Ddyt Hafta 5

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMIDEPREME DAYANIKLI TAIYICI SSTEM TASARIMI

2012-2013-BAHAR YARIYILI

Prof. Dr. Mustafa DZGNr. Gr. Dr. zgr BOZDAD.E.. Mh. Fak. n. Mh. Bl.

DEPREME DAYANIKLIYAPI TASARIMI

2012-2013 Bahar Yaryl

Prof. Dr. Mustafa DZGN r.Gr.Dr. zgr BOZDA

Dokuz Eyll niversitesiMhendislik Fakltesi

naat Mhendislii Blm1

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMIProf.Dr. Mustafa DZGN r. Gr. Dr. zgr BOZDA

2012-2013 Bahar Yarylrnek Modal Analiz le Yapya Etkiyecek Elastik

Deprem Kuvvetlerinin Hesab VERLER: Kiriler sonsuz rijit 1.Derece Deprem Blgesi Konut Tr Yap Zemin Snf Z4 Kat Arlklar:

Normal Kat: GN= 300 t PN = 120 t at Kat: G= 200 t P = 80 t

STENEN: Yapnn modlarnn ve yapya etkiyendeprem kuvvetinin hesab





2012-2013 Bahar Yarylrnek Modal Analiz le Yapya Etkiyecek Elastik

Deprem Kuvvetlerinin Hesab Kat ve Bina Arlklar: Normal Kat: WN= 300 + 0.3 *120 = 336 t at Kat: WN= 200 + 0.3 * 80 = 224 t Toplam Bina Arl: W= 896 t

m3=0.224 t.sn2/cm

m2=0.336 t.sn2/cm

m1=0.336 t.sn2/cm

K3= 324 t/cm

K2= 324 t/cm

K1= 324 t/cm

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

0224.0000336.0000336.0

2

32432403243243243240324324324

i

0]2[ MiK

1.00

0.84

0.48

1.00

-0.20

-1.04

1.00

-1.30

0.89

T1=0.41 sn T2=0.15 sn T3=0.11 sn

1=15.23 rad/sn 2=41.72 rad/sn 3=57.72 rad/sn

MOD VEKTRLER

PERYOT:

AISALHIZ:






Modal KatkFaktrnn

Hesab

MTMIT

M

Pi *

*

24.1

5385.06675.0

00.184.048.0

224.0000336.0000336.0

00.184.048.0

111

224.0000336.0000336.0

00.184.048.0

1

32.0

6009.01926.0

00.120.004.1

224.0000336.0000336.0

00.120.004.1

111

224.0000336.0000336.0

00.120.004.1

2

0815.0

0580.10862.0

00.130.1

89.0

224.0000336.0000336.0

00.130.189.0

111

224.0000336.0000336.0

00.130.189.0

3



KtleKatlmOrannnHesab

imPiiM

*

93.0896.0

6675.0*24.11 M

06.0896.0

1926.0*32.02 M

01.0896.0

0862.0*0815.03 M

cmsntim /2

.896.0336.0336.0224.0






rnek Modal Analiz le Yapya Etkiyecek ElastikDeprem Kuvvetlerinin Hesab

Elastik vmelerin Hesab: T1=0.41 sn iin;

Sae1=0.4*1*2.5*1000Sae1=1000 cm/sn2

T2=0.15 sn iin;Sae2=0.4*1*2.13*1000Sae2=852 cm/sn2

T3=0.11 sn iin;Sae3=0.4*1*1.83*1000Sae3= 732 cm/sn2

TTBTA

2.5

1.0

S(T) = 2.5 (TB/T )0.8

S(T)



VT1=827.8 t

VT2= 52.5 t

VT3= 11.7 t

1.613.183.95

852*00.120.004.1

224.0000336.0000336.0

*32.02TV

8.2770.3500.200

1000*00.184.048.0

224.0000336.0000336.0

*24.11TV

0.201.26

8.17732*

00.130.1

89.0

224.0000336.0000336.0

*0815.03TV

ti

TiVTV 5.8295.0)27.1125.5228.827(3

1

2/1)(

Sae1=1000 cm/sn2Sae2=852 cm/sn2Sae3= 732 cm/sn2




DEPREME DAYANIKLI YAPITASARIMI

Edeer Deprem Yk Yntemi



BNALARIN DEPREM HESABINDAKULLANILACAK YNTEMLER

Edeer Deprem Yk Yntemi

Mod Birletirme Yntemi

Zaman Tanm Alannda Hesap Yntemi






Edeer Deprem Yk Yntemi Bu yntemde yapya etkiyecek elastik deprem

yklerinin hesab %5 snm oran iin elde edilenelastik Tasarm vme Spektrumu kullanlarak yaplr.

