Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

30.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Mart 2016 Profesör Adil ALTUNDAL İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı-Mekanik Çalışma.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "30.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Mart 2016 Profesör Adil ALTUNDAL İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı-Mekanik Çalışma."— Sunum transkripti:

1 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Mart 2016 Profesör Adil ALTUNDAL İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı-Mekanik Çalışma Grubu Öğr. İlan edildi 4. hafta 1. Elastik deprem yüklerinin belirlenmesi 2. Elastik deprem yüklerinin azaltılması

2 SAYFA2 ADİL ALTUNDAL 4.2. Hafta Elastik deprem yüklerinin azaltılması Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı Taşıyıcı Sistem Deprem Azaltma Katsayısı

3 ADİL ALTUNDAL SAYFA3 V te = W*A(T 1 ) W ; Bina ağırlığı A(T 1 ) ; 1. doğal periyoda ait Spektral ivme katsayısı A(T 1 )= A 0 I S(T 1 ) A 0 ; Etkin yer ivme katsayısı I ; Bina Önem Katsayısı S(T 1 ); 1. Doğal periyoda ait Spektrum Katsayısı S(T 1 )= T 1, T A,T B T 1 ;Binanın 1. Doğal periyodu; T A,T B ;Zemin karakteristik periyotları Elastik Deprem Yükü nasıl hesaplanır.?

4 V Vte ue u ( u) Yer değiştirme (V) Dayanım Bina V te Elastik taban kuvveti altında u e kadar öteleme yapacak Deprem enerjisi sönümlenecek, kuvvet kalkınca ue geri dönecektir. Sistemin Lineer Elastik olarak çalıştığı kabul edilmiştir. V te kuvveti altında kesitler çok büyük olacaktır. Elastik Deprem Yükü neden azaltılmalıdır.?

5 Oysa aynı binanın Elasto-Plastik olarak davranması sağlansa, aynı u e ötelemesi çok daha küçük bir kuvvetin tesiri ile sağlanabilecektir. Tesir eden kuvvet (V ty ) değerine ulaştığında akma başlayacak, plastik mafsallar oluşacak, hasar oluşacak ve deprem enerjisi sönümlenecektir. dayanım ueue uyuy V te Yer değiştirme V ty Elastik Deprem Yükü neden azaltılmalıdır.?

6 dayanım ueue u y2 V te Yer değiştirme V ty2 V ty1 u y1 Sünekliğin tanımından süneklik katsayısı u e / u y dir. (u max = u e kabul edilmiştir.) Sistemin sünekliği ne kadar fazla ise yaklaşık aynı oranda Elastik kuvvetin küçültülmesi ile bulunan V ty kuvveti altında aynı ötelemeyi yapabilecektir. Bu durumda çok büyük olan V te Elastik kuvvet yerine, süneklikle orantılı olarak azaltılmış bu kuvvete göre tasarım yapılmalıdır. Tasarım Kuvveti V t = V te / R a (T 1 ) Elastik Deprem Yükü neden azaltılmalıdır.?

7 Tasarım Deprem Yükü Nasıl hesaplanır..? Taşıyıcı sistemin sınıfına göre ve sünekliğin hangi oranda sağlandığına (SDY, SDN) göre Taşıyıcı sistem davranış katsayısına (R) karar verilir. Yapının periyoduna (T), yerel zemin sınıfı özelliklerine (T A ) ve Taşıyıcı sistem davranış katsayısına (R) bağlı olarak Deprem Yükü Azaltma Katsayısı R a (T) belirlenir. Tasarım Deprem Yükü V t = W*A(T) / R a (T) olarak hesaplanır. Binanın 1. doğal titreşim periyoduna göre hesap yapılacak ise V t = W*A(T 1 ) / R a (T 1 )

8 ADİL ALTUNDAL V te ( Elastik Kuvvet) V ty (Kapasite kuvv.) V td Kuvvetler İstem: f e fyfy Tasarım kuvv Dayanım R y = f e / f y Dayanım Azaltma katsayısıdır Kapasite Kuvveti V ty =V te / R y R a = f e / f d Deprem yükü azaltma katsayısı Tasarım (Dayanım) Kuvveti V td =V te / R a SAYFA8 DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI f d

9 ADİL ALTUNDAL SAYFA9 DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI

10 ADİL ALTUNDAL SAYFA10 Tasarım Deprem Yükü Neden Hesaplanır ? Elastik deprem yüküne göre hesap yapamayız, Çünkü malzeme lineer elastik değildir, Taşıyıcı sistemin kendine has doğrusal olmayan elastik davranışı vardır. Belirli bir kuvvet altında malzeme akmaya başlar. Akmanın başladığı yerdeki yük Kapasite yüküdür. Kapasite yüküne göre Tasarım yapmak uygun değildir. Kapasite yükü, Elastik yükün dayanım azaltma katsayısına bölünmesi ile bulunur. Tasarım Yükü, Elastik yükün deprem yükü azaltma katsayısına bölünmesi ile bulunur. DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI

