imo balikesir ba performans mayis2015

BETONARME SSTEMLERN PERFORMANSINI TASARIM AAMASINDA ETKLEYEN

FAKTRLERProf. Dr. Kutlu Darlmaz.T.. naat Fakltesi

naat Mhendislii Blm

TMMOB naat Mhendisleri Odas - Balkesir ubesiMays 2015

Prof. Dr. Kutlu Darlmaz (T naat Fakltesi) 2/162

Sunumun Kapsam:

Betonarme Binalar esas alnacaktr

Tasarm aamasnda yaplacak dzenlemelerin bina davranna etkisine deinilecektir.

Deprem Ynetmeliinde baz kavramlarn yap performansile ilikisine deinilecektir.


Yap performans:

ngrlen yk dzeyinde yapnn bulunduu durum

stenen performans Gsterilen performans Talep Arz

(stem-Sunum)


Bu seminerde performans

Tasarm depremi etkisindeki yapnn performans

Tasarm depremi Binann yaplaca yerde 50 ylda daha byk bir depremin olma olasl %10 olan deprem. iddetli bir depreme kar gelmektedir. (I=1)


Tasarm depremi etkisindeki yapdan beklenen performans

Can gvenliinin salanmas amac ile kalc yapsal hasar

oluumuna izin verilir ama snrlandrlr


Betonarme sistemlerde Deprem Etkilerine KarGvenlik

Yeterli Dayanm

Yeterli Sneklik

Yeterli Rijitlik

ile salanr.

Prof. Dr. Kutlu Darlmaz (T naat Fakltesi) 7/1627/171

Betonarme sistemlerde yapnn Deprem Davran (Deprem etkisi altndaki performans)

Kesitlerin davranna

Elemanlarn davranna

Elemanlarn yerleim biimi ile sistem davranna

baldr.

Prof. Dr. Kutlu Darlmaz (T naat Fakltesi) 8/1628/171

Kesitlerin Davrannn ncelenmesi:

Temel kavramlar

Kiri kesitleri

Eksenel yk etkisindeki eleman kesitleri


YETERL SNEKLN SALANMASI


KAVRAM HATIRLATMASI:

Sneklik: Dayanmda belirgin bir azalma olmadan ekildeitirme veya yerdeitirme yapabilme zelliidir.

Gevrek davran: Dayanmn ani olarak kaybedildii davranSnek olmayan = GevrekSnekliin dier tanm: En byk yerdeitirmenin (ekildeitirmenin) elastik yerdeitirmeye (ekildeitirmeye) oranSneklik arttka enerji yutabilme zellii artar.

Dayanm

ekildeitirme, Yerdeitirme

Snek

Gevrek

d 2sd1s 2gd1gd

= > = 2g2ss g1s 1g

ddd d


UYARI:

SneklikEsneklikRijit olmayan = Esnek (Fleksibil)

Snek GevrekRijitEsnek

Genel olarak rijitlik, esneklik eleman boyutlarna baldr.

Sneklik veya gevreklik donat detaylandrlmasna baldr.


Sneklik trleri:

Malzeme sneklii (Gerilme-ekildeitirme)

Kesit sneklii (Moment-Erilik)

Eleman sneklii (Yk-yerdeitirme)

Sistem (Yap) sneklii (Yk-yerdeitirme)

Kesit snekliiEleman snekliiSistem sneklii

Mhendise bal


MALZEME

Beton

elik

Malzeme Sneklii: Dayanmn kaybetmeden byk ekildeitirme yapabilme zellii. (Gerilme-ekildeitirme)

elik, betona gre daha snek bir malzemedir.

Beton gevrek bir davran gsterir.Sarlm beton snek davran gsterir.

Malzeme davranndan yola karak elik yaplar snektir veya Betonarme yaplar gevrektir nermesi doru deildir.


elik malzeme olarak snektir ama tasarm uygun yaplmazsa elik eleman veya sistem gevrek davrangsterir.


Gevrek davran zellii gsteren beton uygun sarg donats kullanlarak snek davran gsterir hale getirilebilmektedir.

Sarg donats Etriye, fret

c

c

l l

c

c

A

A B C

B

C


Kesit Sneklii: (Moment-Erilik)

Kesitin snek (A) veya gevrek (B) davranlarndan hangisini gsterecei mhendisin tasarmna baldr.

Erilik

Moment

A

B

KEST


Sistem Sneklii: Etkiyen ykler altnda dayanmn kaybetmeden byk yerdeitirme yapabilme zellii.(Yk-yerdeitirme)

Sistemin A veya B davran gstermesi mhendisin tasarmna baldr.

Yerdeitirme

Yk

A

B

SSTEM


Sistem SSistem Sneklineklii:i:

Betonarme sistemleri oluturan elemanlarn davranlar snek veya gevrek olabilmektedir.

rnein elemanlarn kesme kuvveti veya eksenel yk altnda dayanma ulamas gevrektir.

