.2 1.73 4.6 2 1.81 128.4 1.79-1.3 3 1.79 123.1 1.89 5.2 4 1.63 1.8 1.68 3.1 5 1.64 13.1 1.73 5.3 6 1.64 5.2 1.69 3.0 7 1.74 13.1 1.82 4.4 8 1.79 43.5 1.73-3.5 9 1.96 51.8 1.99 1.8 Tablo 3 - 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 Tablo 4 - Ortak Etkinin Göz Önüne Alınmaması Durumunda Tip 5 Kolonları için Hata Oranları Tip 5 Maksimum Hata -10.4 Minimum Hata -17.7 Ortalama Hata -12.5 TMH - 457-2009/5 49

Görüldüğü gibi, ortak etkinin göz önüne alınmaması halinde hatalar daha da büyümektedir. Sonuç olarak DBYBHY te öngörüldüğü gibi, ortak etkinin ortogonal olan ve olmayan tüm elemanlarda göz önüne alınmasının doğru ve gerekli bir yaklaşım olduğu anlaşılmaktadır. 6. Düzeltilmiş Ortak Etki Formülü Tipik yapıların kolonlarının bir bölümünde elde edilmiş olan negatif (güvensiz) yöndeki hataların giderilebilmesi amacı ile ortak etki formülünde küçüç bir değişiklik yapılması ve formüldeki 0.30 katsayısının 0.35 olarak değiştirilmesi düşünülmüştür. Buna göre yükleme birleşimlerinde (1) denklemi yerine denklemi kullanılacaktır. Bu yeni ortak etki formülü uygulanarak yapılan hesaplar sonunda elde edilen hata oranları Tablo 5 te görülmektedir. Tablo 5 - Kolonlarda Düzeltilmiş Ortak Etki Formülü için Hata Oranları Bu durumda hata oranlarında büyük bir değişiklik olmadığı, ancak hem Tip 1 Tip 2 Tip 3 Tip 4 Tip 5 Genel negatif hata oranı değerlerinde hem de bunların sayılarında önemli ölçüde azalma olduğu görülmektedir. Maksimum Hata 10.0 9.4 6.2 6.9 1.4 10.0 Minimum Hata -0.8 0.4-0.2-0.2-2.6-2.6 Yönetmeliklerde ortak etki formülünün Ortalama Hata Negatif Hata Sayısı ±5.0 1/9 +5.9 0/9 ±4.6 2/13 ±4.0 1/20 ±1.3 1/9 ±4.2 5/60 bu değiştirilmiş biçiminin kulla- nılması salık verilebilir. 7. Kiriş Uç Momentleri Tek eksenli eğilme etkisinde bulunan kirişler için elverişsiz deprem momentlerinin saptanması kolonlar için olduğu kadar karmaşık değildir. Hatta daha 1975 yılında bu değerlerin Karelerin Toplamının Karekökü (KTKK) yöntemi ile kesin olarak hesaplanabilecekleri gösterilmiştir. Buna göre herhangi bir B uç kuvvetinin en elverişsiz değeri, x ve y doğrultularındaki deprem hesaplarından elde edilen Bx ve By uç kuvvetlerine bağlı olarak (1a) (2) denklemi ile hesaplanabilmektedir, [1]. Bu çalışmanın amacı DBYBHY te verilen hesap düzeninin irdelenmesi olduğu için, kiriş uç momentlerinin maksimum değerlerinin saptanması ve ortak etki formüllerindeki hata oranlarının hesaplanması yine yukarıda açıklanan parametrik araştırma yöntemi ile yapılacaktır. Aşağıda, sırası ile örnek olarak seçilen bir kiriş için uygulanan parametrik araştırmanın ayrıntıları ve tüm tipik yapı kirişleri için elde edilen hata oranları açıklanacaktır. Şekil 8 - K 1-2 Uç Momenti Değişimi 7.1 Örnek Kiriş Uç Momentleri için Parametrik Araştırma Örnek olarak seçilen Tip 1 K 1-2 kirişi Şekil 5 üzerinde gösterilmiş bulunmaktadır. Parametrik araştırmada kiriş uç momentlerinden mutlak değerce daha 50 TMH - 457-2009/5

büyük olanı göz önüne alınmıştır. K 1-2 kirişi için elde edilen uç momenti değişimi Şekil 8 üzerinde grafik olarak gösterilmiştir. 5º aralıklarla yapılan parametrik araştırma sonuçlarına uygulanan bir parabolik interpolasyon formülü yardımı ile, maksimum uç momenti α = 138.3º 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. 7.2 Tipik Yapılarda Kiriş Uç Momentleri Kolonlar için olduğu gibi, parametrik Tablo 6 - Tipik Yapı Kirişleri için Hata Oranları hesaplar ve irdelemeler tüm tipik yapıların kirişlerine uygulanmıştır. Ayrıntıları verilmeyen bu hesaplar Maksimum Hata Tip 1 3.1 Tip 2 3.3 Tip 3 4.3 Tip 4 4.4 Tip 5 0.0 Genel 4.4 sonunda elde edilen hata oranları Minimum Hata - 5.4 0.2-1.9-7.7 0.0-7.7 Tablo 6 da görülmektedir. Ortalama Hata ±2.0 ±1.9 ±2.2 ±3.2 0.0 ±2.2 Görüldüğü gibi kirişler için de DBYBHY teki ortak etki formüllerine Negatif Hata Sayısı 5/12 0/12 4/19 4/29 0/12 13/84 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 edilmektedir. Düzeltilmiş ortak etki formüllerinin kullanılması durumunda kiriş uç momentlerindeki hata oranlarında da büyük bir değişiklik olmadığı, ancak negatif hata oranı değerlerinde ve sayılarında önemli ölçüde azalma olduğu görülmektedir. 8. Sonuçlar Yukarıda ele alınan tipik yapıların parametrik incelenmesinden aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1. DBYBHY te öngörülen Ortak Etki formülleri pratik uygulamalar bakımından yeterli doğrulukta sonuçlar vermektedir. 2. Formüllerin uygulamasında ortaya çıkan hatalar iki yönlü olup düşük düzeydedir. Az sayıda bazı elemanlar için negatif (güvensiz) hata oranları elde edilmiştir. 3. Ortak Etki Formüllerindeki 0.30 katsayıları yerine 0.35 değerinin kullanılması halinde hata mertebeleri çok değişmemekte, fakat güvensiz yöndeki hatalar önemli oranda azalmaktadır. 4. Kirişler için Karelerin Toplamının Karekökü yönteminin uygulanması halinde uç momentleri hatasız olarak elde edilmektedir. Semboller B : tasarım iç kuvvet büyüklüğü, B a : a asal ekseni doğrultusundaki tasarım iç kuvvet büyüklüğü, B b : b asal ekseni doğrultusundaki tasarım iç kuvvet büyüklüğü, B ax : a asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki B ay : a asal ekseni doğrultusunda, y doğrultusundaki B bx : b asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki B by : b asal ekseni doğrultusunda, y doğrultusundaki B x : x doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü, B y : y doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü. α: yatay deprem yükünün yatay x ekseni ile yaptığı açı 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] Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, Ağustos 1997. [5] Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, Mart 2007. [6] SAP2000, Structural Analysis Program, CSI, Berkeley, ABD. TMH - 457-2009/5 51