11 ADİL ALTUNDAL SAYFA11 Tasarım Deprem Yükü Nasıl Hesaplanır ? Elastik deprem yükü, yapının süneklik derecesine ve taşıyıcı sistemin bazı özelliklerine bağlı olarak R a (T 1 ) ile belirtilen Deprem Yükü azaltma katsayısına bölünerek Tasarım Yükü hesaplanacaktır. R a (T 1 ); Aşağıdaki üç değere bağlıdır: T 1 ; Binanın 1.Doğal titreşim periyodu T A ; Yerel zemin sınıfına bağlı zemin kar. periyodu R ; Taşıyıcı sistem davranış katsayısı DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI

12 ADİL ALTUNDAL SAYFA12 DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI 0 ≤ T 1 ≤ T A ise Ra(T 1 ) = 1,5 + (R-1,5) (T 1 / T A ) T 1 > T A ise Ra(T 1 ) = R Deprem Yükü Azaltma Katsayısı Diyagramı R a (T) nin değişimi

13 ADİL ALTUNDAL SAYFA13 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

14 ADİL ALTUNDAL SAYFA14 Deprem Yükünün Tamamının Çerçevelerle Taşındığı Binalar TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

15 ADİL ALTUNDAL SAYFA15 Deprem Yükünün Tamamının Boşluklu Perdelerle Taşındığı Binalar TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

16 ADİL ALTUNDAL SAYFA16 Deprem Yükünün Tamamının Perdelerle Taşındığı Binalar TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

17 ADİL ALTUNDAL SAYFA17 Deprem Yükünün Tamamının Perdeler (Boşluklu veya Boşluksuz) ve Çerçeveler ile Taşındığı Binalar TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

18 ADİL ALTUNDAL SAYFA18 Deprem Yükünün Tamamının Perdeler (Boşluklu veya Boşluksuz) ve Çerçeveler ile Taşındığı Binalar TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

19 ADİL ALTUNDAL SAYFA19 Tüplerden Oluşan sistem Deprem Yükünün Tüpler, Perde-Çerçeve- Çekirdek ten Oluşan sistemle taşınan binalar Perde-Çerçeve-Çekirdek ten oluşan sistem Boşluklu veya Boşluksuz Perde TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

20 ADİL ALTUNDAL SAYFA20 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

21 ADİL ALTUNDAL SAYFA21 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

22 ADİL ALTUNDAL SAYFA22 Çelik Yapılarda Çaprazlı Perde Teşkilleri TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

23 ADİL ALTUNDAL SAYFA23 Elastik Deprem Yüklerinin Deprem Yükü azaltma katsayısı ile azaltıldığını biliyoruz. V t = V te / R a (T 1 ) V t = W*A(T 1 ) / R a (T 1 ) R a (T) ; Deprem Yükü Azaltma Katsayısıdır. Deprem Yükü azaltma katsayısı, nelere bağlıdır. Binanın davranışına ait Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısına, binanın periyoduna, Karakteristik zemin hakim periyoduna bağlı olarak değişmektedir. R ; Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısıdır. R Nedir, nelere bağlıdır, nasıl hesaplanır. ? TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI

24 ADİL ALTUNDAL SAYFA24 Yapıların Sünekliği, Deprem Kuvveti Süneklik μ ∆ =ue /uy (Eşit ötelenme bölgesinde) Dayanım Azaltma katsayısı Ry=Ve /Vty μ ∆ ≈ Ry Kapasite Kuvveti Vty = Ve / Ry Kapasite Kuvveti Vty = Ve / μ ∆ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI 0 ≤ T 1 ≤ T A R a (T 1 ) = 1,5 + (R-1,5) (T 1 / T A ) T 1 > T A R a (T 1 ) = R V Ve ue Vty uy u dayanım Yer değiştirme Deprem Yükü Azaltma katsayısı R a = f (R, T 1, T A ) Tasarım Kuvveti Vt = Ve / Ra

25 İVME SPEKTRUMU ELASTİK OLMAYAN İVME SPEKTRUMU. Elastik malzemeler üzerinde yapılan deneylerle, gözlemlerle Elastik ivme Spektrumu hakkında bilgi edinilmiştir. Betonarme elastik bir malzeme değildir. Elastik ötesi bir davranış göstermektedir. Elastik malzemeler için çıkartılan sonuçlar, elastik olmayan ivme spektrumu için geçerlimidir. ? ADİL ALTUNDAL