Eilmeden dolay dayanma ulama, betonun ezilmesinden nce donatnn akmas ile gerekleirse snek olmaktadr.

Elemanlarn kesme kuvvetinden veya eksenel kuvvet etkisi ile deil eilmeden dolay dayanmlarna ulamasn salamal.


Zincir Benzeimi:

Sistem, en zayf halkann tayabilecei kadar yk tayor ve g tkenmesi bu halkann davranna benzer oluyor (gevrek veya snek).

Bir yapda g tkenmesi oluacaksa (byk depremlerde kanlmaz olarak oluacaktr) snek olmas tercih edilir.

Snek g tkenmesinin her zaman gevrek g tkenmesinden nce olumas salanmaldr.Bunu salamak iin gevrek davran gsteren zelliklerin daha byk kapasiteye sahip olmas gerekir.

gevrek halkalarsnek halka

P P

snek halka kopmadannce akyor ve bykekildeitirme yapyor

gevrek halkalardadayanm kayb

olumuyor

YKLEMEDEN NCE

YKLEMEDEN SONRA

Not: En zayf halkann etkiyen yk tayacak dayanma da sahip olmas salanmaldr.


DAYANIM VE DEPREM DAYANIM VE DEPREM YYKK LLKKSS


Yk

Yk

Dayanm Mhendisin kontrolnde.


Ara tasarlayacak olsak

Byk etkiler altnda hasar grmesin

Hasar grsn ama can gvenlii salansn


Kullanm Durumu Limit Durum

iddetli depremlerde can gvenlii salanmak kouluyla kalc yapsal hasarlarn olumasna izin verilir.


Elastik davran spektrumu kullanlarak hesaplanan elastik deprem ykleri (Vt,elastik), tayc sistemin dorusal elastik olmas ve sistemde etkiyen ykler altnda hibir hasarn olumamas durumunda oluabilecek yklerdir.

, 1( )=t elastik oV WA IS T

V t,elastik

B

dorusal davranB

Hasar yok

V t,elastik

rnek: Ao=0.40 I=1 S(T1)=2.5 olsunVt,elastik=W (ok byk)


Yeni yaplacak binalarda kullanacak kiilerin can gvenliini salamak koulu ile iddetli depremlerde tayc sistemde belirli dzeyde hasara tasarmda bilerek izin verelim. Bylece yap belirli bir ykten daha fazlasn karlayamayacaktr.

1,

1

( )( )

= ot azaltlma

A IS TV WR T

rnek: Ao=0.40 I=1 S(T1)=2.5 R=8 olsunVt,azaltlm=W/8

FV t,elastik

t,azaltlmV

A B

dorusal davran

dorusal olmayan davran

B

B

Hasar yok

Hasar var

V t,elastik

t,azaltlmV


Byk depremler seyrek olarak olumaktadr. Bu tr depremlerin oluturaca etkilere elastik snrlar iinde kar koyacak bir betonarme yap sistemi oluturmak mmkn olmakla birlikte ekonomik ve kullanlabilir olarak bunu salamak mmkn deildir.(A-D davran)Bu nedenle, depreme dayankl yap tasarmnda olma olasl az olan iddetli depremlerde yapnn elastik snr aaca ve hasarn oluacakabul edilmektedir. (A-B-C ye benzer davran ngrlyor)

Yk

Ve

yV

y e u

eV

VdR=

uy

=

A

B C

D

dV

yy V

eVR =

dVy

R =V

= R Ry

dealletirilmidavran

Ynetmeliklerde verilen ve tasarmda kullanlan deprem ykleri gerek yklerin %20,%25i dolaylarndadr. Bu azaltma sistemin snek davranacavarsaymna dayanarak yaplmaktadr.


u

d,1V

y1

elastikVF

Vd,2

y2

Sneklik= u

y

12

Sneklik Vtasarm


Modern deprem ynetmelikleri yaplarn mmkn olduunca snek yaplmasn nermektedir. (Dolayl olarak dllendirmektedir!)

1

1

( )( )

ot

a

A IS TV WR T

=

A( ) 1.5 ( 1.5) (0 T T )

( )

aA

a

TR T RT

R T R

= + =

= R 4 Sneklik dzeyi normal yaplar= R 6 8 Sneklik dzeyi yksek yaplar


Bu deerler alnabilecek en byk deerlerdir.


Ama bu tr depremlerde yapnn yeterli enerji tketerek ayakta kalmay baarabilmesi ve can kaybn nlemektir. Betonarme sistemlerde enerjinin tketilmesi byk oranda donatnn akmas ile oluan plastik mafsallarda olmaktadr.