TTBTA

2.5

1.0

S(T) = 2.5 (TB / T )0.8

S(T)



Edeer Deprem Yk Yntemi EDEER DEPREM YK YNTEMNNUYGULANABLECE BNALAR;






Yapya Etkiyecek Edeer DepremYknn Hesab

Vt = W A(T1) / Ra(T1) 0.10 Ao I W Vt : Deprem dorultusunda binaya etkiyen toplamedeer deprem yk (taban kesme kuvveti) W : Binann, hareketli yk katlm katsays kullanlarakbulunan toplam arl

A(T1) : Spektral vme Katsays Ra(T1) : Deprem Yk Azaltma Katsays Ao : Etkin Yer vmesi Katsays I : Bina nem Katsays



W : Binann Toplam Arl wi : Kat arlklar

qi : Binann iinci katndaki toplam hareketli yk gi : Binann iinci katndaki toplam sabit yk n : Hareketli Yk Katlm Katsays

NW = wi

i = 1wi = gi + n qi

Binann Kullanm Amac nDepo, antrepo, vb. 0.80Okul, renci yurdu, spor tesisi, sinema, tiyatro, konser salonu, garaj,lokanta, maaza, vb. 0.60

Konut, iyeri, otel, hastane, vb. 0.30






A(T1) : Spektral vme Katsays A(T1) = Ao I S(T 1)

Ao : Etkin Yer vmesi Katsays I : Bina nem Katsays S(T1) : Spektrum Katsays

ETKN YER VMESI KATSAYISI (Ao)Deprem Blgesi Ao

1 0.402 0.303 0.204 0.10



I : Bina nem KatsaysBinann Kullanm Amac

veya TrBina nem

Katsays ( I )1. Deprem sonras kullanm gereken binalar ve tehlikeli maddeieren binalara) Deprem sonrasnda hemen kullanlmas gerekli binalar(Hastaneler,dispanserler, salk ocaklar, itfaiye bina ve tesisleri,PTTve dier haberleme tesisleri, ulam istasyonlar ve terminalleri,enerji retim ve datm tesisleri; vilayet, kaymakamlk ve belediyeynetim binalar, ilk yardm ve afet planlama istasyonlar)b) Toksik, patlayc, parlayc, vb zellikleri olan maddelerinbulunduu veya depoland binalar

1.5

2. nsanlarn uzun sreli ve youn olarak bulunduu ve deerlieyann sakland binalara) Okullar, dier eitim bina ve tesisleri, yurt ve yatakhaneler, askeriklalar, cezaevleri, vb.b) Mzeler

1.4

3. nsanlarn ksa sreli ve youn olarak bulunduu binalarSpor tesisleri, sinema, tiyatro ve konser salonlar, vb. 1.2

4. Dier binalarYukardaki tanmlara girmeyen dier binalar(Konutlar, iyerleri, oteller, bina tr endstri yaplar, vb)

1.0






S(T1) : Spektrum Katsays S(T1) = 1 + 1.5 T1 / TA (0 T1 TA) S(T1) = 2.5 (TA < T1 TB) S(T1) = 2.5 (TB / T1 )0.8 (T1 > TB)

TA ,TB : Yerel Zemin Snflarna BalSpektrum Karakteristik Periyotlar [s]

TT BT A

2 .5

1 .0

S (T ) = 2 .5 (T B / T )0 .8

S (T ) Tablo 12.2'ye gre Yerel Zemin Snf

TA(saniye)

TB(saniye)

Z1 0.10 0.30Z2 0.15 0.40Z3 0.15 0.60Z4 0.20 0.90



Ra(T1) : Deprem Yk Azaltma Katsays Ra(T1) = 1.5 + (R 1.5) T1 / TA (0 T1 TA) Ra(T1) = R (T1 > TA)

BNA TAIYICI SSTEM

SneklikDzeyiNormal

Sistemler

SneklikDzeyiYksek

Sistemler(1) YERNDE DKME BETONARME BNALAR(1.1) Deprem yklerinin tamamnn erevelerle tandbinalar..................................................................................(1.2) Deprem yklerinin tamamnn ba kirili (boluklu)perdelerle tand binalar....................................................(1.3) Deprem yklerinin tamamnn boluksuz perdelerletand binalar....................................................................(1.4) Deprem yklerinin ereveler ile boluksuz ve/veya bakirili (boluklu) perdeler tarafndan birlikte tandbinalar.