26 Elastik olmayan Betonarme sitemde İvme Spektrumu İVME SPEKTRUMU ADİL ALTUNDAL

27 İVME SPEKTRUMU Doğal periyodu (T= 0 ) olan Taşıyıcı Sistemler ( 1 ) Durumu: T=0 durumu teorik olarak sonsuz rijit bir yapı durumudur. Ancak her yapının bir rijitliği vardır. Rijitliği çok büyük olan yapının (mısır piramitleri) Yanal ötelemesi çok küçük olacaktır. Çok küçük yanal öteleme için çok büyük deprem kuvveti gerekecektir Rijitlik, sonsuz ise yanal öteleme sıfırdır. Yapı yüksekliği boyunca her düzeyde meydana gelecek olan ivme yaklaşık olarak yer hareketi ivmesi alınabilir. ADİL ALTUNDAL

28 İVME SPEKTRUMU Doğal periyodu (T= 0 ) olan Taşıyıcı Sistemler ( 1 ) Durumu: Bu yapılarda yer ivmesi altında oluşacak olan yatay deprem kuvveti yapının dayanımını aştığı an yapıda çökme meydana gelecektir. Mafsallaşma ve sünme olmayacaktır. Bundan dolayı Periyodu sıfır veya çok küçük olan yapılar Elastik deprem kuvvetlerine göre tasarlanmalıdır. Deprem Yükü azaltma Katsayısı Ra = 1 alınmalıdır. ADİL ALTUNDAL

29 İVME SPEKTRUMU Doğal periyodu küçük Taşıyıcı Sistemler: Doğal periyod küçük olan durumlar, Ötelenme Rijitliği Büyük Taşıyıcı Sitemlerdir. Tünel kalıp sistemler, Taşıyıcı sistemi yoğun perdelerden oluşan karma sistemler, veya perdeli sistemlerdir. Bu sistemlerde Eşit Enerji prensibi hakim olacaktır. Deprem Yükü Azaltma Katsayısı süneklik katsayısına bağlı olarak hesaplanabilir. ADİL ALTUNDAL Ra = 2μ ∆ -1

30 Doğal periyodu büyük taşıyıcı sistemlerde ötelenme (3) durumundaki gibi olacaktır. Periyot büyümüş ötelenme rijitliği küçülmüştür, dolayısıyla ötelenme büyümüştür. Bu durumda eşit ötelenme prensibi geçerlidir. Deprem Yükü Azaltma Katsayısı Ra = μ ∆ Şeklinde ifade edilebilir. İVME SPEKTRUMU ADİL ALTUNDAL

31 Yapılan hesaplarda kullanılan Taşıyıcı sistem azaltma katsayısının gerektirdiği Taşıyıcı sistem Davranış katsayısı (R) taşıyıcı sisteme mutlaka kazandırılmalıdır. SDY ve SDN sistemlerde hesaplarda ve detaylara sünekliğin sağlanması konusuna son derece önem verilmelidir. İVME SPEKTRUMU Ra=1 Yer ivmesi Ra = μ ∆ Eşit Öteleme Prensibi Ra = 2μ ∆ -1 Eşit Enerji Prensibi ADİL ALTUNDAL

32 İVME SPEKTRUMU ADİL ALTUNDAL

33 İVME SPEKTRUMU F Ed Δu=ΔEΔu=ΔE FEFE Δ de =Δ y DEPREM KUVVETİ– ÖTELENME--SÜNEKLİK Süneklik katsayısı, Dayanım azaltma katsayısına eşittir. Δ u = μ ∆ Δ E Δ u = R Δ E ADİL ALTUNDAL Elastik yanal öteleme donatının akma anındaki yanal öteleme Δ y

34 SÜNEKLİK BAKIMINDAN YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI (a) Küçük Süneklikli sistemler (b) Orta Süneklikli sistemler (c) Yüksek Süneklikli sistemler ADİL ALTUNDAL

35 ADİL ALTUNDAL SAYFA35 (a)KÜÇÜK SÜNEKLİKLİ SİSTEMLER ( Δ u ) Çok küçük elastik ötesi şekil değişimi sonucu yanal öteleme ( Δ y ) Donatının akma anındaki yanal öteleme ( Δ E ) Elastik yanal öteleme

36 ADİL ALTUNDAL SAYFA36 Çok küçük elastik ötesi ötelemeler oluşur Bazı yapılar deprem etkisinde elastik kalacak şekilde projelendirilebilir Yapı, büyük süneklik meydana gelecek şekilde projelendirilmez Dayanım A-A’ düzeyinde gibi hesap yapılır. Gerçekte bu düzeyin üzerindedir. Plastik mafsal oluşmadığı için düğüm noktalarında özel detaylandırma gerekmez (a)KÜÇÜK SÜNEKLİKLİ SİSTEMLER