F

FB

AF

A B

dorusal davran

dorusal olmayan davran

BF

AF

B

B

Hasar yok

Hasar varu

B

A A'

2

1

2

1

A' == y

A'


Yk

Ve

yV

y e u

eV

VdR=

uy

=

A

B C

D

dV

yy V

eVR =

dVy

R =V

= R Ry

dealletirilmidavran

Tayc Sistem Davran Katsays (R)



Yapnn snek olabilmesi iinYapy oluturan elemanlar snek olarak tasarlanmalElemanlarn birletii noktalar olan birleim blgeleri de gevrek davrangstermeyecek ekilde tasarlanmaldr


1.ve 2. derece deprem blgelerinde perde iermeyen sneklik dzeyi normal tayc sistemlere izin verilmemektedir.

Bina nem Katsays I = 1.5 ve I = 1.4 olan tm binalarda sneklik dzeyi yksek tayc sistemler veya sneklik dzeyi karma taycsistemler kullanlacaktr. (Perde iersede bu tr sistemler sneklik dzeyi normal tayc sistem olarak tasarlanamaz)


sneklik dzeyiyksek

a) sneklik dzeyi yksek bina

sneklik dzeyiyksek

sneklik dzeyiyksek veya karma

c) sneklik dzeyi normal bina

sneklik dzeyinormal

R x,normalR x =

R y,normalR y =

R x,yksekR x =

R y,yksekR y =

x

y

sneklik dzeyiyksek veya karma

b) sneklik dzeyi her iki dorultuda

sneklik dzeyiyksek

R x,yksek/karmaR x =

R y,yksekR y =

farkl bina

x

y

x

y

Sneklik dzeyi yksek sistemlerde her iki dorultuda sneklik dzeyi yksek olmaldr.Sneklik dzeyi bir dorultuda yksek veya karma, dier dorultuda normal ise, sneklik dzeyi normal kabul edilir. Sneklik dzeyi bir dorultuda yksek, dier dorultuda karma olan sistemlerde iki farkl R katsays kullanlabilir


Kesitlerin Snek

Olmasnn Salanmas


Kesit davran, kesite ait moment-erilik bants incelenerek belirlenebilir.


Erilik, Birim uzunluun dnme asna verilen addr.

x

Fs

cF

Fc

sF


Moment-Erilik grafiinden kesitin sneklii hakknda fikir edinilebilir. (Sneklik: Dayanmn kaybetmeden ekildeitirebilme yetenei)

ssneknek gevrekgevrek


Depremde kesitin davran:

Deprem tersinir (yn deitiren) dinamik bir yklemedir.

Snek davran gsteren kesit

Not: Her evrimde davran deimektedir.


Depremde kesitin davran:

Gevrek davran gsteren kesit


Moment-erilik grafiinin altnda kalan alan kesitin yutabilecei enerjinin bir gstergesidir. Snek olan daha fazla enerji yutabiliyor.


Kirilerde mesnet kesitlerinde yne bal olarak hem kesitin alt, hem de st zorlanyor.Kolonlarda alt ve st ulara yakn blgeler.


KRLER


Kirilerde ekme donatsorannn etkisi


Kirilerde ekme donats oran arttka kesitin sneklii azalmaktadr.

Tm zellikleri zde olan kiri kesitinde ekme donatsnn oran arttka moment tama kapasitesi artmakla birlikte sneklik azalyor.


Deprem ynetmeliinde ekme donats orannn st snr 0.02 olarak belirlenmitir.

TS500 maksimum donat oran 0.85bBu deerlere yaklaldka sneklik azalr.

Kirilerde ekme donats oran arttka kesitin sneklii azalmaktadr.

Belirli bir moment deerini donat alann arttrarak deil, kesiti byterek (h) donat alann daha azaltarak karlamak uygundur.


Eilme etkileri sonucu g tkenmesine ulam eleman. Basn blgesindeki beton ezilmeden donat akma ekildeitirmesine ulayor.


Kirilerde basn donatsnn etkisi


Basn blgesinde bulunan donat bu blgede basn kuvveti tayan betona yardmc olmaktadr.

Kirilerde basn donatsnn varl sneklii arttrmaktadr.

Tm zellikleri zde olan kiri kesitinde basn donatsnn ekme donatsna oran arttka sneklik artmaktadr. Tanabilecek moment ok artmaz.


Deprem ynetmeliine gre kesitlerde basn donats kullanlmaszorunludur. Bunun nedeni basn donatsnn sneklii arttrmasdr.

Ynetmelikteki karl:


Basn donatsnn ekme donatsna oran ayn ama ekme donats oran farklkesitlerin karlatrlmas.


28

's

d'

ekildeitirme

s

cc

b

dh

24

20

16

12

8

4

= cc

8 16 24 32 40

10 -3( ) ydffcd

= uy

/ =0.75'

'=0.50

/

/ =0.25'

'=0/

sA

A's

A' sbd

' =

bdsA =

ekme donatekme donatss arttarttkka sa sneklik azalmaktadneklik azalmaktadr.r.