4

4

4

4

8

7

6

7

(2) PREFABRKE BETONARME BNALAR(2.1) Deprem yklerinin tamamnn, balantlar tersinirmomentleri aktarabilen erevelerle tand binalar...........(2.2) Deprem yklerinin tamamnn; kolonlar temeldeankastre, stte mafsall tek katl erevelerle tand binalar(2.3) Deprem yklerinin tamamnn prefabrike boluksuzperdelerle tand binalar....................................................(2.4) Deprem yklerinin, balantlar tersinir momentleriaktarabilen prefabrike ereveler ile yerinde dkme boluksuzve/veya ba kirili (boluklu) perdeler tarafndan birliktetand binalar..

3

3

6

5

4

5

(3) ELK BNALAR(3.1) Deprem yklerinin tamamnn erevelerle tandbinalar..................................................................................(3.2) Deprem yklerinin tamamnn; kolonlar temeldeankastre, stte mafsall tek katl erevelerle tand binalar(3.3) Deprem yklerinin tamamnn aprazl perdeler veyayerinde dkme betonarme perdeler tarafndan tand binalar(a) aprazlarn merkezi olmas durumu...............................(b) aprazlarn dmerkez olmas durumu...........................(c) Betonarme perde durumu...............................................(3.4) Deprem yklerinin ereveler ile birlikte aprazl elikperdeler veya yerinde dkme betonarme perdeler tarafndanbirlikte tand binalar(a) aprazlarn merkezi olmas durumu...............................(b) aprazlarn dmerkez olmas durumu...........................(c) Betonarme perde durumu...............................................

5

4

34

44

8

6

76

87

BNA TAIYICI SSTEM

SneklikDzeyiNormal

Sistemler

SneklikDzeyiYksek

Sistemler(1) YERNDE DKME BETONARME BNALAR(1.1) Deprem yklerinin tamamnn erevelerle tandbinalar..................................................................................(1.2) Deprem yklerinin tamamnn ba kirili (boluklu)perdelerle tand binalar....................................................(1.3) Deprem yklerinin tamamnn boluksuz perdelerletand binalar....................................................................(1.4) Deprem yklerinin ereveler ile boluksuz ve/veya bakirili (boluklu) perdeler tarafndan birlikte tandbinalar.

4

4

4

4

8

7

6

7

(2) PREFABRKE BETONARME BNALAR(2.1) Deprem yklerinin tamamnn, balantlar tersinirmomentleri aktarabilen erevelerle tand binalar...........(2.2) Deprem yklerinin tamamnn; kolonlar temeldeankastre, stte mafsall tek katl erevelerle tand binalar(2.3) Deprem yklerinin tamamnn prefabrike boluksuzperdelerle tand binalar....................................................(2.4) Deprem yklerinin, balantlar tersinir momentleriaktarabilen prefabrike ereveler ile yerinde dkme boluksuzve/veya ba kirili (boluklu) perdeler tarafndan birliktetand binalar..

3

3

6

5

4

5






Katlara Etkiyen Edeer DepremYklerinin Belirlenmesi

N Vt = FN + Fi

i = 1

wi HiFi = (Vt FN)

N (wj Hj)

j = 1

N t = 0.0075F N V



Rayleigh Yntemi ile Yap BirinciMod Periyodunun Hesab

Yaplara etkiyecek deprem yknn hesaplanmasiin yap periyotlarnn bilinmesi gerekir.

Yapnn birinci modunun hakim olduu az katl vedzenli yaplara etkiyecek deprem kuvveti sadecebirinci mod dikkate alnarak bulunabilir.

Yapnn sadece birinci periyodunu belirlemek iin,genellikle, 1873 ylnda Lord Rayleigh tarafndangelitirilen Rayleigh Yntemi kullanlr.




Rayleigh Yntemi ile Yap BirinciMod Periyodunun Hesab

Yapyaharmonik yknnetkidiini kabul edelim.