37 ADİL ALTUNDAL SAYFA37 ORTA SÜNEKLİKLİ SİSTEMLER

38 ADİL ALTUNDAL SAYFA38 ORTA SÜNEKLİKLİ SİSTEMLER

39 ADİL ALTUNDAL SAYFA39 TAM SÜNEK DAVRANIŞ YÜKSEK SÜNEKLİKLİ SİSTEMLER

40 ADİL ALTUNDAL SAYFA40 TAM SÜNEK DAVRANIŞ

41 ADİL ALTUNDAL SAYFA41 AŞIRI YÜKSEK SÜNEKLİK GEREKRTİREN DVRANIŞ

42 ADİL ALTUNDAL SAYFA42 ÇEVRİM HALKALARI Deprem kuvveti yapıya etki edince kabul edilen ivme spektrumları kullanılarak Yapı elemanları üzerinde (M,N,V,Mb) kesit tesirleri hesabedilir. Kesit tesirleri hesabı yapılırken Betonarmenin doğrusal elastik davrandığı kabul edilmektedir. Deprem yükü gittikçe artan bir kuvvet olarak yapıya dolayısıyla yapı elemanlarına etki etmektedir. Bu kuvvet altında Kiriş ve kolonlarda Elemana etkiyen yük tasarım yükü olarak kaldığında yapılan Elastik davranış kabulü geçerlidir. Tasarım yükü altında deprem kuvvetleri yön değiştirse bile sistem elastik davrandığından değişen bir şey olmayacaktır. +V td +Δd+Δd -Δd-Δd -V td

43 ADİL ALTUNDAL SAYFA43 ÇEVRİM HALKALARI Ancak deprem yükü artmaya devam edince Tasarım yükü de artacak kapasite yüküne çıkacaktır. Yük, Kapasite yüküne ulaştığı anda sitem doğrusal elastik davranışın dışına çıkarak Elasto-Plastik davranmaya başlayacaktır. Enerji tüketilmesi burada başlamaktadır. Depremin yön değiştirmesinden dolayı, kuvvetler (+) ve (-) olarak tesir edecek, deformasyonlarda uzama ve kısalma şeklinde oluşacaktır. Bu olay deprem süresince defalarca meydana gelecektir. +V t d +Δd+Δd -Δd-Δd -V td Ötelenme Elastik Sistemde Tersinir Yük Elasto-Plastik Sistemde Tersinir Yük

44 ADİL ALTUNDAL SAYFA44 ÇEVRİM HALKALARI Teknik Literatürde; Çevrim Halkaları deprem yükünün yön değiştirerek defalarca uygulanması olarak tanımlanır. Bu şekilde enerji tüketilmesi gerçekleşmektedir. +V ty +Δ toplam -V ty Ötelenme Kuvvet -Δ toplam

45 ADİL ALTUNDAL SAYFA45 ÇEVRİM HALKALARI Çevrim Halkaları olarak Kuvvet-Ötelenme eksen takımında gösterilir, Çevrim halkası içerisinde kalan alan tüketilen enerjiyi ifade etmektedir. Deprem enerjisinin tüketimi Çevrim halkaları ve Çevrim halkalarında oluşan alanın büyüklüğü ile orantılıdır. Çevrim Halkaları, Moment etkin çevrim halkaları, Kesme kuvvet etkin çevrim halkaları olarak iki ana guruba ayrılabilir. Ötelenme

46 ADİL ALTUNDAL SAYFA46 ÇEVRİM HALKALARI Moment etkin çevrim halkası: Bu çevrimde enerji tüketimi fazladır, Moment kırılması sünektir, Kırılma kirişlerde Momentten dolayı sağlanırsa meydana gelen hasardan dolayı taşıyıcı sistem riske girmez. Kesme kuvveti etkin çevrim halkası Bu çevrimde tüketilen enerji azdır. Kesme kırılması gevrektir. Kırılma kirişlerde Kesme kuvvetinden dolayı meydana gelirse Gevrek kırılma sonucu dayanım hızla düşer Taşıyıcı sistem riske girer.

47 ADİL ALTUNDAL SAYFA47 ÇEVRİM HALKALARI Sık karşılaşılan Moment etkin Çevrim halkaları ve özellikleri a)İdeal Elasto-Plastik elemanda çevrim halkası b)Moment tesirindeki kirişte Çevrim halkası (Moment etkin kiriş) c) Kolonda Eksenel yük tesirinde Çevrim Halkası d) Kısa konsol veya Perde duvarda oluşan çevrim halkası

48 ADİL ALTUNDAL SAYFA48 ÇEVRİM HALKALARI a) İdeal Elasto-Plastik elemana ait Çevrim Halkası Çelikte pekleşme sınırına kadar İdeal Elasto-Plastik Çevrim Halkası gerçekleşir. Tam süneklik vardır. Artan deformasyon ve çevrimler altında teorik olarak dayanım azalmamaktadır. Çevrim içinde kalan alan, tüketilen enerji demektir. Kuvvet-Ötelenme ilişkisinin eğimi Ötelenme Rijitliği olarak tanımlanır. Tersinir çevrimler altında rijitlik azalması olmamaktadır.