: sneklik oranen byk birim dnme/akma birim dnmesi:ekme donats oran:basn donats oran


28

's

d'

ekildeitirme

s

cc

b

dh

24

20

16

12

8

4

= cc

8 16 24 32 40

10 -3( ) ydffcd

= uy

/ =0.75'

'=0.50

/

/ =0.25'

'=0/

sA

A's

A' sbd

' =

bdsA =

BasBasnn donatdonatssnnn n ekme donatekme donatssna oranna oran arttarttkka sa sneklik artar.neklik artar.

:ekme donats oran:basn donats oran


KOLONLAR


Sarg Donatsnn EtkisiSarg donats Etriye, fret vb.


Depremde zorlanan blgeler:

Deprem yn Deprem yn

Kirilerde mesnet kesitlerinde yne bal olarak hem kesitin alt, hem de st zorlanyor.Kolonlarda alt ve st ulara yakn blgeler.


c

c

l l

c

c

ok zorlanan blgelerde betonu daha sk sararak davrann ve snekliini iyiletirme dncesi.


Sarg etkisi ile betonun btnln daha byk etkilere kadar ve daha uzun sre korumak mmkn olabilir.


Sarg donats arttka kesit sneklii artar.


Sarg etkisinden etkin olarak yararlanmak iin etriye aral sk olmaldr. Kesit plannda tutulmam boyuna donatlar arasndaki mesafe az olmaldr.

Daha kaln seyrek enine donat yerine, daha ince kesitli daha sk sarg donatsdaha uygundur.


Sarg etkisinden etkin olarak yararlanmak iin Etriye aral sk olmaldr. Kesit plannda tutulmam boyuna donatlar arasndaki mesafe az olmaldr.


Etriye dzeninin davrana etkisi

Sarg etkisinin ortaya kabilmesi iin sargdonatlarnn deprem ynetmeliinde ngrldekilde uygulanmas gerekir.Deprem oluturduu zorlamalar altnda kolayca zlmeyecek ekilde detaylandrma.



Depremde dayanmn hzla kaybeder.

Depremde dayanmnhemen kaybetmez


Etriye yeterli aralkta bulunmadnda veya etriye zldnde, sarg etkisi yok oluyor.

Boyuna donat burkulma boyu artyor ve kolaylkla burkuluyor.

Eleman tama zelliini byk oranda kaybediyor


Perdeli sistemlerde perde yatay yklerin ounu karlyor. Dier elemanlara gre ok daha byk i kuvvetler oluur.Perdenin alt katlara yakn kesitleri daha byk eilme momenti etkisinde.


Perdelerde en ok zorlanan blgeler perde alt blgeleridir. Perdelerde enerji yutma ileminin ounluu bu blgelerde olur.Buralarda hasar oluursa sistemin davran bundan ok etkilenir.Bu blgelerin detaylandrlmasna daha fazla zen gsterilmelidir.


DetaylandrmaPerdenin tersinir yk altnda hasar gren blgesinde dey donatlarn burkulmasn nlemekBetonun ezilmeye kar gelen birim ekildeitirmesini arttrarak sneklik kazandrmakEk boyuna donat kullanarak perde kesitinin moment kapasitesini arttrmakatlam blgede betonun dalmasn nlemekamal olmaktadr.

wA

HwA

cr

wH

/6

;(

)

Hw1

w1A

Hcr

1

w1

H

/6

w1; A(

)

wH

wA0.8

PERDE

Kritik perde ykseklii: Olas hasarn oluaca blge. Burada zel donat detaylandrmas yapmak uygundur.


Yk

atlak



Bir betonarme kesitin sneklii, eksenel yk dzeyi ykseldike azalazalrr.

Eksenel yk dzeyi (n): Kesite etkiyen normal kuvvetin kesitin tayabilecei en byk normal kuvvete orandr.

= += + == + =

==

o c s ck s yk

o

o

o

o

N 0.85(A A )f A f

N 0.85 (500 500 2513) 25 2513 420 6314559N=6314kN

N 5259099 1055460 6314559N=6314kN

5259099 0.83 (N 'n nemli ksmn beton karlyor)6314559N 6314kN 631ton


Bir betonarme kesitin sneklii, eksenel yk dzeyi ykseldike azalr.

Eksenel yk dzeyinin, kesitin tayabilecei en byk eksenel ykn belirli bir katndan daha byk olmasna izin vermemeli.

Belirli bir normal kuvvet dzeyine kadar tanabilecek moment artmaktadr.

N/N =0o

oN/N =0.16N/N =0.40

N/N =0.65N/N =0.80

o

oo

0

100

200

300

400

500

600

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25Erilik (rad/m)

Mom

ent (

kNm

)

C25/S420820

N 6300 kNo (~5000 kN) (~4100 kN)

(~1000 kN)(~2500 kN)

500mmx500mm


( )dm c ck oc ck

N0.5 A f N

A f dm

c ck

Nneri : 0.35

A f

Kolonlarda eleman snekliinin arttrlmasEksenel kuvvet nedeniyle oluabilecek gevrek krlma riskinin azaltlmas

ok katl yaplarda


Eksenel yk kapasitesi

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.3500

5

10

15

20

25

No:

Sargl kesit

Sargsz kesit

oNN/

uy=

Bir betonarme kesitin sneklii, eksenel yk dzeyi ykseldike azalr.