Burada; U : Yer Deitirmevektr

: Yer deitirme ekli z0 : Ykn Genlii n : Yapnn doaltitreim periyodu(Birinci Periyot)

1

2

NN

N-12

1

tsinz)t(U n0

Rayleigh Yntemi Yapnn kinetik enerjisi:

Yapnn potansiyel enerjisi:

UMU21E Tk

tcosz)t(U n0n

tcosMz21E n

2T20

2nk

KUU21E Tp

tsinz)t(U n0

tsinKz21E n

2T20p





2012-2013 Bahar YarylRayleigh Yntemi Yapnn Toplam Enerjisi: ET= Ek + Ep

Snmsz bir sistemde enerji sabit olup zamanla deimez. Budurumda;

tsinKz21

tcosMz21E n

2T20n

2T20

2nT

MK0KM0dtdE TT

2n

TT2n

T

Rayleigh Yntemi

KM2T2T T

T

n

N

1iii

TT FFKKF

2i

N

1ii

T.mM

N

1iii

2i

N

1ii

n

F

.m

2T






Rayleigh Yntemi ile Birinci PeriyotHesab lem Sras:

1. Her kata etkiyen Fi deprem kuvvetleri tahmin edilir.

(Deprem Ynetmelii)

wi:i. Katn arlHi:i. Katn yerden ykseklii

N1i

ii

iii

Hw

HwF

Rayleigh Yntemi ile Birinci PeriyotHesab lem Sras:

2. Deprem kuvvetinden dolay her katn yatay yer deitirmesi hesaplanr.

i : i. Katn yatay yer deitirmesii-1 : (i-1). Katn yatay yer deitirmesiTi : i.Kata etkiyen toplam kesme kuvvetiki : i. Katn toplam yatay rijitlii

3. Rayleigh oran ile yapnn birinci periyodu hesaplanr.

i

i1ii k

T

N

1iii

2i

N

1ii

n

F

.m

2T





2012-2013 Bahar YarylYapnn Yatay Rijitlii (Sonsuz Rijit Kiri)

1 birim deplasman yaptran kuvvet rijitlik olduuna gre kolonunyatay rijitlii:

3j2HEI2MM iji

2ji HEI6MM

HMM

TT jiji

3ji HEI12TT

3HEI12k

Yapnn Yatay Rijitlii(Elastik Kiri)

Kirilerin elastik davran, kolonlarn yatay rijitliklerini azaltr. Kolon rijitliklerinin azalmas kolonlara balanan kirilerin rijitliklerinebaldr. Kolonlarn etkili rijitlikleri matris deplasman veya yaklak olarakMuto yntemi ile hesaplanabilir. Muto yntemine gre kolon etkili rijitlikleri;

D=a.kceklinde hesaplanr.Burada;D : Kolonun etkili rijitliia : Muto katsayskc : ki ucu ankastre kolonun yatay rijitliidir.

3HEI12k






Muto Katsays Kolonlarn ereve iindeki konumuna gre a

katsaysnn ifadesi aada gsterilmitir.

Kolon ve kiri rijitlikleri yerine rlatif rijitlikler dekullanlabilir. (k= I/L)



Muto Yntemi ile Moment Hesab

Mc,st=Vijh(1-y) Mc,alt=Vijhy Mb1=(Mc1+Mc2).k1/(k1+ k2) Mb2=(Mc1+Mc2).k2/(k1+ k2)




MutoYntemi ileMomentHesab

(gen YatayYk Durumu)

32

RNEK 1-Edeer Deprem YkYnteminde Periyod Hesab

H=3mH=3mH=3m

L=5m L=5m

H=3mH=3mH=3m

L=5m

L=4m

L=4m

L=5mX

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

L=5m

L=4m

L=4m

L=5mL=5m

L=4m

L=4m

L=5mX

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106







VERLER: Kiriler sonsuz rijit 1.Derece Deprem Blgesi Konut Tr Yap Zemin Snf Z4 Beton Elastiste Modl: ;Ec=300000 kgf/cm2 Kat Arlklar:

Normal Kat: GN = 400 t PN = 160 t at Kat: G= 300 t P = 100 t

Kolonlar: 30x60 Kiriler: 25x60 STENEN: Yapnn X yn birinci periyodu ve yapya etkiyen depremkuvveti


Kolon Atalet Momentleri:

Kiri Atalet Momentleri:X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

43

S9S8S7S3S2S1 cm1350001230*60IIIIII

43

S6S5S4 cm5400001260*30III

43

Kiri cm4500001260*25I





X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

Kolon Yatay Rijitlikleri:

Toplam Kat Rijitlii:K1=K2=K3=324 t/cm

cm/t18kkkkkkcm/kg18000kkkkkk

300135000*300000*12kkkkkk

9S8S7S3S2S1S

9S8S7S3S2S1S

39S8S7S3S2S1S

cm/t72kkkcm/kg72000kkk

300540000*300000*12kkk

6S5S4S

6S5S4S

36S5S4S

H=3mH=3mH=3m

L=5m L=5m

H=3mH=3mH=3m


Kat ve Bina Arlklar: Normal Kat: WN= 400 + 0.3 *160 = 448 t at Kat: WN= 300 + 0.3 *100 = 330 t Toplam Bina Arl: W= 1226 t

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

m3=0.330 t.sn2/cm

m2=0.448 t.sn2/cm

m1=0.448 t.sn2/cm

K3= 324 t/cm

K2= 324 t/cm

K1= 324 t/cm





iHiw iHiwNFtViF )(

KAT wi Hi wi.Hi Fi1 448 3 1344 187.62 448 6 2688 375.33 330 9 2970 414.6

TOPLAM 7002 977.5

414.6+22.5 = 437.1

375.3

187.6

Rayleigh Yntemi le Yapnn Birinci Mod Periyodunun Hesab

N t = 0.0075F N VVt=1000 t iin;

FN= 0.0075 (3) (1000) = 22.5 t


086.3324

1000111 K

T

593.5324

4.812086.32212 K

T

6.942324

1.437593.53323 K

T

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 3






Kat mi=wi/g i Fi mi. i2 Fi. i1 0.448 3.086 187.6 4.26648 578.93362 0.448 5.593 375.3 14.01418 2099.05293 0.330 6.942 437.1 15.90315 3034.3482

TOPLAM: 34.18381 5712.3347

snN

iiiF

iN

iim

nT 49.03347.571218381.342

1

2.

12




STENEN: Yapnn X yn birinci periyodu ve yapyaetkiyen deprem kuvveti:

TA = 0.20 sn < T1 = 0.49 sn < TB = 0.90 sn

S(T1) = 2.5

A(T1)=A0.I. S(T1) =0.40*1.0*2.5=1.00 TA = 0.20 sn < T1 = 0.49 sn Ra(T1)=R=8 VT=WT*A(T1)/ Ra(T1)=1226 * 1 / 8 VT=153.25 t

S(T)

TTA Tn TB

2.5

S(T)

TTA Tn TB

2.5




RNEK 1-Edeer Deprem YkYntemi ile Deprem Hesab

KAT wi Hi wi.Hi Fi (t) igerek=VT. i(cm)

1 448 3 1344 28.75 3.086 0.09

2 448 6 2688 57.51 5.593 0.32

3 330 9 2970 66.99 6.942 0.47

TOPLAM 7002 153.25

iHiw iHiwNFTViF )(

66.99

57.51

28.75

Vt=153.25 t iin;

FN= 0.0075 (3) (153.25) = 3.45 t



42


Kiri rijitliklerini dikkatealarak birinci periyot hesab





2012-2013 Bahar YarylRNEK 2-Edeer Deprem YkYntemi ile Deprem Hesab

Kolon Rlatif Rijitlikleri:

Kiri Rlatif Rijitlikleri:

S1 S2

S1 S2

S1 S2

K101 K102

K101 K102

K101 K102

S3

S3

S3

39,8,7,3,2,1, 450300

135000cmkkkkkk ScScScScScSc

35,5,4, 1800300

540000cmkkk ScScSc

3900500

450000cmkkiri



450900

900

S3

S3

S3

S1 S2

S1 S2

S1 S2

K101 K102

K101 K102

K101 K102450

900

9002. Ve 3. KAT S1 ve S3 kolonlar:

2. Ve 3. KAT S2 kolonu:

900

900

500.000.22

00.2 a

00.2450*2900*2 k

cmtD /00.918*500.0

667.000.42

00.4 a

00.4450*2900*4 k

cmtD /00.1218*667.0






450900

450

900

S3

S3

S3

S1 S2

S1 S2

S1 S2

K101 K102

K101 K102

K101 K102

1.KAT S1 ve S3 kolonlar:

1.KAT S2 kolonu:900

00.2450900 k

625.000.2200.25.0

acmtD /25.1118*625.0

00.4450

900*2 k

750.000.4200.45.0

a

cmtD /50.1318*750.0

46


L=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

L=5m

L=4m

L=4m

L=5mL=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

AA

BB

CC

L=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

L=5m

L=4m

L=4m

L=5mL=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

L=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

L=5m

L=4m

L=4m

L=5mL=5m

L=4m

L=4m

L=5m

X

Y

S1

S4

S7

S2 S3

S5 S6

S8 S9

K101 K102

K103 K104

K105 K106

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

AA

BB

CC

KAT KOLON NO ADET (n) kc k1 k2 k3 k4 k a D n.D S DS1,S3,S7,S9 4 450 0 900 0 0 2.00 0.625 11.25 45.00

S2,S8 2 450 900 900 0 0 4.00 0.750 13.50 108.00S4,S6 2 1800 0 900 0 0 0.50 0.400 54.00 57.60

S5 1 1800 900 900 0 0 1.00 0.500 28.80 28.80S1,S3,S7,S9 4 450 0 900 0 900 2.00 0.500 9.00 36.00

S2.S8 2 450 900 900 900 900 4.00 0.667 12.00 24.00S4,S6 2 1800 0 900 0 900 0.50 0.200 14.40 28.80

S5 1 1800 900 900 900 900 1.00 0.333 24.00 24.00S1,S3,S7,S9 4 450 0 900 0 900 2.00 0.500 9.00 36.00

S2,S8 2 450 900 900 900 900 4.00 0.667 12.00 24.00S4,S6 2 1800 0 900 0 900 0.50 0.200 14.40 28.80

S5 1 1800 900 900 900 900 1.00 0.333 24.00 24.00

3.KAT 112.80

1.KAT 239.40

2.KAT 112.80







H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

H=3m

H=3m

H=3m

L=5m L=5m

m3=0.330 t.sn2/cm

m2=0.448 t.sn2/cm

m1=0.448 t.sn2/cm

K3= 112.80 t/cm

K2= 112.80 t/cm

K1= 239.40 t/cm

0.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20


177.440.239

1000111 K

T

379.1180.1124.812177.4

2212 K

T

15.25580.1121.43738.11

3323 K

T

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 30.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.40

0.20

0.40

0.80

1.00

( T )

1

2

3

2= 1+ 2

3= 2+ 3


437.1

375.3

187.6

437.1

812.4

1000





Kat mi=wi/g i Fi mi. i2 Fi. i1 0.448 4.177 187.6 7.8164 783.60522 0.448 11.379 375.3 58.0078 4270.53873 0.330 15.255 437.1 76.7960 6667.9605

TOPLAM: 142.6202 11722.1044

snN

iiiF

iN

iim

nT 69.01044.117226202.1422

1

2.

12



STENEN: Yapnn X yn birinci periyodu ve yapyaetkiyen deprem kuvveti:

TA = 0.20 sn < T1 = 0.49 sn < TB = 0.90 sn

S(T1) = 2.5

A(T1)=A0.I. S(T1) =0.40*1.0*2.5=1.00 TA = 0.20 sn < T1 = 0.49 sn Ra(T1)=R=8 VT=WT*A(T1)/ Ra(T1)=1226 * 1 / 8 VT=153.25 t

S(T)

TTA Tn TB

2.5

S(T)

TTA Tn TB

2.5





KAT wi Hi wi.Hi Fi (t) igerek=VT. i(cm)

1 448 3 1344 28.75 3.086 0.09

2 448 6 2688 57.51 5.593 0.32

3 330 9 2970 66.99 6.942 0.47

TOPLAM 7002 153.25

iHiw iHiwNFTViF )(

66.99

57.51

28.75

Vt=153.25 t iin;

FN= 0.0075 (3) (153.25) = 3.45 t



DEPREME DAYANIKLITAIYICI SSTEM TASARIMI

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMINDAKULLANILAN ANALZ YNTEMLER

52






Depreme Dayankl Yap Tasarmnn Ana lkeleri Yapya etkiyecek deprem enerjisinin klasik temel sistemleriyle yapya

aktarlmas ve yap iinde oluturulacak kontroll kiri-kolon krlmamekanizmalar ile tketilmesi iin; yap tayc sisteminde ve taycsistemi oluturan elemanlarn her birinde, deprem yklerinin temelzeminine kadar srekli bir ekilde ve gvenli olarak aktarlmasnsalayacak yeterlilikte, dayanm, rijitlik, sneklilikve kararllk

bulunmaldr.

Bu koullarn salanmas iin uyulmas gereken tasarm ve yapmkurallar Deprem Ynetmelikleri ve dier ilgili standartlardatanmlanmaktadr.

53



Depreme DayanklYap TasarmYntemleri

Kuvvet Esasl(Dayanma Gre)

Tasarm

Yer Deitirme Esasl(Performansa Gre)

Tasarm

54






DEPREME DAYANIKLITAIYICI SSTEM TASARIMI

KUVVET (DAYANIM) ESASLI TASARIM

55



Kuvvet Esasl (Dayanma Gre) Tasarm

Hemen hemen dnyadaki tm deprem ynetmeliklerinde olduu gibi,Trkiye Deprem Ynetmeliinde (Deprem Blgelerinde Yaplacak BinalarHakknda Ynetmelik 2007) esas alnan temel tasarm yaklam KuvvetEsasl (Dayanma Gre) Tasarmdr.

Kuvvet (dayanm) esasl tasarm yaklam, temel olarak adndan daanlalaca gibi yap tayc sistemini oluturan elemanlarn dayanmkapasitelerinin, depremin yap tayc sistem elemanlarndan talep edeceidayanmdan byk olacak ekilde tasarlanmasn esas almaktadr.

Kuvvet esasl tasarm yaklamnda, deprem srasnda yapda izin verilecekhasar durumunun olutuu anda, yap elemanlarnda oluacak en byk ikuvvetlerin belirlenmesi ve tayc sistem elemanlarn tama gckapasitelerinin, deprem srasnda oluacak bu en byk i kuvvettesirlerinden daha yksek olacak ekilde tasarlanmas amalanr. 56






Kuvvet Esasl Tasarm Deprem srasnda hibir hasarn olumad, yani dorusal elastik davranmas planlanan biryapy dnelim. Bu durumda, yapya deprem srasnda etki edecek en byk edeerelastik deprem kuvveti (fe), yapnn ktlesi ile yapya etkiyecek elastik spektral ivmeninarpm olacaktr. Deprem annda, bina tayc sisteminin dorusal elastik kalmas istendiinden, deprembinadan en az bu elastik deprem ykn karlayacak kadar dayanm talep edecektir. Olduka byk bir kuvvet olan bu etki altnda yap sisteminin tasarlanmas durumunda,tayc elemanlarn enkesitleri ok byyecek ve bunun sonucunda sistemin maliyeti okyksek olacaktr. Bu da ekonomik adan kabul edilebilir olmayacaktr.

57



Kuvvet Esasl Tasarm Baz riskler kabul edilerek, yapnn elastik davran iin tasarmnda dikkate alnacak elastikdeprem yk etkisine oranla daha kk yk etkileri altnda tasarm yaplarak ekonomisalanabilir. Yap mr iinde olma olasl olduka dk olan iddetli bir depremde yapda kontrollhasarn olumasna izin verilerek deprem enerjisinin elastik tesi davranla tketilmesi ilesalanabilir. Kontroll hasar kabul ile elastik tesi davran balayacak ve deprem yk belirli birdzeyin zerine kamazken yap yer deitirmeleri hzla byyerek deprem enerjisitketilecektir.

58





2012-2013 Bahar YarylKuvvet Esasl Tasarm

Depremin Elastik Dayanm Talebi ve Sunulan Dayanm

59

Verilen bir depremin etkisi altnda elenik lineer sisteme etkiyen elastik depremyk; ekilde gsterildii gibi, tek serbestlik dereceli bina sisteminin ktlesi ilebu sistemin doal titreim periyoduna kar gelen spektral ivmenin arpmnaeittir (fe= m Sae).

Bu byklk, depremin binadan elastik dayanm talebi olarak nitelendirilebilir.

uyud ue umax

kDorusal Olmayan Davran

(Non-Lineer Davran)

Dorusal Elastik Davran(Lineer Davran)

fs

fe= mSae

fyfd

Elastik Deprem Yk(Depremin Binadan Elastik Dayanm Talebi)

Binann yk dayanm kapasitesi(Binann Gerek Dayanm Sunumu)

Tasarm Deprem Yk(Binann Tasarm Dayanm Sunumu) u

Yer deitirme

Yk Dayanm




60

Verilen depremin etkisi altnda bina tayc sisteminin lineer elastik kalmasisteniyor ise, szn gelii deprem binadan (veya onun tasarmn yapanmhendisten) en az bu elastik deprem ykn karlayacak kadar dayanm talepedecektir.

Elastik deprem ykleri, tayc sistem davrannn dorusal (lineer) elastikolmas ve bylece sistemde hibir hasarn meydana gelmemesi durumu iin szkonusu olabilir.

uyud ue umax


(Non-Lineer Davran)


fs

fe= mSae

fyfd




Yer deitirme

Yk Dayanm







61

Oysa iddetli depremlerin etkisi altnda elastik deprem ykleri ok bykdeerler alrlar ve bu deerlerle ekonomik bir bina tasarm mmkn olmaz.

Bu nedenle yeni yaplan binalarda kullanclarn Can Gvenliini salamak kaydile, iddetli depremlerde bina tayc sisteminde belirli dzeyde hasara bilerekizin verilir. Dier deyile, bina tayc sisteminin baz elemanlar dorusalolmayan (nonlineer) davran gsterecek biimde tasarlanrlar.

uyud ue umax


(Non-Lineer Davran)


fs

fe= mSae

fyfd




Yer deitirme

Yk Dayanm




62

Tamamen ekonomik nedenlere dayal bu yaklam dorultusunda, depreminbinadan elastik dayanm talebine olumsuz yant verilir ve ekildeki gibi, bina iinbu talep deerinden daha kk bir dayanm sunumu yaplr.

Buna binann gerek yk kapasitesi de denilebilir (ekilde fy ile gsterilen veakma dayanm olarak da adlandrlabilen byklk: fy < fe ).

uyud ue umax


(Non-Lineer Davran)


fs

fe= mSae

fyfd




Yer deitirme

Yk Dayanm






Dayanm Azaltma Katsays - Sneklik likisi

Sneklik Katsays: Dorusal olmayan davran gsteren bir yapda, yapnn deprem srasndaki enbyk yatay yer deitirmesinin, elastik olarak yapt yerdeitirmeye orandr.

= max / y

Dayanm Azaltma Katsays: Elastik davran gsteren yapya etkiyen elastik deprem yknn,yapnn gerek yatay yk tama kapasitesine orandr.

Ry = fe / fy

uyud ue umax


(Non-Lineer Davran)


fs

fe= mSae

fyfd




Yer deitirme

Yk Dayanm

63



Kuvvet Esasl TasarmDayanm Azaltma Katsays - Sneklik likisi

Dayanm Dayanm

k

fs

fe= mSae

fyfd

uyud ue umax uYer deitirme

k

fs

fe= mSae

fyfd

uyud ue umax uYer deitirme

Esnek (doal periyodu uzun) YnetmeliktePeriyodu TAdan Byk Yaplar in (T >TA) ;

umax ue Ry ET YER DETRME KURALI

Rijit (doal periyodu ksa) YnetmeliktePeriyodu TAdan Kk Yaplar iin (T > ue Ry= 1 + (m- 1) T / TAET ENERJ KURALI

64






Deprem Yk Azaltma Katsays- Ra

Dayanm Fazlal KatsaysD = fy / fd

Deprem Yk Azaltma KatsaysRa = fe / fd

(T >TA) - Esnek Yaplar in ;Ra = R = D

(T < TA) - Esnek Olmayan Yaplar inD = 1.5 iin ; Ra / 1.5 = Ry = 1 + ( - 1) T / TA

Ra = 1.5 + (R - 1.5) T / TA

Dayanm Azaltma KatsaysRy = fe / fy

Deprem Yk Azaltma KatsaysRa = Ry * D

d

yya

d

y

e

y

d

e

y

a

ff

*RRff

ff

*ff

RR

Sae

TTA TBT

Ry

Ry = 1+ (m 1) T / TA Ry

m= 3m= 4

m= 5

TA

543

1

fs

fe= mSae

fyfd

uyud ue umaxu

65

Documents

Ddyt Hafta 5