49 ADİL ALTUNDAL SAYFA49 ÇEVRİM HALKALARI b) Moment etkisi altında Kirişin Çevrim Halkası Sünek davranış vardır. 1.Çevrimde ötelenme sonucu dayanım azalmamaktadır. Çevrim halkası içinde kalan alan tüketilen enerji olduğundan, betonarme kesitlerde Moment altında oluşan plastik mafsal ile, ideal Elasto-Plastik mafsalın tükettiği enerjinin %80 kadar enerji tüketilmektedir. 1.Çevrim eğrinin eğimi olan Rijitlik 2.çevrimde de yaklaşık olarak eşit alınabilir.

50 ADİL ALTUNDAL SAYFA50 ÇEVRİM HALKALARI b) Moment etkisi altında Kirişin Çevrim Halkası Sonuç: Depremde hasar görmüş kirişlerde, Beton ezilmemiş ve çatlaklar genişlememiş ise Kirişin Yük taşıma kapasitesinde fazla bir değişiklik olmamıştır.

51 ADİL ALTUNDAL SAYFA51 ÇEVRİM HALKALARI İdeal Elasto-Plastik çevrim halkasından oldukça uzaklaşılmıştır. c) Eksenel yük altında Kolon Çevrim Halkası Kirişe göre enerji tüketimi çok azalmıştır. N/N 0 eksenel yük düzeyi orta şiddettedir.

52 ADİL ALTUNDAL SAYFA52 ÇEVRİM HALKALARI Tersinir yük altında perde sünek davranır. Enerji tüketimi kiriştekine göre azdır. Perdenin yük taşıma kapasitesinde azalma olmaz. d)Eksenel yük tesirinde Kısa Konsol, Perde Duvar Çevrim Halkası Eksenel yük düzeyi küçüktür. İlk yüklemede rijitlik yüksektir.(1) Kirişe benzer davranış gösterir. İkinci çevirimde rijitlik küçülmüştür. Küçük kuvvet altında büyük öteleme yapabilir.

53 ADİL ALTUNDAL SAYFA53 ÇEVRİM HALKALARI Tersinir Yük Altında Oluşan Çevrim Halkaları Moment Etkin Halkalar Kesme Kuvveti Etkin Halkalar Oluşması İstenirOluşmasına izin verilmez Çevrim Halkaları Örnekleri Gevrek Kırılma, Enerji tüketimi az, Dayanım hızla azalır. Sünek Kırılma, Enerji tüketimi çok, Dayanım azalmaz

54 ADİL ALTUNDAL SAYFA54 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD 2007 TDY deki Süneklik düzeyi ile ilgili kurallar ayrı ayrı incelenecektir. Önce Yönetmelik hükümleri açıklanacak, sonra gereken yerlerde açıklamalar verilecektir. 251: 2511:

55 ADİL ALTUNDAL SAYFA55 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD DEPREM YÖNETMELİĞİ 2007 AÇISINDAN SÜNEKLİK DÜZEYLERİ Binaların Taşıyıcı sistemleri açısından iki ayrı süneklik düzeyi belirlenmiştir. Süneklik Düzeyi Normal Sistemler (SDN) Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler (SDY) Süneklik Düzeyi yüksek demek, fazla elastik-plastik öteleme yapabilen, dolayısıyla fazla deprem enerjisi sönümleyebilen Sistem demektir. Süneklik düzeyi yüksek sistemlerde deprem yükleri altında fazla ötelemelere bağlı olarak kalıcı şekil değiştirmeler ve buna bağlı hasarlar oluşabilir. Ancak kuvvetler dengesi her zaman sağlanmalıdır. Bu ise doğru hesaplanan donatı ve dikkatle uygulanan detayla sağlanabilir.

56 ADİL ALTUNDAL SAYFA56 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD 2511: Taşıyıcı Sistem Davranış katsayıları Süneklik Düzeyi Yüksek ve Normal Taşıyıcı Sistemler için TDY 2007 Tablo 2.5 de verilmiştir. Betonarme Binalarda Süneklik Düzeyi Yüksek ve Normal Taşıyıcı Sistemlere ait uyulması gereken koşular Bölüm 3 de verilmiştir. Bir yapının süneklik düzeyinin Yüksek veya Normal olması için; Kolonlarda uyulması gereken şartlar 3.3. Kirişlerde uyulması gereken şartlar 3.4. Birleşim bölgelerinde uyulması gereken şartlar 3.5. Perdelerde uyulması gereken şartlar 3.6, ayrı ayrı olarak TDY 2007 de detaylı olarak verilmiştir. 251:TAŞIYICI SİSTEMLERİN SÜNEKLİK DÜZEYLERİNE İLİŞKİN GENEL KOŞULLAR