Bir betonarme kesitin sneklii, eksenel yk dzeyi ykseldike azalr.Kt rnek: Beton proje dayanm C25 Uygulamada betona ilenebilirlii arttrmak iin su ekleniyor. Beton dayanm fck, su/imento oran deitirildiinden dyor. Kesite etkiyen normal kuvvet deimemekle birlikte No deeri azaldndan Nd/No deeri artyor. Tayabilecei moment ve sneklik azalyor.

Projede ngrlen davran

Yerinde oluan davran


Kirilerde projede hesaplanan donatdan fazlas yerletirilirse tayabilecei moment artar.

lk bata olumlu gibi grnse de sistem davran bakmndan olumsuzluk yaratabilir.


Kiri:

Kesit olarak moment tama yetenei artyor, sneklik azalyor. Asl sorun eleman baznda kesme kuvvetinden kaynaklanr.


Snek G Tkenmesi

Eilme etkileri altnda

(nce ekme donatsnn akmas ve daha sonra betonun ezilerek g

tkenmesine ulamas)

Gevrek G Tkenmesi

Kesme kuvveti etkisinde

Aderans kayb sonucu

Yksek basn kuvveti etkisinde

Zmbalama etkisinde


Aderans kayb ile g tkenmesi

Projelendirmede ekme donatsnn grevini tam olarak yerine getirebilecei (tayabilecei en byk gerilmeye ulaabilecei) kabul edilir. Bunun olmas iin kenetlenme ve bindirme boylarnn yeterli olmas gerekir.


FFss

Yeterli eleman yok Aderans kayb


F

F

Sarg donatsnn oluturduu yanal basn aderans arttrc ynde olumlu katksalar.


1.5L b

Boyuna donatlarn bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yaplmas durumunda boyuna donatlarn %50den fazlasnn kolon alt ucunda eklenmesi durumunda bindirmeli ek boyu, Lbnin en az 1.5 kat olacaktr. Temelden kan kolon filizlerinde de bu koula uyulacaktr.Bindirmeli ek boyunca minimum enine donat kullanlacaktr.



Kesme kuvvetinden dolay oluan g tkenmesi gevrektir.


tersinir ykleme altndaplastikleen blge

DEPREM YN 1

DEPREM YN 2

stenen g tkenmesi ekli Eilme g tkenmesiBoyuna donatlarnn akmas ile g tkenmesine ulalmas...


Snek olan eilme gmesinin gevrek olan kesme gmesinden nce olumas salanmaldr.


Sneklik dzeyi yksek kirilerde tasarma esas kesme kuvvetinin belirlenmesi:

Vdy:G+Q yklemesindeki dey yk basit kiri kesme kuvveti

dyV

- +

Ln

pG+Q

p1

p1

M+

M

veyaM-p2

Mp2

(M +M )L

1.4dyV =e V +

Kiriler:ri rjn

M =1.4Mp rf ve f 'ye gre hesaplanancd yd

f ve f ve eliin peklemesine gre ck ykhesaplanan tama gc momenti

tama gc momenti

Bylece kirite g tkenmesinin, gevrek kesme kuvveti gmesi yerine snek eilme momenti gmesi (ularda mafsallamann olumas) ile olumas salanr.


1.4 riMM1.4 rj

M

i+1

i-1 i-1

M

i+1

i-1

aM

i+1

1.4

i

i-1

1.4Mrj

i+1

Mri

1.4Mr=

ra=1.4M aM

=M 1.4 (M +M )ri rjh(i)M

Mh(i) ha(i+1)M+ h(i-1)ri(M +M )M =a 1.4

ha(i)Mha(i)Mrj M+

iii

Kolonlarn kirilerden gl olmas koulunun salanp salanamasna gre hesapta kullanlacak momentin hesaplanmas deiiyor.

Kolonda tasarm kesme kuvvetinin hesab iin gznne alnacak durumlar.

Ve=(Ma+M)/Ln


=

hw1h

y u y

2h

VE

EV

ME ME

VE

ME

VE

EV

ME

ME

ME 1h= VE

a) Ynetmelik atalet kuvvetidalm (1.mod)

b) 1. mod atalet kuvveti dalm(Eilme Dayanm artn ieren) (Eilme Dayanm artn ieren)

c) Dinamik atalet kuvveti dalm d) Eilme Momenti Deiimi

2 nerilir


Kiriler kolonlardan daha snektir. Hasarn kirilerde olumas salanarak yap sisteminin sneklik dzeyini ykseltmek uygun olacaktr.

Hasar oluacaksa nce kirilerde olumas salanmaldr. Bunun iin kolonlarn kirilerden daha gl olmas (kapasitelerinin daha byk olmas) gerekmektedir.