57 ADİL ALTUNDAL SAYFA57 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD 2512: Süneklik Düzeyi Yüksek Taşıyıcı Sistemler, her iki yatay deprem doğrultusunda da Sünekliği Yüksek olan sistemlerdir. (SDYTS) SDY Süneklik D. Yüksek Süneklik Düzeyi Yüksek Taşıyıcı Sistem

58 ADİL ALTUNDAL SAYFA58 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD Süneklik düzeyi Normal Taşıyıcı Sistemler; her iki yatay deprem doğrultusunda da sünekliği Normal olan sistemlerdir.(SDNTS) SDN Bir doğrultuda Süneklik Düzeyi Normal fakat diğer doğrultuda Süneklik Düzeyi Yüksek veya karma olan sistemler Süneklik düzeyi Normal Taşıyıcı Sistemler olarak ele alınacaktır. SDN Süneklik D. Normal Süneklik D. Yüksek veya Karma Süneklik Düzeyi Normal Taşıyıcı Sistem Süneklik Düzeyi Normal Taşıyıcı Sistem

59 ADİL ALTUNDAL SAYFA59 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD ( y) Doğrultusu: Deprem Yükleri Çerçeveler ve Perdelerle birlikte taşınıyor SDY R=7 (x) Doğrultusu: Deprem Yüklerinin tamamı Çerçeveler tarafından taşınıyor SDY R=4 Her iki doğrultuda da Davranış katsayısı R=4 alınacaktır

60 ADİL ALTUNDAL SAYFA60 SÜNEKLİK DÜZEYİ İLE İLGİLİ KURALLAR 2007 SD 2513 : Süneklik düzeyi her iki doğrultuda aynı veya bir doğrultuda yüksek diğer doğrultuda karma olan Taşıyıcı sistemlerde, farklı doğrultularda birbirinden farklı (R) katsayıları kullanılabilir. (2007 TDY) R x = R yç R y = R k Süneklik D. Yüksek Süneklik D. Karma Farklı Doğrultu Farklı R R yç Yüksek Çerçeve R k Karma

61 ADİL ALTUNDAL SAYFA61 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN Perde içermeyen, Kirişsiz Döşemeli Betonarme Sistemler, SDN taşıyıcı sistemler olarak ele alınacaktır. Kolon ve Kirişleri Bölüm 3.3 (kolonlar), 3.4 (kirişler) ve 3.5 (Birleşim bölgeleri) deki Süneklik Şartlarından herhangi birini sağlamayan binalar SDN taşıyıcı sistemler olarak ele alınacaktır. (aşağıda tarif edilmiştir) Yukarıdaki Süneklik Şartlarından herhangi birini sağlamayan Dolgulu veya dolgusuz Dişli ve Kaset Döşemeli Betonarme Sistemler SDN taşıyıcı sistemler olarak ele alınacaktır 2514:

62 ADİL ALTUNDAL SAYFA62 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN 2514:

63 ADİL ALTUNDAL SAYFA63 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN 2514:

64 ADİL ALTUNDAL SAYFA64 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN 2514:

65 ADİL ALTUNDAL SAYFA65 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN 2514:

66 ADİL ALTUNDAL SAYFA66 SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL TAŞIYICI SİSTEMLER SDN 2514:

67 ADİL ALTUNDAL SAYFA67 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK TAŞIYICI SİSTEMLER SDY 2515:

68 ADİL ALTUNDAL SAYFA68 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK TAŞIYICI SİSTEMLER SDY 2515: 1. ve 2. Deprem Bölgesinde Perdesiz Binalar a)(b) paragrafı dışında, Taşıyıcı sistemi sadece çerçevelerden oluşan binalarda Süneklik Düzeyi Yüksek (SDY) Taşıyıcı Sistemlerin kullanılması zorunludur. b) Bina önem Katsayısı I =1,0 ve I =1,2 olan Çelik binalarda H N ≤ 16m koşulu ile sadece Süneklik Düzeyi Normal ( SDN ) Taşıyıcı Sistemler kullanılabilir. (2007) c) Bina önem Katsayısı I =1,4 ve I =1,5 olan Tüm binalarda Süneklik Düzeyi Yüksek (SDY) Taşıyıcı Sistemler veya (2541 de tanımlanan ) Süneklik Düzeyi Karma ( SDK ) Taşıyıcı Sistemler kullanılacaktır.