Bu ayn zamanda kolonlarn hasar grmesi durumunda ortaya kacak olan kat mekanizmas olumasn nleyerek toptan gme olasln azaltr.


Kolonlarn kirilerden gl olmas Kirilerin kolonlardan gl olmas


Birleim blgeleri:

Ve=1.25fykmax(As1+As2;As3+As4)-Vkol

As2

As1

Vkol

Vkol

As11.25 ykfA1.25 yks2 fs31.25A ykf

Vkol

Vkol

A1.25 fs4 yk

As3

As4

Birleim blgelerinin hasar grmesi bu noktaya balanan elemanlarn yk tama zelliklerini ortadan kaldrdndan tehlikelidir.Dm noktasna birleen kiriler eilme kapasitelerine ulamadan nce, birleim blgesinde kesme krlmas olumasnn nlenmesi amalanmaktadr.

Kirilerin birleim blgesinde kolona uyguladklar en byk kapasite kesme kuvveti birleim blgesinde basn krlmasna neden olabilecek snr deerleri amamaldr.



Sistemde enerji yutulabilecek yerlerin says arttka sistemin sneklii artar.

Elemanlar arasnda yardmlama arttka sneklik artar. Bu tr sistemlerde bir blgede snek olarak oluan hasar tm sistemi hemen etkilemediinden sistem davran da ani olarak azalmaz.

R ereve > R PerdeR boluklu perdeli > R boluksuz perdeli


Mafsallama blgeleri, yap davran katsaylar R

R6 R=7

Deprem yklerinin tamamna yaknnn boluksuz perdelerletand bina

Deprem yklerinin ereveler ile bakirili perdeler tarafndan birlikte tand bina


wb

b

nA

oA wA

N

M

VV

M

N

Zayf kesitli perdelerde tersinir ykler altnda olas dayanm kayb blgesi


Perdelerin kat plan ierisinde, deme yklerinin olabildiince byk blmn, eksenel kuvvet olarak temele aktaracak ekilde dzenlemesi uygundur. Bu dzenleme sonucunda perdelerin tasarmnda kullanlacak eilme momentine kar gelen donat miktar da azalacaktr. Bu durum M-N karlkl etki diyagramndan da grlebilmektedir. Ayrca, perdelerin temele aktard devrilme momentine karkoyabilecek uygun temel sisteminin oluturulmas kolaylamaktadr.

N

MNN

21

As1As2 N2 N1>

As2 As1 0.2 ve ay Ly> 0.2A-3 tr dzenszilik durumu


F

F/2

F/2

F/2

F/2

T (

ekm

e)

TT

C (B

asn

)

C

C

CC


Vt

evre perdesi

Datc ieren podyum demesi

Devrilme momentinekar koyan kuvvet ifti

aktarlmasDeme iindebyk etkilerin


maksC

Tmaks

Datc

Deme


maksC

Tmaks

Datc

Deme


A

A

Diyafram

DiyaframBoluu

Perde

Kesit A-A



t

Olas balant kirii

Perde

Perdeler aras uzaklk, 8t


Mevcut Yaplarn Deerlendirilmesinde Snek ve Gevrek Davran

DBYBHY 2007

Blm 7


Mevcut Yaplarn Deerlendirilmesinde Snek ve Gevrek Davran

Snek elemanlarda kesit dzeyinde aadaki snr durumlar tanmlanmtr.

1. Minimum Hasar Snr (MN)

2. Gvenlik Snr (GV)

3. Gme Snr (G)

Gevrek olarak hasar gren elemanlarda byle bir snr yoktur.

Minimum hasar snr: lgili kesitte elastik tesi davrann balangcn, Gvenlik snr: Kesitin dayanmn gvenli olarak salayabilecei elastik tesi davrann snrn, Gme snr: Kesitin gme ncesi davrannn snrn tanmlamaktadr.


Kuvvet

ekildeitirme

MNGV G

MinimumHasarBlgesi

HasarBlgesi

Belirgin leri

BlgesiHasar Blgesi

Gme

ekildeitirme

Kuvvet

Snek Davran

Gevrek Davran

Kesit Hasar Blgeleri


DEPREMDE BNA PERFORMANSININ DORUSAL ELASTK HESAPYNTEMLER LE BELRLENMES

Gevrek davran gsteren kirilerde Etki/Kapasite oran dktr.ekme donats oran fazla, sarg etkisi yok, kesme etkisi byk ise gevrek davrana yakndr.


Gevrek davran gsteren kolonlarda Etki/Kapasite oran dktr.

Eksenel kuvvet dzeyi yksek, sarg etkisi yok, kesme etkisi byk ise gevrek davrana yakndr.


DEPREMDE BNA PERFORMANSININ DORUSAL ELASTKOLMAYAN YNTEMLER LE BELRLENMES


s:Kesitte mevcut bulunan zel deprem etriyeleri ve irozlar olarak dzenlenmienine donatnn hacmsal oransm: 3.3.4, 3.4.4 veya 3.6.5.2ye gre kesitte bulunmas gereken enine donatnnhacmsal orancg: Etriye iindeki blgenin en d lifindeki beton basn birim ekildeitirmesicu: Kesitin en d lifindeki beton basn birim ekildeitirmesi


DBYBHY 2007de mevcut binalarn deprem performans ve gvenliklerinin deerlendirilmesinde gznne alnmak zere, farkl dzeylerde deprem hareketleri tanmlanmtr. (Madde 7.8)

a) servis depremi (50 ylda %50 72 yl)etkisi tasarm depreminin yars kadardr

b) tasarm depremi (50 ylda %10 475 yl)c) en byk deprem (50 ylda % 2 2475 yl)

etkisi tasarm depreminin 1.50 katdr

DBYBHYde yeni yaplacak binalar iin esas alnan tasarm depremi, dn periyodu 475 yl olan, bir ylda oluma olasl 1 / 475 = 0.0021 olan seyrek deprem ve iddetli depremdir.Bu depremin 50 ylda alma olasl %10dur.

Yeni yaplan projelerde tasarm depremi altnda DBYBHY 2007de tanmlanan Can Gvenlii (CG) performans dzeyinin salanmasn hedeflenmektedir.


Deprem Yk

(HK)(G)(CG)

Yerdeitirme

HemenCan Gme

KullanmGvenlii ncesi

Yeni yaplardan beklenen performans


nem katsaysn (I) dolayl olarak ieriyor.


Aderansn Mevcut Yaplarn Deerlendirilmesinde Gznne Alnmas


Sneklik gerek arttr ama yeter art deildir...

Kolon snek bir davran gstermitir ama byk yerdeitirme olutuundan onarlamaz dzeyde hasar ortaya kmtr.

Yerdeitirmelerin de snrlandrlmasgerekmektedir.

YETERLYETERL RRJJTLTLN SAN SALANMASILANMASI


YETERLYETERL RRJJTLTLN SAN SALANMASILANMASI

Yeterli rijitlik tasarm ykleri etkisinde oluacak yerdeitirmelerin snrlandrlmas ile salanmaktadr.

Greli kat yerdeitirmesi oluabilecek hasarn nemli bir gstergesidir. Greli yerdeitirmelerin byk olmas tayc olmayan elemanlarda hasarn byk olmasna neden olmaktadr. ou durumda bu hasarn onarmnn veya yeniden yapmnn maliyeti yksek olmaktadr.

Ayrca greli yerdeitirmelerin byk olmas, ikinci mertebe etkilerin bymesine ve kararlln (stabilitenin) azalmasna neden olmaktadr.

Bu nedenle depreme dayankl yap tasarmnda yerdeitirmelerin snrlandrlmas, yeterli rijitlie sahip olarak oluacak yerdeitirmelerin verilen snr deerlerden kk olmas nemli tasarm koullarndan biri haline gelmektedir


didi-1

i

ih -i d= i di-1iF

i = iRi( )max

ih 0.02

Etkin greli kat telemesi

Azaltlm greli kat telemesi

Kat yerdeitirmelerinin snrlandrlmas:

kinci mertebe etkileri snrlandrmak ve tayc olmayan elemanlarda deprem hasarnn nlenmesi amalanmaktadr.


YETERLYETERL DAYANIMIN SADAYANIMIN SALANMASILANMASI

Dayanmn salanmas iin tayc sistemi oluturan elemanlarn tasarm yklerini gvenle tayabilecek biimde boyutlandrlmas ve detaylandrlmas gerekmektedir.


Genel Tayc Sistem Dzenlenmesinde Dikkat Edilecek Noktalar


+ R+ G +

+R+

G+

R=+GR+ G+

uygun deil uygun

G=R

G=R

Rijitlik merkezi ile ktle merkezi olas lde aktrlmaldr.

Rijitlik merkezi ile ktle merkezinin akmad durumda sistemde telenmelere ek olarak burulmada oluur.


uygun deil uygun

Planda ek zorlamalarn oluaca blgelerden sistem ayrlmaldr.


uygun deil uygun

a)

b)

c)

d)

e)


Her iki dorultuda dzenli erevelerin bulunmasgerekir.


1 kat yok olmu Yumuak Kat1 kat yok olmu Yumuak Kat


Zayf Kat ve Yumuak Kat Birlikte


Yzeye ok yakn ve uygun tasarlanmam temel+zemin sistemi


Kt malzeme kalitesi


Birleim ve sklatrma blgesinde donat yerleimi dzgn yaplmam.

Kenetlenme boyu ve etriye yerleiminin uygun yaplmamas durumunda ortaya kabilecek hasara bir rnek


Farkl Dzeylerdeki Katlarnarpmas

Farkl Dzeylerdeki Katlarnarpmas


Katlar Katlar arparpyor yor

DDeme seviyeleri farkleme seviyeleri farkl ddzeylerdezeylerde


Zemin kat

1. kat2. kat 3. kat

4. kat


17 Austos Depremi Etkisine Maruz Kalm Bina

ereve Davran Oluamyor...


Ayn Binann Kolon Aplikasyon Projesi


Ayn Binann Temel Kalp Plan


17 Austos Depremi Etkisine Maruz Kalm Binann Deprem Sonras Durumu


AynAyn yeryer--aynayn deprem iki farkldeprem iki farkl deprem davrandeprem davran

Sakarya 1999Sakarya 1999


Betonarme Yaplarda Deprem Gvenliinin salanmas iin Yeterli Dayanm(Boyutlamada kapasite ilkesi) Yeterli Sneklik(Deprem enerjisinin snmlenmesi, elemanlar aras yardmlama) Yeterli Rijitlik(Katlar aras greli yerdegitirmelerin snrlandrlmas, tayc olmayan elemanlarda hasarn ve ikinci mertebe etkilerin snrlandrlmas)

bulunmaldr.


SONULAR:

Sneklik, Kesit davranEleman davranSistem davranasndan nemlidir.

Depremde yapya aktarlan enerji snek elemanlarn enerji yutma yetenei ile karlanabilir. Kiriler kolonlardan daha snek olduundan kolonlarn kirilerden gl olmas salanarak ilk hasarlarn kirilerde eilme trnden olumas salanmalr. Bylece enerjinin ou kirilerde oluan hasarlar ile yutulur.

Kirileri yeterince snek yapmak iin ekme donats oran dk tutulmaldr.

Kiri kesitlerinde sneklii arttrmak iin yeterli miktarda basndonats mutlaka bulundurulmaldr.

Kolonlar eksenel kuvvet etkisinde olduklarndan kirilere oranla daha az sneklie sahiptirler.Kolonlarn snekliini arttrmak kesiti olas lde byk oluturarak N/No orann azaltmak ile mmkndr.


SONULAR: (Devam)

Kolonlar kirilere gre daha az snek olduklarndan plastik mafsallarn (hasarn) kolonlarda deil kirilerde olumassalanmaldr.

Kolon ve kirileri snek yapmak yeterli deildir. Kolon-kiri birleim blgeleri zellikle kesme kuvvetlerini byk hasar ve deformasyon olumadan aktarabilecek ekilde boyutlandrlmaldr.

Perdelerde, kolonlarda ve kirilerde etriyelerin apna, aralna ve kanca biimine son derece nem verilmelidir. (Ynetmelik kouluna uyulmaldr!)

Ani dayanm kaybna neden olan aderans zlmesine neden olmayacak ekilde donat detaylandrlmas yaplmaldr. Gerekli kenetlenme boylar salanmaldr.

Tama gcne eilme etkisi altnda ulalmal, bu kapasiteye ulamadan kesme krlmas ve aderans zlmesi gibi gevrek gtkenmesi trlerinin olumamas salanmaldr.

Kesmeden dolay g tkenmesini nlemenin en etkili yntemi kesme dayanmnn eilme dayanmndan yksek tutmaktr.


SONULAR: (Devam)

Beton dayanmn olumsuz ynde etkileyecek deiikliklerden kanlmaldr.

Ykler en ksa ve gvenli yoldan zemine aktarlacak ekilde taycsistem oluturulmaldr. ereve davran oluturulmaldr.

Dzensizliklere neden olacak tayc sistem seiminden kanlmaldr.

Yeterli yatay rijitlik salanarak yerdeitirmeler snrlandrlmaldr.

Katlar aras yerdeitirmeler snrlandrlarak ikinci mertebe momentlerin bymesi ve stabilitenin olumsuz etkilenmesi engellenmelidir. Bu ayn zamanda tayc olmayan ancak onarm maliyeti yksek elemanlarn hasarn da azaltacaktr.

Yeterli rijitlii salamak iin en uygun zm perde kullanmaktr.

ngrlen deprem etkisi iin dayanm, sneklik ve rijitlik yeterli olmaldr.


LGNZ

N TEEKKRLER


KAYNAKLAR

1. TS 500 Betonarme Yaplarn Hesap ve Yapm Kurallar, 2000.2. Afet Blgelerinde Yaplacak Yaplar Hakknda Ynetmelik, 2007.3. Deprem Mhendisliine Giri ve Depreme Dayankl Yap Tasarm,2004, Z. Celep,

N. Kumbasar.4. Betonarme Yaplarda Tayc Sistem Dzenlenmesi, M. Altan, K. Gler, 2008,

MO Yap Tasarm Kursu5. Structural Analysis and Design of Tall Buildings, Taranath B. S., McGraw-Hill Book

Company, 19886. Betonarme, U. Ersoy, G. zcebe, 2001, Evrim Yaynevi7. Concrete Structures in Earthquake Regions, E. Booth, Longman Scientific and

Technical,19948. Depreme Dayankl Betonarme Binalarn Tasarmna Giri, K. Darlmaz, 2015.

imo balikesir ba performans mayis2015

Documents