69 ADİL ALTUNDAL SAYFA69 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK TAŞIYICI SİSTEMLER SDY 2516: 3. ve 4. Deprem Bölgesinde Perde olmadan SDN sadece aşağıdaki iki durumda yapılabilir: a) 2514 de ki binalarda H N ≤ 13m b) 2514 dışındaki Tüm Betonarme ve Çelik Binalarda H N ≤ 25m

70 ADİL ALTUNDAL SAYFA70 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK TAŞIYICI SİSTEMLER SDY 2516a: 3. ve 4. Deprem Bölgesinde Perde olmadan SDN sadece aşağıdaki iki durumda yapılabilir: a) 2514 de ki binalarda H N ≤ 13m (Hatırlatma :2514 : Perde olmayan, Kirişsiz Döşemeli Betonarme Sistemler ile Kolonları, Kirişleri ve Birleşim bölgeleri Süneklik Şartlarından herhangi birini sağlamayan, Dolgulu veya dolgusuz Dişli ve Kaset Döşemeli Betonarme Sistemler) H N ≤ 13m olmak şartı ile SDN olarak yapılabilirler

71 ADİL ALTUNDAL SAYFA71 SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK TAŞIYICI SİSTEMLER SDY 2516b: 3. ve 4. Deprem Bölgesinde Perde olmadan SDN sadece aşağıdaki iki durumda yapılabilir: (Hatırlatma :2514 : Perde olmayan, Kirişsiz Döşemeli Betonarme Sistemler ile Kolonları, Kirişleri ve Birleşim bölgeleri Süneklik Şartlarından herhangi birini sağlamayan, Dolgulu veya dolgusuz Dişli ve Kaset Döşemeli Betonarme Sistemler) H N ≤ 25m olmak şartı ile SDN olarak yapılabilirler b) 2514 dışındaki Tüm Betonarme ve Çelik Binalarda H N ≤ 25m

72 ADİL ALTUNDAL SAYFA72 PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER 252:

73 ADİL ALTUNDAL SAYFA73 PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER 252:

74 ADİL ALTUNDAL SAYFA74 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER

75 ADİL ALTUNDAL SAYFA75 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Deprem yükünün taşınmasında en uygun yollardan birisi SDY çerçevelerle SDY perdelerin birlikte kullanıldığı Perdeli- Çerçeveli sistemdir.  Perdelerin Görevi:  Kat planında uygun sayıda ve yerde kullanıldığı takdirde taşıyıcı sisteme gerekli ve yeterli ötelenme rijitliğini sağlar.  Sadece çerçevelerden meydana gelen sistemlerdeki fazla ötelenmeler önlenmiş olur.  Rijitlikleri fazla olduğundan deprem yükünden oluşan kesit tesirlerinin (M,V,N) büyük bir kısmını alır.  Kesme kırılmasının oluşmasına izin vermezler. Az sayıda büyük perde kullanmak yerine çok sayıda küçük perde kullanmak daha uygun olur.  Çerçevelerin Görevi: Deprem enerjisinin tüketimi sünek çerçevelerin kirişlerinde meydana gelmesi sağlanır.

76 ADİL ALTUNDAL SAYFA76 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER

77 ADİL ALTUNDAL SAYFA77 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Perdeler Arasında Yük Etkileri Dağılımı

78 ADİL ALTUNDAL SAYFA78 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Deprem enerjisinin sönümlenmesi için en iyi sistem Boşluksuz perde ile çerçevelerin birlikte kullanıldığı Karma sistemlerdir. Bu sistemlerde Perdelerin ve çerçevelerin SDY olması istenir. Çerçeveler; Taşıyıcı sisteme süneklik verir, deprem enerjisini sönümler. Perdeler; Depremde oluşan büyük taban kesme kuvveti ve taban momentlerini karşılar, aynı zamanda yanal ötelemeleri sınırlandırır, Yapının toptan göçmesini engeller. Bu durumda Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı R=7 alınabilir.

79 ADİL ALTUNDAL SAYFA79 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Kesme kuvvetlerinin Perdelerin tabanda taşıdığı Kesme kuvvetinin toplamı, Toplam Kesme kuvveti

80 ADİL ALTUNDAL SAYFA80 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Perdeli-Çerçeveli yapılarda tabanda oluşacak olan kesme kuvveti ve eğilme momentinin en büyük değeri perde tabanında meydana gelecektir. Bu durumda perdedeki enerji tüketimi perde tabanında oluşacak olan plastik mafsalla gerçekleşmelidir. Perdenin enerji tüketeceği başka bir yer toktur.

81 ADİL ALTUNDAL SAYFA81 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER Perde tabanındaki momentin oluşturacağı plastik mafsal oluşumu sonucu sünek kırılma, Kesme kuvvetinin oluşturacağı plastik mafsal oluşumu sonucu gevrek kırılma, meydana gelecektir. Hiçbir durumda perde tabanında gevrek kırılma oluşması istenmez. Bundan dolayı Perde tabanında meydana gelen kesme kuvveti, Toplam kesme kuvvetinin %75 ile sınırlandırılmıştır. α S = V perdeler / V bina α S ≤ 0,75 α S = Perde tabanları Kesme Kuvveti toplamı / Bina taban kesme kuvveti

82 ADİL ALTUNDAL SAYFA82 252: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER

83 ADİL ALTUNDAL SAYFA : PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK BETONARME BOŞLUKSUZ PERDELİ- ÇERÇEVELİ SİSTEMLERE İLİŞKİN KOŞULLAR : R = 7 Kullanabilir SDY Boşluksuz Perde ise PERDELİ-ÇERÇEVELİ α S ≤ 0,75 SDY Çerçeve ile

84 ADİL ALTUNDAL SAYFA : PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER 2521 de verilen şart sağlanamıyor fakat 0,75< α s ≤ 1 ise; yerinde dökme betonarme çerçeveler için R = 10 – 4*α s prefabrik betonarme çerçeveler için R = 9 – 4*α s kullanılacaktır.

85 ADİL ALTUNDAL SAYFA : PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER α S = V perdeler / V bina

86 ADİL ALTUNDAL SAYFA86 253: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER

87 ADİL ALTUNDAL SAYFA : PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER SDN Taşıyıcı Sistemlerde SDN Perdelerin kullanılabilmesi için SDN Perde Kullanılabilmesi için PERDELİ-ÇERÇEVELİ α S ˃ 0,75 ile SDN Çerçeve Olmalıdır.

88 ADİL ALTUNDAL SAYFA : PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER 2532; SDN Taşıyıcı Sistemlerde SDY Perdelerin kullanılabilmesi SDY PerdeSDN Çerçeve PERDELİ-ÇERÇEVELİ Süneklik Düzeyi Karma Taşıyıcı Sistem (SDK) 2541 Uygulanmalıdır Kullanılabilmesi için

89 ADİL ALTUNDAL SAYFA89 254: PERDELİ ÇERÇEVELİ SİSTEMLER SDK

90 ADİL ALTUNDAL SAYFA90 254: KARMA SİSTEMLER SDK a ve b de tanımlanan Deprem Bölgesi 3. ve 4 de 13m ve 25m yüksekliklerde izin verilen SDN taşıyıcı Sistemlerde, SDY Perdelerin kullanılması halinde; Tüm deprem bölgelerinde ve yükseklik sınırı kalkarak kullanılabilir. Ancak bu durumda; aşağıdaki 2541 şartları sağlanacaktır: 2541; SÜNEKLİK DÜZEYİ KARMA TAŞIYICI SİSTEM (SDK) : Süneklik Düzeyi Normal Sistemlerin, Süneklik Düzeyi Yüksek perdelerle beraber kullanılması durumunda Süneklik Düzeyi Karma Taşıyıcı Sistemler (SDK) oluşur.

91 ADİL ALTUNDAL SAYFA : KARMA SİSTEMLER SDK SDY PerdeSDN Çerçeve PERDELİ-ÇERÇEVELİ SDK: α s ≥ 0,40 0,40 < α S < 2/3 R = R NÇ + 1,5* α s (R YP - R NÇ )

92 ADİL ALTUNDAL SAYFA : KARMA SİSTEMLER SDK SDY PerdeSDN Çerçeve PERDELİ-ÇERÇEVELİ SDK α s ≥ 2/3 ise R=R YP

93 ADİL ALTUNDAL SAYFA : KARMA SİSTEMLER SDK

94 ADİL ALTUNDAL SAYFA : KARMA SİSTEMLER SDK Bodrum Kat Perde Duvarları:

95 ADİL ALTUNDAL SAYFA95 KARMA SİSTEMLER SDK 2542:

96 ADİL ALTUNDAL SAYFA : KARMA SİSTEMLER SDK Betonarme, Betonarme prefabrik ve Çelik binalarda sık olarak asma katlar yapılmaktadır TDY buna izin vermemektedir. Ancak asma katta kullanılan Taşıyıcı sistem SDY olarak düzenlenmelidir. Asma katların Taşıyıcı sistemde düşey doğrultuda bir düzensizlik oluşturmadığı gösterilmelidir. Asma Katlar (Çekme Kat):

97 ADİL ALTUNDAL SAYFA97 255: KARMA SİSTEMLER SDK

98 ADİL ALTUNDAL SAYFA98 255: KARMA SİSTEMLER SDK

99 ADİL ALTUNDAL SAYFA99 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yerinde Dökme Betonarme Binalarda Taşıyıcı Siteme Bağlı olarak Davranış Katsayıları

100 ADİL ALTUNDAL SAYFA100 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yerinde Dökme Betonarme Binalarda Taşıyıcı Siteme Bağlı olarak Davranış Katsayıları

101 ADİL ALTUNDAL SAYFA101 TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yerinde Dökme Betonarme Binalarda Taşıyıcı Siteme Bağlı olarak Davranış Katsayıları

102 ADİL ALTUNDAL SAYFA102

103 UYGULAMALARDAN ÖRNEKLER


"30.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Mart 2016 Profesör Adil ALTUNDAL İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı-Mekanik Çalışma." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları