İMO İzmir YDY Kurs Notları Erkan Ozer
-
Upload
baris-sengun -
Category
Documents
-
view
236 -
download
0
Transcript of İMO İzmir YDY Kurs Notları Erkan Ozer
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
1/111
ELK YAPI SSTEMLERNN
DEPREM BLGELERNDE YAPILACAK BNALAR HAKKINDAYNETMELE (2006 TRK DEPREM YNETMEL)
UYGUN OLARAK TASARIMI
Bu blmde, elik yaplarn pratikteki uygulamalarn ieren drt farkl yap sistemi,lkemizde yrrlkte olan standartlara ve bir yl sonra yrrle girmek zere 2006 Marttarihinde yaynlanan Deprem Blgelerinde Yaplacak Binalar Hakknda Ynetmelikkurallarna uygun olarak boyutlandrlacaktr.
Bu yap sistemleri aada tanmlanmtr.
1. Her iki dorultuda sneklik dzeyi normal erevelerden oluan be katl elikbina (rnek 10).
2. Her iki dorultuda sneklik dzeyi yksek merkezi elik aprazl perdelerdenoluan yedi katl elik bina (rnek 11).
3. Bir dorultuda sneklik dzeyi yksek erevelerden, dier dorultuda sneklikdzeyi yksek dmerkez elik aprazl perdelerden oluan karma tayc sistemli,alt katl elik bina (rnek 12).
4. Bir dorultuda sneklik dzeyi normal erevelerden, dier dorultuda sneklikdzeyi normal merkezi elik aprazl perdelerden oluan karma tayc sistemli,tek katl endstri binas (rnek 13).
Aada, bu yap sistemleri tantlarak zellikleri aklanacak, sistemlerin analiz vetasarmna ait baz sonular ile balca tipik elemanlarnn boyutlandrma ve detayhesaplar verilecektir.
Bilindii gibi, bir yap sistemine etkiyen deprem kuvvetleri sistemin dinamikkarakteristiklerine ve dolaysyla enkesit boyutlarna bal olarak hesaplanr. Dier
taraftan, hiperstatik sistemlerin d etkiler altnda analizi de sistemin enkesitkarakteristiklerine baldr. Bu nedenle yap sistemlerinin tasarm, birbirini izleyen sistemanalizi ve boyutlandrma admlarndan oluan bir ardk yaklam yntemininuygulanmasn gerektirmektedir.
Aadaki saysal rneklerde, bu ardk yaklamn son admnda, n boyutlandrmasonucunda enkesitleri belirlenen yap sistemlerinin tasarmna ait analiz ve boyutlandrma
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
2/111
1
2006 TRK DEPREM YNETMELBLM 1 ve BLM 2
GENEL HKMLER ve
DEPREME DAYANIKLI BNALAR N
HESAP KURALLARI
Prof. Dr. Erkan zer
stanbul Teknik niversitesi
BALICA YENLK ve REVZYONLAR
1. Ynetmelik kapsamnn geniletilmesi (Madde 1.1)
a) deprem blgelerinde yeni yaplacak binalar
b)deprem ncesinde veya sonrasnda performans
deerlendirilecek ve glendirilecek olan mevcutbinalar (Blm 7)
2. Komu katlar aras rijitlik dzensizliine (yumuak kat)ilikin tanmn ve snrn deitirilmesi (Madde 2.3.2.4 c)
2
3. Tayc sistemin dey elemanlarnn sreksizliineilikin koullarn deitirilmesi (Madde 2.3.2.4 c)
st katlardaki perdenin altta kolonlara oturtulmasnahibir zaman izin verilmez.
4. Farkl dorultularda birbirinden farkl R katsaylarkullanlmas ve buna ilikin koullar (Madde 2.5.1.3)
5. Bina ykseklii boyunca birbirinden farklR katsaylarkullanlmasna ilikin koullar (Madde 2.5.5.2)
6. Tayc sistem davran katsaylarnn (R) yenidentanmlanmas (Tablo 2.5)
a) deprem yklerinin tamamnn balantlar tersinirmomentleri aktarabilen erevelerle tandprefabrike betonarme binalar
b)kolonlar stten mafsall tek katl prefabrikebetonarme binalar
c) deprem yklerinin prefabrike veya yerinde dkmeperdelerle tand binalar
d)deprem yklerinin prefabrike veya yerinde dkmeperdeler ve balantlar tersinir momentleriaktarabilen prefabrike erevelerle tand binalar
e) kolonlar stten mafsall tek katl elik binalar
f) merkezi aprazl elik perdeler
g) deprem yklerinin elik ereveler ve merkezi elikaprazl perdeler ile tand binalar
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
3/111
3
7. Edeer deprem yk ynteminin uygulanabileceibinalarn ykseklik snrlarnn yeniden tanmlanmas(Tablo 2.6)
8. Kar ykleri iin (n) hareketli yk katlm katsaysnnak olarak tanmlanmas (Madde 2.7.1.2)
9. Ek edeer deprem yknn yeniden tanmlanmas(Madde 2.7.2.2)
10. Binann birinci doal titreim periyodunun belirlenmesi(Madde 2.7.4) ve yksek yaplarda doal periyodunsnrlandrlmas (Madde 2.7.4.2)
11. Elemanlarn asal eksenleri dorultularndaki ikuvvetlerin, tayc sisteme ayr ayr etkitilen, x ve ydorultularndaki depremlerin ortak etkisi altndahesaplanmas (Madde 2.7.5)
E1 = Ex 0.3 Ey E2 = 0.3 Ex Ey
12. Mod Birletirme Yntemiile hesaplanan byklklereilikin altsnr deerlerinin yeniden tanmlanmas(Madde 2.8.5)
a) A1, B2 veya B3 tr dzensizliklerin en az birininmevcut olmas halinde: = 0.90
b)dzenli binalarda: = 0.80
4
13. Zaman Tanm Alannda Hesap Yntemleriuygulanmas
halinde kullanlacak olan yapay, kaydedilmi vebenzetirilmi deprem yer hareketlerinin tanmnn vesalamas gereken koullarn geniletilmesi(Madde 2.9)
14. Greli kat telemelerinin snrlarnn yenidentanmlanmas (Madde 2.10.1.3)
15. Deprem derz boluklarnn hesabnda esas alnacak olanyerdeitirmelerin yeniden tanmlanmas(Madde 2.10.3.1)
16. Yapsal kntlara, mimari elemanlara, mekanik veelektrik donanma etkiyen deprem yklerinin yenidentanmlanmas (Madde 2.11)
2006 TRK DEPREM YNETMEL
BLM 3
BETONARME BNALAR N
DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
Prof. Dr. Erkan zer
stanbul Teknik niversitesi
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
4/1115
BALICA YENLK ve REVZYONLAR
1. Betonarme binalarda kullanlacak malzemelere ilikinkoullarn deitirilmesi (Madde 3.2.5)
a) deprem blgelerindeki tm betonarme binalarda enaz C20 snf beton kullanlmas
b) vibratr kullanmna ilikin koullar
c) nervrsz donat kullanmnn kstlanmas (etriye,iroz ve deme donats dnda)
d) donatnn kopma ve akma dayanmlar arasndaki
orann alt snrnn 1.15 olarak deitirilmesie) donatnn kaynaklanmasna ilikin koullar
2. Kolonlarda brt enkesit alanna ilikin koulundeitirilmesi (Madde 3.3.1.2)
Ac N/(0.50fck)
koulunun dey ykler ve depremin ortak etkisi altndakontrol edilmesi (yk gvenlik katsaylar ile arttrlmdey ykler iin kontrolun TS500 BetonarmeStandardna braklmas)
6
3. Konsol kolonlarda sarlma blgesinin tanmlanmas veenine donatnn temel iinde devam ettirilmesine ilikinkoullar (Madde 3.3.4.1)
a) konsol kolonlarda sarlma blgesi uzunluunun kolonbyk boyutunun 2 katndan az olmamas
b)enine donatnn temel iinde 300 mmden ve en bykdonat apnn 20 katndan az olmayan bir ykseklikboyunca devam ettirilmesi
c) anak temellere mesnetlenen kolonlarda, sarlmablgesindeki enine donatnn anak yksekliiboyunca devam ettirilmesi
4. Kolonlarda ve perde u blgelerinde etriye kollarnnve/veya irozlarn arasndaki yatay uzakln, etriyeapnn en az 20 kat olarak deitirilmesi(Madde 3.3.4.1a ve 3.6.5.2a)
5. Kirilerde boyuna donat dzenlenmesine ilikin bazkoullarn deitirilmesi (Madde 3.4.3.1 ve 3.4.3.2)
a) geni kolonlara birleen kirilerde boyuna donatnnkenetlenmesi
b)kiri alt donatlarnn komu akla uzatlmas
c) st montaj donatsnn kiri ortasndaki eklerinde zeldeprem etriyelerinin kullanlmasna gerek olmamas
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
5/1117
6. Perdelerde minimum kalnlklara ilikin koullarn
yeniden dzenlenmesi (Madde 3.6.1 ve 3.6.2.1) kat ykseklii 6 mden byk olan perdelerde, perde
kalnlklar :
Kat ykseklii 6 mden byk olan ve kat yksekliininen az 1/5ine eit uzunluktaki elemanlarla yanaldorultuda tutulan perdelerde perde kalnl, yanaldorultuda tutulduu noktalar arasndaki yatayuzunluun en az 1/20sine eit olabilir. Ancak bukalnlk 300 mmden az olamaz.
kat ykseklii 6 mden byk olan perdelerde, perdeu blgesi kalnlklar
7. Kritik perde ykseklii tanmnn geniletilmesi
(Madde 3.6.2.2)
8. Perdelerin kesme gvenlii hesabnda esas alnacakkesme kuvvetinin 1.5 kat arttrlarak yenidentanmlanmas (Madde 3.6.7.1)
9. Prefabrike binalarn balantlarnn tasarmnda esasalnacak i kuvvetlerin arttrlmas (Madde 3.12.2.2)
a) kaynakl balantlarda : i kuvvetlerin 2 katb)dier balantlarda : i kuvvetlerin 1.5 kat
8
2006 TRK DEPREM YNETMELBLM 4
ELK BNALAR N
DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
Prof. Dr. Erkan zer
stanbul Teknik niversitesi
BALICA YENLK ve REVZYONLAR
1. Sneklik dzeyi yksek merkezi aprazl perdelerintanmlanmas (Madde 4.6)
2. Merkezi aprazl perdelerde, R tayc sistem davran
katsays iin yeni deerler ngrlmesi (Tablo 2.5)
3. Tayc sistemleri her iki deprem dorultusunda farklolan binalarda, her iki dorultuda farkl R katsaylarkullanlmasna olanak salanmas (Madde 4.2.1.3)
4. Dey dorultuda farkl tayc sistemler ieren elik veyabetonarme-elik karma binalarda, farkl R katsaylarkullanlmasna olanak salanmas (Madde 4.2.1.4)
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
6/1119
5. Arttrlm deprem ykleri ve o bytme katsaylar(Madde 4.2.4 ve Tablo 4.2)
6. Yap elemanlarnn i kuvvet kapasiteleri ve birleimelemanlarnn gerilme snr deerlerinin tanm(Madde 4.2.5)
7. Sneklik dzeyi yksek ve normal sistemlerde enkesitkoullar (Tablo 4.3)
8. Basn kuvveti etkisindeki ubuklarda narinlik koulu(Madde 4.6.1.2 , 4.7.1.2 ve 4.8.1.2)
9. Sneklik dzeyi yksek merkezi aprazl perdelerdeyatay yklerin dalm (Madde 4.6.2)
10.Sneklik dzeyi yksek dmerkez elik aprazlperdeler ve tasarm kurallar (Madde 4.8)
11.Sneklik dzeyi yksek dmerkez elik aprazlperdelerde ba kirilerinin tasarm (Madde 4.8.2)
12.elik erevelerde kiri-kolon birleim blgesi tasarmve kayma blgesine ilikin koullar (Madde 4.3.4 ve4.4.2)
10
13.Merkezi elik aprazl perelerde zel apraz dzenleriiin ek koullar (Madde 4.6.4)
14.Kapasite tasarm kavramna aklk getirilmesi(Madde 4.3.4 ve 4.4.2)
15.Kapasite hesaplarnda arttrlm akma gerilmelerinin(Daa) kullanlmas (Madde 4.2.3.6 ve Tablo 4.1)
16.Sadece ekme kuvveti tayacak ekilde hesaplananubuklarda narinlik koulu (Madde 4.7.1.4)
17.Yeterli sneklik koullarn salayan kiri-kolonbirleim detaylar rnekleri (Bilgilendirme Eki 4A)
a) sneklik dzeyi yksek erevelerin moment aktarankiri-kolon birleimlerinde kullanm koullar
b)sneklik dzeyi normal erevelerin moment aktarankiri-kolon birleimlerinde kullanm
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
7/111
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
8/11113
7. Binalarn glendirilmesi (Madde 7.9)
a) glendirmenin temel ilkeleri (Madde 7.9.2)
b)glendirme trleri (Madde 7.9.3)
b1) Tayc sistem elemanlarnn eleman baznda,tekil olarak glendirilmesi ve iyiletirilmesi
b2) yap sisteminin tmnn glendirilmesi
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
9/111
RNEK 10 : HER K DORULTUDA SNEKLK DZEYNORMAL EREVELERDEN OLUAN BE KATLIELK BNA
10.1 Sistem
boyutlu genel sistem grn ve bilgisayar hesap modeli ekil 10.1de, normal katsistem plan ekil 10.2de, tipik sistem enkesiti ekil 10.3te verilen be katl elik binanntasarmna ait balca sonular ile tipik elemanlarnn boyutlandrma ve detay hesaplar
aklanacaktr.
Binann her iki dorultudaki yatay yk tayc sistemi, Deprem Ynetmelii Madde 4.4tetanmlanarak ilgili tasarm koullar verilen, sneklik dzeyi normal moment aktaranerevelerden olumaktadr.
Kat demeleri, elik kirilere mesnetlenen ve trapez profilli sac levhalar zerinde, yerindedkme betonarme olarak ina edilen kompozit deme sisteminden meydana gelmektedir.
Dzlemi iinde rijit bir diyafram oluturan betonarme demenin elik kirilere balantsiin, boyutlar ve yerleimi konstrktif olarak seilen kayma ivilerinden (stud)yararlanlmtr. Bu rnekte elik kirilerin, dey ykler altnda, betonarme deme ile
birlikte kompozit olarak almas hesaba katlmamaktadr.
2.0 m aralklarla tekil edilen ikincil ara kiriler, ana kirilere mafsall olarak balanmaktadr. Akslardaki ana ereve kirilerinin kolonlara balants ise, kolonlarnzayf eksenleri dorultusunda mafsall, kuvvetli eksenleri dorultusunda rijit olacaktr.Kolonlarn 0.00 kotunda, temele ankastre olarak mesnetlendii gznnde tutulacaktr.
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
10/111
6.006.00
1 2 3 4 5
A
B
C
D
6.00 6.00
8.0
0
8.0
0
8.0
0
2.0
0
3.0
0
3.0
0
asansr
merdive
n
HEB
HEA
x
y
6
6.00
2.002.00 2.00
HEA
IPE
moment aktaranereve (tipik)
ikincil arakiriler (tipik)
betonarmedeme
momentaktaranereve(tipik)
HEA
HEA
IPE
(HEA)trapezsac
ekil 10.2 Normal Kat Sistem Plan
Tayc sistemin kirileri ve kolonlar Avrupa norm profilleri (kiriler iin IPE ve HEAprofilleri, kolonlar iin HEA ve HEB profilleri) kullanlarak boyutlandrlacaktr.
Sistemin tasarmnda Fe37 yap elii kullanlmas ngrlmektedir. elik yapmalzemesinin zellikleri ile ilgili olarak, Deprem Ynetmelii Madde 4.2.3.1 geerlidir.
TS648 elik Yaplar Standardna gre, Fe37 yap eliinin akma gerilmesia = 235 N/mm
2, elastisite modl E=206182 N/mm2 ve emniyet gerilmeleri, normal2 2
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
11/111
6.00
1 2 3 4 5
6.00 6.00 6.00
4x3.00=12.00
6
6.00
HEA
1. kat
0.00
2. kat
3. kat
4. kat
at
4.00
HEB (HEA)
betonarme deme+ trapez sac
ekil 10.3 Tipik Sistem Enkesiti ( A aks erevesi)
10.2 Dey Ykler
a) at demesi : at kaplamas 1.0 kN/m2
izolasyon 0.2 kN/m
2
trapez sac + betonarme deme 2.1 kN/m2asma tavan + tesisat 0.5 kN/m2elik konstrksiyon 0.5 kN/m2
g = 4.3 kN/m2hareketli yk q = 1.0 kN/m2
b) Normal kat demesi: kaplama 0.5 kN/m2
trapez sac + betonarme deme 2.1 kN/m2asma tavan + tesisat 0.5 kN/m2
blme duvarlar 1.0 kN/m2elik konstrksiyon (kolonlar dahil) 0.8 kN/m2
g = 4.9 kN/m2h k tli k 2 0 kN/ 2
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
12/111
etkin yer ivmesi katsays (birinci derece deprem blgesi) Ao = 0.40 (Madde 2.4.1)
bina nem katsays (konutlar ve iyerleri) I = 1.00(Madde 2.4.2)
spektrum karakteristik periyotlar TA = 0.15 s TB = 0.40 s (Tablo 2.4)(Z2 yerel zemin snf)
tayc sistem davran katsays (deprem yklerinin tamamnn sneklik dzeyinormal erevelerle tand elik binalar) R = 5 (Tablo 2.5)
hareketli yk katlm katsays (konutlar ve iyerleri) n = 0.30 (Tablo 2.7)
10.4 Dzensizliklerin Kontrol
Deprem Ynetmelii Madde 2.3 uyarnca dzensizlik kontrollar yaplacaktr.
Bina kat planlarnda kntlarn olmamas, deme sreksizliklerinin ve demelerde byk boluklarn bulunmamas, yatay yk tayc sistemlerin planda dzenli olarakyerlemesi nedeniyleplanda dzensizlik durumlar mevcut deildir.
Benzer ekilde, tayc sistemin dey elemanlarnda sreksizliklerin ve ani rijitlikdeiimlerinin olmamas ve kat ktlelerinin yap ykseklii boyunca deiiklikgstermemesi nedeniyle, dey dorultuda dzensizlik durumlar da mevcut deildir.
10.5 Binann Birinci Doal Titreim Periyodunun Belirlenmesi
Edeer Deprem Yk Ynteminin uygulanmasnda, Deprem Ynetmelii Madde 2.7.4e
gre, binann her iki deprem dorultusundaki birinci doal titreim periyotlar Denk.(2.11)ile hesaplanan deerlerden daha byk alnmayacaktr.
1 2N2
i fii=1
1 N
fi fii=1
= 2
/
m d
T
F d
(2.11)
Bu denklemde, mi toplamkat ktlelerini gstermektedir ve wi , gi , qi srasyla toplam katarlklar ile katlarn toplam sabit ve hareketli ykleri olmak zere
[ ]ii i i1w
m g nq= = + (n = 0.30)
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
13/111
Tablo 10.1 Kat Arlklar ve Kat Ktleleri
Kat wi miat 3312.0 337.61
4 4284.0 436.70
3 4284.0 436.70
2 4284.0 436.70
1 4284.0 436.70
20448.0 2084.4
Denk.(2.11)deki Ffi fiktif kuvvetleri kat arlklar ve kat ykseklikleri ile orantlkuvvetlerdir ve aadaki bant ile hesaplanabilirler.
i ifi 0N
j jj=1
=w H
F F
w H
BuradaF0 , seilen herhangi bir yk katsaysn gstermektedir ve bu rnekteF0 = 1000 kNolarak alnacaktr. Bu ekilde hesaplanan Ffi fiktif kuvvetleri Tablo 10.2nin ikincikolonunda verilmilerdir.
n boyutlandrma sonucunda kiri ve kolon enkesitleri belirlenen sistemin, (x)dorultusunda kat ktle merkezine etkitilen Ffi fiktif kuvvetleri altnda analizi ile eldeedilen dfix yatay kat yerdeitirmeleri Tablo 10.2nin nc kolonunda grlmektedir.Bu byklkler Denk.(2.11)de yerlerine konularak yap sisteminin (x) dorultusundaki
birinci doal titreim periyodu hesaplanr. Bu hesaplar, Tablo 10.2 zerinde gsterilmitir.
Tablo 10.2 Fiktif Yklerden Oluan Kat Yerdeitirmeleri
Kat Ffi (kN) dfix (m) mi midfix2 Ffidfix
at 266.8 0.01908 337.61 0.12291 5.0905
4 280.3 0.01683 436.70 0.12369 4.7174
3 215.6 0.01335 436.70 0.07783 2.8783
2 151.0 0.00884 436.70 0.03413 1.3348
1 86.3 0.00413 436.70 0.00745 0.3564
1000.0 0.36601 14.3774
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
14/111
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
15/111
Nx tx0.0075 0.0075 5 1963.0 73.61F N V kN = = =
Ny ty0.0075 0.0075 5 1815.8 68.09F N V kN = = =
eklinde hesaplanr.
Toplam edeer deprem yknn FN tepe kuvveti dnda geri kalan ksm, Ninci katdahil olmak zere, binann katlarna Denk.(2.9) ile datlacaktr.
i ii t N N
j jj=1
= ( )w H
F V F
w H
(2.9)
(x) ve (y) dorultular iin
i iix N
j j
j=1
= (1963.0 73 61)w H
F
w H
. ve i iiy Nj j
j=1
= (1815.8 68 09)w H
F
w H
.
denklemleri ile hesaplanan Fix ve Fiy edeer deprem ykleri, Tablo 10.3te toplucaverilmitir. En st kat demesine etkiyen edeer deprem ykleri, FN tepe kuvvetlerinide iermektedir.
Tablo 10.3 Katlara Etkiyen Edeer Deprem Ykleri
Kat wiHi / wiHi Fix (kN) Fiy (kN)at 0.2668 577.70 534.38
4 0.2803 529.60 489.88
3 0.2156 407.35 376.81
2 0.1510 285.30 263.90
1 0.0863 163.05 150.83
1.0000 1963.0 1815.8
10.8 Deprem Yklerinin Etkime Noktalar
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.3.1e gre, burulma dzensizliinin bulunmadbi l d k l ki d d kl i i k d k lik ki i i h b
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
16/111
10.9 Rzgar Ykleri
Rzgar ykleri TS498 Yk Standardna gre belirlenecektir. Rzgar dorultusuna dik
olan yzeye yayl olarak etkiyen rzgar ykleri, kat demelerine etkiyen statike edeertekil kuvvetlere dntrlerek hesap yaplacaktr.
Bir kat demesine etkiyen Wi edeer rzgar kuvveti
i f iW c qA=
denklemi ile hesaplanr. Burada
cf : aerodinamik yk katsaysdr. Plandaki izdm dikdrtgen olan ve ykseklik/genilikoran 5i amayan bina tr yaplarda
cf= 1.2
deerini almaktadr.
q : nominal rzgar basncdr. Bina yksekliine bal olarak
20 8.0 iin 0.5 /H m q kN m< = 28.0 20.0 iin 0.8 /m H m q kN m< =
bantlar ile hesaplanr.
Ai : kat demesine rzgar yk aktaran alandr ve rzgar dorultusuna dik olan yzeyingenilii ile ardk iki katn yksekliklerinin ortalamasnn arpm ile elde edilir.
Buna gre, (x) dorultusunda yapya etkiyen rzgar kuvvetleri
1x 4.0 3.01.2 0.5 24.0 50.402
W kN+= =
2x
2.5 1.01.2 24.0 0.5 1.5 1.0 0.8 2.0 48.96
3.0 3.0W kN
= + + =
3x
0.5 2.01.2 24.0 0.5 1.0 0.8 2.0 1.5 67.68
3.0 3.0W kN
= + + =
4x 1.2 0.8 24.0 3.0 69.12W kN= =
5x 1.2 0.8 24.0 1.5 34.56W kN= =
deerlerini almaktadr
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
17/111
10.10 Yk Birleimleri
Yap sisteminin dey ykler ile yatay deprem ve rzgar kuvvetleri altnda analizi ile elde
edilen i kuvvetler, Deprem Ynetmelii Madde 2.7.5e ve TS648 elik YaplarStandardna uygun olarak, aadaki ekilde birletirileceklerdir.
a) Dey yk birleimleri : G + Q ( 1 ykleme)
b)Dey yk + deprem birleimleri : G + Q Ex1 0.3Ey (32 ykleme)G + Q Ex2 0.3Ey
G + Q 0.3Ex Ey1G + Q 0.3Ex Ey2
0.9G Ex1 0.3Ey0.9G Ex2 0.3Ey
0.9G 0.3Ex Ey10.9G 0.3Ex Ey2
c) Dey yk + rzgar birleimleri : G + QWx ( 8 ykleme)G + QWy0.9G Wx0.9G Wy
Burada
G : sabit yklerden oluan i kuvvetler
Q : hareketli yklerden oluan i kuvvetler
Ex1 , Ex2 : (x) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Ey1 , Ey2 : (y) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Wx , Wy : srasyla (x) ve (y) dorultusundaki rzgar yklerinden oluan ikuvvetlerdir.
Deprem Ynetmelii Madde 4.2.4e gre, ynetmeliin gerekli grd yerlerde, elikyap elemanlarnn ve birleim detaylarnn tasarmnda, arttrlm deprem yklemelerigznne alnacaktr. Arttrlm deprem yklemelerinde, deprem etkilerinden oluan i
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
18/111
10.11 Sistem Analizleri
ekil 10.1 10.3te tanmlanan ve n boyutlandrma sonucunda enkesit profilleri
belirlenen yap sisteminin, yukardaki blmlerde hesaplanan dey ykler ile deprem verzgar kuvvetleri altnda analizi yaplm ve toplam (41) adet yk birleimi iin eleman ikuvvetleri elde edilmitir.
Sistem analizleri ETABS bilgisayar yazlmndan yararlanarak gerekletirilmitir.
Aadaki blmlerde, analiz sonular deerlendirilerek greli kat telemeleri ve ikincimertebe etkileri kontrolleri ile balca tipik elemanlara ve birleimlere ait kesit ve detayhesaplar aklanacaktr.
10.12 Greli Kat telemelerinin Kontrol
Greli kat telemelerinin kontrol, Deprem Ynetmelii Madde 2.10.1e greyaplacaktr.
Herhangi bir kolon iin, ardk iki kat arasndaki yerdeitirme farkn ifade edenazaltlm greli kat telemesi, i
i i i-1d d =
denklemi ile hesaplanr. Bu denklemde di ve di-1 , her bir deprem dorultusu iin binannardk iki katnda, herhangi bir kolonun ularnda, azaltlm deprem yklerinden meydanagelen en byk yerdeitirmeleri gstermektedir. Bu rnekte, her bir deprem dorultusuiin di kat yerdeitirmelerinin en byk deerleri, saysal deerleri Tablo 10.3te verilenve %5 ek dmerkezlikle uygulanan azaltlm deprem yklerinden meydana gelmektedir.
Her bir deprem dorultusunda, binann iinci katndaki kolonlar iin etkin greli kattelemesi, i
i i R=
bants ile hesaplanacaktr.
(x) ve (y) dorultularnda %5 ek dmerkezlikle uygulanan azaltlm Ex1 ve Ey1
deprem ykleri altnda, yap sisteminin analizi ile elde edilen dix ve diy yatayyerdeitirmelerinin her katta ald deerler Tablo 10.4 ve Tablo 10.5in nckolonunda, ardk katlar arasndaki azaltlm greli kat telemeleri ise tablolarndrdnc kolonunda verilmitir. Hesaplarda, ana deprem dorultusundaki depremyklerinden dolay, bu dorultuya dik dorultudaki yerdeitirmelerin bileke
d i ti tki i t k dil i ti H iki d lt d ki i t i d i l b l
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
19/111
Tablo 10.5 (y) Dorultusunda Greli Kat telemelerinin Kontrol
Kath
i (cm)d
iy (cm)
iy (cm) iy =R
iy (cm) iy /h
iat 300 4.6366 0.6168 3.0840 0.01034 300 4.0198 0.8855 4.4275 0.0148
3 300 3.1343 1.0998 5.4990 0.0183
2 300 2.0345 1.1118 5.5590 0.0185
1 400 0.9227 0.9227 4.6135 0.0115
Her bir deprem dorultusu iin, binann her katndaki azaltlm greli kat telemeleri szkonusu deprem dorultusundaki deprem yk azaltma katsays,R ile arplaraki etkingreli kat telemeleri hesaplanm ve tablolarn beinci kolonuna yazlmtr. Bu deerlerinkat yksekliklerine oranlar ise tablolarn son kolonunda yer almaktadr.
Tablolardan grld gibi, i/hi oranlarnn en byk deerleri, (x) ve (y) dorultularnda
(ix / hi)maks = 0.0165 ve (iy / hi)maks = 0.0185olmakta ve Deprem Ynetmelii Madde 2.10.1.3te ngrlen
(i / hi)maks = 0.0185 < 0.02
koulunu salamaktadr.
10.13 kinci Mertebe EtkileriDeprem Ynetmelii Madde 2.10.2 uyarnca, gznne alnan deprem dorultusunda her
bir katta, ikinci mertebe etkilerini temsil eden ikinci mertebe gsterge deeri, ihesaplanarak
N
i ort jj=i
i i i
( )
= 0.12
w
V h
(2.20)
koulu kontrol edilecektir. Bu bantda
(i)ort: iinci kat iin yukardaki blmde tanmlanan azaltlm greli kat telemelerininkat iindeki ortalama deerini
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
20/111
deerlendirilecektir. Bu koulun herhangi bir katta salanmamas durumunda ise, taycsistemin rijitlii yeterli lde arttrlarak deprem hesab tekrarlanacaktr.
Her iki deprem dorultusu iin her katta hesaplanan i parametresinin en byk deeri,(y) dorutusunda ve ikinci katta meydana gelmektedir. Bu deer
( ) ( ) ( )( )2y 2y 1yort ort ort 1.8799 0.8509 1.0290d d cm = = = 5
jj=2
3 4284.0 3312.0 16164.0w kN= + = (baknz, Tablo 10.1)
2y 1815.80 150.83 1664.97V kN= = (baknz, Tablo 10.3)
2 300h cm=
olmak zere
maks 2y
1.0290 16164.00.033
1664.97 300
= = =
< 0.12
koulunu saladndan, ikinci mertebe etkilerinin TS648 elik Yaplar Standardna gredeerlendirilmesi yeterlidir.
10.14 kincil Deme Kirilerinin Boyutlandrlmas
Ana ereve kirilerine mafsall olarak mesnetlenen ve deprem ykleri etkisinde olmayannormal kat ikincil deme kirilerinin (baknz, ekil 10.2) dey ykler (G+Q yklemesi)altnda gerilme ve sehim kontrolleri yaplacaktr.
Dey sabit ve hareketli yklerden oluan i kuvvetler (kesit zorlar)
maks 110.4M kNm=
maks 55.2T kN=
deerlerini almaktadr.
Seilen kiri kesiti (IPE 360)iin gerekli enkesit karakteristikleri:
Wx = 904 cm3 , Ix = 16270 cm
4 , Sx = 509 cm3 , tw = 8 mm
Normal gerilme tahkiki :6
2 2
3
110.4 10122.1 / 141 /
904 10 emM
N mm N mmW
= = = < =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
21/111
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
22/111
b
7.94 206182800 0.124 864
235l cm
= < =
Betonarme demenin kompozit etkisi nedeniyle kiri st balnn yanal burkulmasnlenmektedir. Buna karlk, negatif mesnet momenti etkisinde, kiri alt balnn yanal
burkulma tahkiki yaplacaktr.
TS648 Standard Madde 3.3.4.2ye gre, basn balnn dolu dikdrtgen kesit olmas veenkesit alannn ekme bal enkesit alanndan daha kk olmamas halinde, basnemniyet gerilmesi
bB a
b
840000 0.6/
C
s d F =
denklemi ile hesaplanr. Burada
s : kiriin basn balnn yanal burkulmaya kar mesnetlendii noktalararasndaki uzaklk,
s = 200 cm2
1 1b
2 2
1.75 1.05 0.3 2.3M M
CM M
= + +
eklinde hesaplanan bir katsaydr.
Emniyetli ynde kalmak zere, M1/M2 = 1 alnarak hesaplanan Cb=1.00 deeriyukardaki denklemde yerine konularak
2 2B
840000 1.006138 / 613.8 /
200 39 / 57kg cm N mm
= =
2B 141 /mm =
elde edilir.
Normal gerilme :6
2 2
3
282.6 10122.0 / 1.33 141 /
2310 10 emM
N mm N mmW
= = = < =
Kayma gerilmesi:6
2 2xem4
x w
164.3 1281 1042.5 / 1.33 82 /
45070 10 11
T SN mm N mm
I t
= = = < =
Sehim tahkiki : analiz sonularna gre, mesnetler arasndaki greli dey yerdeitirme
maks 0.555f cm= , L = 600 cm
maks 0.555 1 1
600 0 1081 300
f
L= = <
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
23/111
NG = 1363.0 kNNQ = 513.0 kN
NE 0 NG+Q+E = 1876.0 kN (basn)(x) dorultusunda: MG = 0.3 kNm
MQ = 0.2 kNmME = 525.5 kNm MG+Q+E = 525.0 kNm
TG = 0.3 kNTQ = 0.1 kNTE = 145.8 kN TG+Q+E = 145.4 kN
(y) dorultusunda: MG = 0.2 kNmMQ = 0.1 kNmME = 10.9 kNm MG+Q+E = 11.2 kNm
TG 0.0 kNTQ 0.0 kNTE = 2.5 kN TG+Q+E = 2.5 kN
deerlerini almaktadr. Dey ykler + deprem yklemesi iin, kolonun st ucundakieilme momentleri ise
Mx = 0.2 kNm ve My = 1.2 kNmdir.
Seilen kolon kesiti (HE 600 B) iin gerekli enkesit karakteristikleri:
A = 270 cm2
Wx = 5700 cm
3
, Ix = 171000 cm
4
, Sx = 3212 cm
3
, ix = 25.2 cmWy = 902 cm3 , Iy = 13530 cm
4 , Sy = 696 cm3 , iy = 7.08 cm
enkesit boyutlar: balk genilii : b = 300 mm , balk kalnl: t= 30 mmenkesit ykseklii: d= 600 mm , gvde kalnl: tw = 15.5 mmgvde ykseklii : h = 600 230 = 540 mm
balk alan :Fb = 303.0 = 90 cm2
Sneklik dzeyi normal erevelerin kolonlar iin Deprem Ynetmelii Madde 4.4.1de
verilen enkesit koullar uyarnca, kolon enkesitinin balk genilii/kalnl ve gvdeykseklii/kalnl oranlarnn Tablo 4.3te verilen koullar salamas gerekmektedir.Kolon enkesitinde yerel burkulmann nlenmesini amalayan bu koullar
s a
/ 20.4 /
bE
t ve d 0.10
N
A> iin ds a1.66 / 2.1
NhE
t A
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
24/111
Bileik eik eilme (eksenel basn ve iki eksenli eilme) etkisindeki bu kolonda, normalgerilme tahkiki TS648 elik Yaplar Standard Madde 3.4te verilen
my byeb mx bx
bem eb ebBx' By'
ex ey
1.00
1.0- 1.0-
CC
+ +
forml ile yaplacaktr. Burada
32
eb 2
1876.0 1069.5 /
270 10mm
= =
: yalnz basn kuvveti altnda hesaplanan gerilme
bem : kolonun x = skx/ix ve y = sky/iy narinliklerinden byk olanna bal olarak,TS648 Standard izelge 8e gre belirlenen basn emniyet gerilmesidir.
2/B kolonunun kuvvetli ekseni dorultusunda yanal telemesinin nlenmemi olduu,zayf ekseni dorultusunda ise, bu dorultudaki dier rijit kolonlar tarafndan yanaltelemesinin nlendii varsaym yaplmtr. Buna gre, 2/B kolonunun eilme rijitlii ile
bu kolona balanan kirilerin eilme rijitliklerine ve mesnet koullarna bal olarak,TS648 Standard izelge 5teki nomogramdan bulunan Kx ve Ky katsaylar yardm ilehesaplanan skx ve sky burkulma boylar
kx x 1.75 400 700s K H cm= = = , ky y 0.85 400 340s K H cm= = =
deerlerini almaktadr. Bu deerler kullanlarak, narinlik oranlar
kxx
x
700.028
25.2
s
i
= = = , kyyy
340.048
7.08
s
i
= = = , ( )x y, 48maks = =
olarak bulunur.
Bu narinlik deeri iin, izelge 8den bulunan basn emniyet gerilmesi2 2
bem 1162 / 116.2 /kg cm N mm =
dir.
Yalnz eilme momentleri altnda hesaplanan gerilmeler:6
2bx 3
525.0 1092.1 /
5700 10mm
= =
62
by 3
11.2 1012.4 /
902 10mm
= =
Cmx = Cmy 0.85 : yanal telemesi nlenmemi sistem
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
25/111
s : kolon basn balnn yanal burkulmaya kar mesnetlendii noktalararasndaki uzaklk,
s = H= 400 cm2
1 1b
2 2
1.75 1.05 0.3 2.3M M
CM M
= + +
eklinde hesaplanan bir katsaydr.
Kuvvetli eksen dorultusundaki kolon u momentlerinin
1
2 x
0.20
525.0
M
M
=
oran iin hesaplanan Cbx = 1.75 deeri yukardaki denklemde yerine konularak
2 2Bx
840000 1.755513 / 551.3 /
400 60 / 90kg cm N mm
= =
2B 141 /mm =
elde edilir.
Kolonun zayf ekseni dorultusunda yanal burkulma szkonusu olmadndan, eilmedekiemniyet gerilmesi aynen kullanlacaktr.
Normal gerilme tahkiki :
em
69.5 0.85 92.1 0.85 12.41.285 1.33
69.5 69.5116.21.0 - 141.0 1.0 - 141.0
1057.4 359.8
= + + =
Gvde levhas tarafndan aktarlmas gereken kesme kuvveti: T= 164.3 kN
Bu kuvvetin aktarlmas iin 12300 mm boyutunda kayma levhas ve 3 adet M24 (ISO10.9) yksek dayanml bulon kullanlacaktr.
Levhada kayma gerilmesi:
( )
32 2
em
net
164.3 1060.9 / 1.15 82 /
12 300 3 25
TN mm N mm
A
= = = < =
Bulonlara etkiyen kuvvetler:
164.3
54.83V kN= = ,
164.3 60
49.3200H kN
= =
2 2em54.8 49.3 73.7 1.15 108.5 124.8R kN kN P = + = < = =
Yukardaki tahkiklere ek olarak, birleimin eilme momenti ve kesme kuvveti tamakapasiteleri aada tanmlanan i kuvvetlerden kk olanlarn da salayacaktr.
a) Dm noktasna birleen kiriin eilme momenti kapasitesinin 0.81.1Da kat ve
( )i pje dy a
n
1.1M M
V V Dl
+= (4.5)
denklemi ile hesaplanan kesme kuvveti.
Kiriin eilme momenti kapasitesi (plastik moment) :
3pi xp a 2 1281 235 10 602.1W kNm
= = =
pj 0M = (dier ucu mafsall kiri)
Fe37 eliinden yaplan hadde profilleri iin arttrma katsays (Tablo 4.1): a 1.2D =
a p0.8 1.1 0.8 1.1 1.2 602.1 635.8D M kNm = =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
28/111
M= 403.1 kNm ve T= 186.0 kNm
deerlerini salayacaktr. Kapasite kontrollerinde, Madde 4.2.5te verilen gerilme snr
deerleri kullanlacaktr.Kapasite momenti altnda, ek balk levhas ve balk bulonlar tarafndan aktarlmasgereken ekme kuvveti:
b
403.11033.6
0.39
MN kN
d= = =
20300 mm boyutundaki ek balk levhasnda oluan ekme gerilmesi:
( )
3 2 2
a
net
1033.6 10206.7 / 235 /
20 300 2 25
NN mm N mm
A
= = = < =
8 adet M24 (ISO 10.9) yksek dayanml uygun bulonun tama kapasitesi:
p 1.70 8 137.5 1870.0 1033.6N kN kN = = >
Kapasite kesme kuvveti altnda, 12300 mmboyutundaki kayma levhasnda oluan kaymagerilmesi:
( )
32 2 a
a
net
186.0 1068.9 / 135 /
12 300 3 25 3
TN mm N mm
A
= = = < = =
3 adet M24 (ISO 10.9) yksek dayanml bulona etkiyen kuvvetler:
186.0
62.03V kN= = ,
186.0 60
55.8200H kN
= = 2 262.0 55.8 83.4 1.7 108.5 184.5R kN kN P = + = < = =
Kayma Blgesi Kontrolleri
a) Deprem Ynetmelii Madde 4.4.2.3(a) uyarnca, kayma blgesinin gerekli Vke kesmedayanm
ke p
b ort
1 1 1 10.8 0.8 2 602.1 2195.0
0.39 3.50V M kN
d H
= = =
G+Q 0 E 142.6 2.0 21.7 186.0T T T kNm= + = + =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
29/111
( )min
2 600 39015.5 11
180 180
ut mm mm
+= = =
koulunu salamaktadr.
c) Deprem Ynetmelii Madde 4.4.2.4 ve Madde 4.3.4.4 uyarnca, tcf = 30 mm olankolon balk kalnl
c f bf bf 0.54 0.54 300 19 40.8t b t mm = =
ve
bf
c f
300
506 6
b
t mm = =
koullarnn her ikisini de salamadndan, sreklilik levhalarna gerek olmaktadr.Sreklilik levhalarnn kalnl t = 20 mm olarak seilmi ve bylece kiri balkkalnlndan (tbf= 19 mm) daha az olmamas salanmtr.
10.19 Kolon Ek Detaynn Tasarm
Kolon ek detaylar, Deprem Ynetmelii Madde 4.4.3 ve Madde 4.3.5e uygun olaraktekil edilecektir. Buna gre, ek detay +8.50 kotunda ve tam penetrasyonlu kt kaynakkullanarak oluturulacaktr. Kt kaynak kalnlklar, birletirilen profillerden daha kkkesitli olannn (HE 600 A) balk ve gvde kalnlklarna eit olarak, a = 25 mm veaw = 13 mm seilecektir, ekil 10.5.
25 540 25
5 590 5
V25 HE 600 AHE 600 B
V25
V13
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
30/111
olarak alnabileceinden, Madde 4.3.5.3te ngrlen kapasite koullar kendiliindensalanmaktadr.
10.20 Kolonlarn Temel Balant Detaynn Tasarm
ncelenen sistemin 2/B kolonunun (baknz, ekil 10.2) temel balant detay, DepremYnetmelii Madde 4.9a uygun olarak boyutlandrlacaktr.
Buna gre, kolon taban kesitinde ve kuvvetli eksen dorultusunda, dey ykler vedepremin ortak etkisi altnda, 0.9G Ex2 0.3Ey yklemesinden oluan
M0.9G+E = 524.8 kNmN0.9G+E = -1227.0 kNT0.9G+E = 145.2 kN
i kuvvetleri altnda, deprem yklemesi iin izin verilen %15 emniyet gerilmesi arttrmuygulanarak, detay tasarm yaplacaktr. Kolonun zayf ekseni dorultusundaki ikuvvetler, dier dorultudaki etkilere oranla %3 dolaylarndadr ve hesaptaterkedilecektir.
Uygulanmas ngrlen temel balant detaynn krokisi ekil 10.6da verilmitir. ekildengrld gibi, detayn oluturulmasnda 50600900 mm taban levhas, 20350900 mmyk aktarma levhalar ve 24 adet M24 (ISO 10.9) ankraj bulonu kullanlmaktadr.
600
600 75 7575 75
300
130
130
65
65
160
155
1
55
20
2
0
8M24 (ISO 10.9)
14(tipik)
taban levhas( / 50)
h= 350
20 560 20
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
31/111
Eilme momenti ve normal kuvvetten dolay kolon tabannda oluan ekme ve basnkuvvetleri
524.8 1227.0 0.3375 155.40.3375 0.375
T kN = =+
, 155.4 1227.0 1382.0C kN= + =
bulon ekme kuvvetleri
em
155.438.9 1.15 127 146.0
4 4
TP kN kN P = = = < = =
beton basn gerilmesi
32
c
1382.0 1010.2 /
225 600N mm
= =
deerlerini almaktadr.
Beton basn gerilmesinden dolay taban levhasnn eilmesinden meydana gelen normalgerilme
10.2 130 150 49725 /4
m Nmm mm =
2 2em2
e
49725119.3 / 1.15 141 /
1 50
6
mN mm N mm
W = = = < =
olarak bulunur.
Ankraj bulonlarnn emniyetle aktarabilecei kesme kuvveti (srtnme katsays: = 0.55)
em em 0.9G+E0.55 8 146.0 642.4 145.2T P kN kN T = = = > =
Kolon kesit zorlarnn taban levhasna aktarlmasn salayan kaynaklardaki gerilmeler,daha elverisiz olan G + Q Ex2 0.3Eyyklemesi iin kontrol edilecektir.
1876.0N kN = , 525.0 kNm=
( ) ( )v c cf
1876.0 525.0929.5
4 2 4 2 0.60 0.03
N MP kN
d t= + = + =
kaynak gerilmesi:
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
32/111
Fe37 eliinden yaplan hadde profilleri iin arttrma katsays (Tablo 4.1): a 1.2D =
a p1.1 1.1 1.2 1510.0 1993.0D M kNm = =
a p1.1 1.1 1.2 6345.0 8375.0D N kN = =
b) Blm 4.2.4te tanmlanan arttrlm deprem etkilerini ieren ykleme durumlarndandolay kolon taban kesitinde meydana gelen eilme momenti ve normal kuvvet.
0.9G + 0 E yklemesi iin: 0.9G 0 E 0.9 0.3 2.0 525.5 1051.0M M kNm= + = + =
0.9G 0 E 0.9 1363.0 0 1227.0N N kN = + = + =
Buna gre, temel balant detaynn tama kapasitesi
M= 1051.0 kNm ve N= 1227.0 kN
deerlerini salayacaktr. Kapasite kontrollerinde, Madde 4.2.5te verilen gerilme snrdeerleri kullanlacaktr.
1051.0 1227.0 0.3375893.9
0.3375 0.375T kN
= =
+, 893.9 1227.0 2120.9C kN= + =
bulon ekme kuvvetleri
893.9223.5 1.7 127 215.9
4 4
TP kN kN P = = = = =
Beton basn gerilmesi, taban levhasnn eilmesinden meydana gelen normal gerilme vekolon kesit zorlarnn taban levhasna aktarlmasn salayan kaynaklardaki gerilmeler,daha elverisiz olan G + Q + 0 E yklemesi iin kontrol edilecektir.
G + Q + 0 E yklemesi iin: G+Q 0 E 0.5 2.0 525.5 1051.0M M kNm= + = + =
G+Q 0 E 1876.0 0 1876.0N N kN = + = + =
Eilme momenti ve normal kuvvetten dolay kolon tabannda oluan ekme ve basnkuvvetleri
1051.0 1876.0 0.3375586.50.3375 0.375T kN
= =+ , 586.5 1876.0 2462.5C kN= + =
beton basn gerilmesi
322462.5 10 18 2 /mm
= =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
33/111
Kolon kesit zorlarnn taban levhasna aktarlmasn salayan kaynaklardaki en bykkuvvet:
( ) ( )v
c cf
1876.0 1051.01391.0
4 2 4 2 0.60 0.03
N MP kN
d t= + = + =
kaynak gerilmesi:( )
32 2
k,u
1391.0 10154.3 / 1.7 110 /
2 14 350 2 14N mm N mm
= = < =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
34/111
RNEK 11: HER K DORULTUDA SNEKLK DZEY YKSEKMERKEZ ELK APRAZLI PERDELERDEN OLUAN
YED KATLI ELK BNA
11.1 Sistem
boyutlu genel sistem grn ve bilgisayar hesap modeli ekil 11.1de, normal katsistem plan ekil 11.2de, tipik sistem enkesiti ekil 11.3te verilen yedi katl elik
binann tasarmna ait balca sonular ile tipik elemanlarnn boyutlandrma ve detay
hesaplar aklanacaktr.Binann her iki dorultudaki yatay yk tayc sistemi, Deprem Ynetmelii Madde4.6da tanmlanarak ilgili tasarm koullar verilen, sneklik dzeyi yksek merkezi elikaprazl perdelerden olumaktadr.
Kat demeleri, elik kirilere mesnetlenen ve trapez profilli sac levhalar zerinde, yerindedkme betonarme olarak ina edilen kompozit deme sisteminden meydana gelmektedir.Dzlemi iinde rijit bir diyafram oluturan betonarme demenin elik kirilere balants
iin, boyutlar ve yerleimi konstrktif olarak seilen kayma ivilerinden (stud)yararlanlmtr. Bu rnekte elik kirilerin, dey ykler altnda, betonarme deme ile
birlikte kompozit olarak almas hesaba katlmamaktadr.
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
35/111
2.0 m aralklarla tekil edilen ikincil ara kiriler ana kirilere mafsall olarakbalanmaktadr. Benzer ekilde, akslardaki ana ereve kirilerinin kolonlara balantlarda mafsall olacaktr. Kolonlarn 0.00 kotunda, temele mafsall olarak mesnetlendiigznnde tutulacaktr.
Tayc sistemin kirileri ve kolonlar Avrupa norm profilleri (kiriler iin IPE ve HEA profilleri, kolonlar iin HEB profilleri) kullanlarak boyutlandrlacaktr. Dey dzlemaprazlar ise kare kesitli kutu profillerle tekil edilecektir.
Sistemin tasarmnda Fe37 yap elii kullanlmas ngrlmektedir. elik yapmalzemesinin zellikleri ile ilgili olarak, Deprem Ynetmelii Madde 4.2.3.1 geerlidir.
TS648 elik Yaplar Standardna gre, Fe37 yap eliinin akma gerilmesia = 235 N/mm
2, elastisite modl E=206182 N/mm2 ve emniyet gerilmeleri, normalgerilme iin em = 141 N/mm
2 , kayma gerilmesi iin em = 82 N/mm2 deerlerini
almaktadr.
Deprem Ynetmelii Madde 4.2.3.2ye uygun olarak, deprem ykleri etkisindekielemanlarn birleim ve eklerinde ISO 10.9 kalitesinde (akma gerilmesi, a = 900N/mm
2),deprem ykleri etkisinde olmayan elemanlarn birleim ve eklerinde ise ISO 5.6 kalitesinde
(akma gerilmesi, a = 300 N/mm2) bulon kullanlacaktr. Kaynakl birleimler ve kaynakmalzemesi ile ilgili olarakMadde 4.2.3.3 ve Madde 4.2.3.4 geerlidir.
6.00
1 2 3 4 5
6.00 6.00 6.00
2.5
0
2.5
0
asan
sr
merdive
n
IPE
IPE
6
6.00
2.002.00 2.00
IPE
ikincil arakirisler (tipik)
C
D
8.0
0
8.0
0
.00
HEA
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
36/111
6.00
1 2 3 4 5
6.00 6.00 6.00
IPE
7x3.50=24.50
HEB
6
6.00
HEB
3.00 3.00
IPE
1. kat
0.00
2. kat
3. kat
4. kat
5. kat
6. kat
ati betonarme dseme+ trapez sac
ekil 11.3 Tipik Sistem Enkesiti ( A aks erevesi)
11.2 Dey Ykler
a) at demesi : at kaplamas 1.0 kN/m2
izolasyon 0.2 kN/m2trapez sac + betonarme deme 2.1 kN/m2asma tavan + tesisat 0.5 kN/m2elik konstrksiyon 0.5 kN/m2
g = 4.3 kN/m2hareketli yk q = 1.0 kN/m2
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
37/111
11.3 Deprem Karakteristikleri
Tasarm yaplacak olan yedi katl elik bina birinci derece deprem blgesinde ve Z2 yerel
zemin snf zerinde ina edilecek ve konut veya iyeri olarak kullanlacaktr. Yap taycsisteminin her iki dorultuda sneklik dzeyi yksek merkezi elik aprazl perdelerdenoluturulmas ngrlmektedir. Bu parametreler esas alnarak belirlenen depremkarakteristikleri ve ilgili ynetmelik maddeleri aada verilmitir.
etkin yer ivmesi katsays (birinci derece deprem blgesi) Ao = 0.40 (Madde 2.4.1)
bina nem katsays (konutlar ve iyerleri) I = 1.00(Madde 2.4.2)
spektrum karakteristik periyotlar TA = 0.15 s TB = 0.40 s (Tablo 2.4)(Z2 yerel zemin snf)
tayc sistem davran katsays (deprem yklerinin tamamnn sneklik dzeyiyksek merkezi elik aprazl perdelerle tand elik binalar)
R = 5 (Tablo 2.5)
hareketli yk katlm katsays (konutlar ve iyerleri) n = 0.30 (Tablo 2.7)
11.4 Dzensizliklerin Kontrol
Deprem Ynetmelii Madde 2.3 uyarnca dzensizlik kontrollar yaplacaktr.
Bina kat planlarnda kntlarn olmamas, deme sreksizliklerinin ve demelerde byk boluklarn bulunmamas, yatay yk tayc sistemlerin planda dzenli olarakyerlemesi nedeniyleplanda dzensizlik durumlar mevcut deildir.
Benzer ekilde, tayc sistemin dey elemanlarnda sreksizliklerin ve ani rijitlik
deiimlerinin olmamas ve kat ktlelerinin yap ykseklii boyunca deiiklikgstermemesi nedeniyle, dey dorultuda dzensizlik durumlar da mevcut deildir.
11.5 Binann Birinci Doal Titreim Periyodunun Belirlenmesi
Edeer Deprem Yk Ynteminin uygulanmasnda, Deprem Ynetmelii Madde 2.7.4egre, binann her iki deprem dorultusundaki birinci doal titreim periyotlar Denk.(2.11)ile hesaplanan deerlerden daha byk alnmayacaktr.
1 2N2
i fii=1
1 N= 2
/
m d
T
F d
(2.11)
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
38/111
6 30 24 (4.9 0.3 2.0) 2 (24 30) 3.0 4284.0w kN= + + + =
2
6
4284.0
436.70 /9.81m kNs m= =
Tablo 11.1 Kat Arlklar ve Kat Ktleleri
Kat wi miat 3312.0 337.61
6 4284.0 436.705 4284.0 436.70
4 4284.0 436.70
3 4284.0 436.70
2 4284.0 436.70
1 4284.0 436.70
29016.0 2957.8
Denk.(2.11)deki Ffi fiktif kuvvetleri kat arlklar ve kat ykseklikleri ile orantlkuvvetlerdir ve aadaki bant ile hesaplanabilirler.
i ifi 0N
j jj=1
=w H
F F
w H
BuradaF0 , seilen herhangi bir yk katsaysn gstermektedir ve bu rnekteF0 = 1000 kNolarak alnacaktr. Bu ekilde hesaplanan Ffi fiktif kuvvetleri Tablo 11.2nin ikincikolonunda verilmilerdir.
n boyutlandrma sonucunda kiri ve kolon enkesitleri belirlenen sistemin, (x)dorultusunda kat ktle merkezine etkitilen Ffi fiktif kuvvetleri altnda analizi ile eldeedilen dfix yatay kat yerdeitirmeleri Tablo 11.2nin nc kolonunda grlmektedir.
Bu byklkler Denk.(2.11)de yerlerine konularak yap sisteminin (x) dorultusundakibirinci doal titreim periyodu hesaplanr. Bu hesaplar Tablo 11.2 zerinde gsterilmitir.
Tablo 11.2 Fiktif Yklerden Oluan Kat Yerdeitirmeleri
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
39/111
(x) dorultusundaki birinci doal titreim periyodu
1 2N2
1 2i fixi=11x N
fi fixi=1
0 19900= 2 2 0 9279 1415
m dT s
F d
= =
/
/. ..
olarak bulunur. Benzer ekilde, dier dorultudaki birinci doal titreim periyodu da
1y 0.764T s=
deerini almaktadr.
11.6 Toplam Edeer Deprem Yknn Hesab
Deprem etkileri altnda uygulanacak hesap ynteminin seimine ilikin olarak, DepremYnetmelii Madde 2.6.2ye gre, bina yksekliinin
N 24.5H m= < 40.0 m olmas ve tayc sistemde burulma ve yumuak kat dzensizliklerinin bulunmamasnedeniyle edeer deprem yk yntemi uygulanacaktr.
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.1e gre, gznne alnan deprem dorultusunda, binanntmne etkiyen toplam edeer deprem yk (taban kesme kuvveti), Vt , Denk.(2.4) ile
belirlenecektir.
1t o
a 1
( )= 0.10
( )
WA TV A I W
R T (2.4)
Binann (x) dorultusundaki taban kesme kuvveti
1x 0.927T s= > B0.40s T=
iin0.8
1x
0.40( ) 2.5 1.28
0.927S T
= =
ve ( )ax 1x x 5R T R= =
d l i D k (2 4) l i k l k
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
40/111
deerleri yardmyla
ty
0.40 1.0 1.49
29016.0 3458.75V kN
= =
olarak elde edilir.
11.7 Katlara Etkiyen Edeer Deprem Yklerinin Belirlenmesi
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.2ye gre toplam edeer deprem yk, bina katlarnaetkiyen edeer deprem yklerinin toplam olarak ifade edilir. Binann Ninci katna(tepesine) etkiyen ek edeer deprem yk, FN,(x) ve (y) dorultular iin
Nx tx0.0075 0.0075 7 2971.2 155.99F N V kN = = =
Ny ty0.0075 0.0075 7 3458.7 181.58F N V kN = = =
eklinde hesaplanr.
Toplam edeer deprem yknn FN tepe kuvveti dnda geri kalan ksm, Ninci katdahil olmak zere, binann katlarna Denk.(2.9) ile datlacaktr.
i ii t N N
j jj=1
= ( )w H
F V F
w H
(2.9)
(x) ve (y) dorultular iin
i iix N
j jj=1
= (2971.2 155 99)w H
F
w H
. ve i iiy Nj j
j=1
= (3458.7 181 58)w H
F
w H
.
denklemleri ile hesaplanan Fix
ve Fiy
edeer deprem ykleri, Tablo 11.3te toplucaverilmitir. En st kat demesine etkiyen edeer deprem ykleri, FN tepe kuvvetlerinide iermektedir.
Tablo 11.3 Katlara Etkiyen Edeer Deprem Ykleri
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
41/111
11.8 Deprem Yklerinin Etkime Noktalar
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.3.1e gre, burulma dzensizliinin bulunmad
binalarda katlara etkiyen edeer deprem yklerinin, ek dmerkezlik etkisinin hesabakatlabilmesi amac ile, gznne alnan deprem dorultusuna dik dorultudaki katboyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenen noktalara ve ayrca kat ktlemerkezine uygulanmas ngrlmektedir. (x) ve (y) dorultularndaki ek dmerkezlikler
x 0.05 30.00 1.50e m= = ve y 0.05 24.00 1.20e m= =
deerlerini alrlar.
Not: ncelenen bu binada kat demelerinin yatay dzlemde rijit diyafram olarakalmas nedeniyle, edeer deprem yklerinin sadece ktle merkezinin %5 ekdmerkezlik kadar kaydrld noktalara etkitilmesi yeterli olmakta, ayrca kat ktlemerkezine uygulanmas gerekmemektedir.
11.9 Rzgar Ykleri
Rzgar ykleri TS498 Yk Standardna gre belirlenecektir. Rzgar dorultusuna dikolan yzeye yayl olarak etkiyen rzgar ykleri, kat demelerine etkiyen statike edeertekil kuvvetlere dntrlerek hesap yaplacaktr.
Bir kat demesine etkiyen Wi edeer rzgar kuvveti
i f iW c qA=
denklemi ile hesaplanr. Burada
cf : aerodinamik yk katsaysdr. Plandaki izdm dikdrtgen olan ve ykseklik/genilikoran 5i amayan bina tr yaplarda
cf= 1.2
deerini almaktadr.
q : nominal rzgar basncdr. Bina yksekliine bal olarak
2
0 8.0 iin 0.5 /H m q kN m< = 28.0 20.0 iin 0.8 /m H m q kN m< = 220.0 100.0 iin 1.1 /m H m q kN m< =
bantlar ile hesaplanr.
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
42/111
4x 1.2 0.8 24.0 3.5 80.64W kN= =
5x
2.25 0.5
1.2 24.0 0.8 1.75 2.5 1.1 1.0 81.873.5 3.5W kN
= + + =
6x
1.25 3.01.2 24.0 0.8 2.5 1.1 1.0 1.75 103.17
3.5 3.5W kN
= + + =
7x 1.2 1.1 24.0 1.75 55.44W kN= =
deerlerini almaktadr.
Not: Nominal rzgar basncnn deer deitirdii katn altndaki ve stndeki demelereetkiyen rzgar kuvvetleri, yayl rzgar yklerine statike edeer kuvvetler olarakhesaplanmlardr.
Benzer ekilde, (y) dorultusundaki rzgar kuvvetleri
1y 1x
30.063.00
24.0W W kN = = 2y 72.64W kN= 3y 99.26W kN=
4y 100.80W kN= 5y 102.34W kN= 6y 128.96W kN= 7y 69.30W kN=
olarak bulunur.
11.10 Yk Birleimleri
Yap sisteminin dey ykler ile yatay deprem ve rzgar kuvvetleri altnda analizi ile elde
edilen i kuvvetler, Deprem Ynetmelii Madde 2.7.5e ve TS648 elik YaplarStandardna uygun olarak, aadaki ekilde birletirileceklerdir.
a) Dey yk birleimleri : G + Q ( 1 ykleme)
b) Dey yk + deprem birleimleri: G + Q Ex1 0.3Ey (32 ykleme)G + Q Ex2 0.3Ey
G + Q 0.3Ex Ey1
G + Q 0.3Ex Ey20.9G Ex1 0.3Ey0.9G Ex2 0.3Ey
0.9G 0.3Ex Ey1
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
43/111
Ex1 , Ex2 : (x) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Ey1 , Ey2 : (y) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Wx , Wy : srasyla (x) ve (y) dorultusundaki rzgar yklerinden oluan ikuvvetlerdir.
Deprem Ynetmelii Madde 4.2.4e gre, ynetmeliin gerekli grd yerlerde, elik
yap elemanlarnn ve birleim detaylarnn tasarmnda, arttrlm deprem yklemelerigznne alnacaktr. Arttrlm deprem yklemelerinde, deprem etkilerinden oluan ikuvvetler 0 bytme katsaylar ile arplarak arttrlacaktr. Deprem YnetmeliiTablo 4.2ye gre, sneklik dzeyi yksekmerkezi elik aprazl perdeler iin bytmekatsays
0 = 2.0
deerini almaktadr.
TS648 elik Yaplar Standardna ve Deprem Ynetmelii Madde4.2.3.5e gre, emniyetgerilmeleri yntemine gre yaplan kesit hesaplarnda, birleim ve ekler dnda, emniyetgerilmeleri dey yk + rzgar yklemeleri iin %15, dey yk + deprem yklemeleriiin %33 arttrlacaktr. Birleim ve eklerin tasarmnda ise, her iki ykleme durumu iinemniyet gerilmeleri %15 arttrlacaktr.
11.11 Sistem Analizleriekil 11.1 11.3te tanmlanan ve n boyutlandrma sonucunda enkesit profilleri
belirlenen yap sisteminin, yukardaki blmlerde hesaplanan dey ykler ile deprem verzgar ykleri altnda analizi yaplm ve toplam (41) adet yk birleimi iin eleman ikuvvetleri elde edilmitir.
Sistem analizleri ETABS bilgisayar yazlmndan yararlanarak gerekletirilmitir.
Aadaki blmlerde, analiz sonular deerlendirilerek greli kat telemeleri ve ikincimertebe etkileri kontrolleri ile balca tipik eleman ve birleimlere ait kesit ve detayhesaplar aklanacaktr.
11.12 Greli Kat telemelerinin Kontrol
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
44/111
Her bir deprem dorultusunda, binann iinci katndaki kolonlar iin etkin greli kattelemesi, i
i i R=
bants ile hesaplanacaktr.
(x) ve (y) dorultularnda %5 ek dmerkezlikle uygulanan azaltlm Ex1 ve Ey1deprem ykleri altnda, yap sisteminin analizi ile elde edilen dix ve diy yatayyerdeitirmelerinin her katta ald deerler Tablo 11.4 ve Tablo 11.5in nckolonunda, ardk katlar arasndaki azaltlm greli kat telemeleri ise tablolarn
drdnc kolonunda verilmitir. Hesaplarda, ana deprem dorultusundaki depremyklerinden dolay, bu dorultuya dik dorultudaki yerdeitirmelerin bilekeyerdeitirmeye etkisi terkedilmitir. Her iki dorultudaki simetri nedeniyle burulmadzensizlii bulunmayan bu binada, sz konusu varsaymn yerdeitirmelere etkisi %1den daha kk olmaktadr.
Tablo 11.4 (x) Dorultusunda Greli Kat telemelerinin Kontrol
Kat hi (cm) diy (cm) iy (cm) iy =Riy (cm) iy / hiat 350 4.3781 0.6913 3.4565 0.0099
6 350 3.6868 0.7422 3.7110 0.0106
5 350 2.9446 0.7268 3.6340 0.0104
4 350 2.2178 0.7487 3.7435 0.0107
3 350 1.4691 0.6003 3.0015 0.0086
2 350 0.8688 0.5834 2.9170 0.00831 350 0.2854 0.2854 1.4270 0.0041
Tablo 11.5 (y) Dorultusunda Greli Kat telemelerinin Kontrol
Kat hi (cm) diy (cm) iy (cm) iy =Riy (cm) iy / hi
at 350 3.4691 0.4987 2.4935 0.00716 350 2.9704 0.5543 2.7715 0.0079
5 350 2.4161 0.5579 2.7895 0.0080
4 350 1.8582 0.5898 2.9490 0.0084
3 350 1.2684 0.4915 2.4575 0.0070
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
45/111
olmakta ve Deprem Ynetmelii Madde 2.10.1.3te ngrlen
(i / hi)maks = 0.0107 < 0.02
koulu salanmaktadr.
11.13 kinci Mertebe Etkileri
Deprem Ynetmelii Madde 2.10.2 uyarnca, gznne alnan deprem dorultusunda her bir katta, ikinci mertebe etkilerini temsil eden ikinci mertebe gsterge deeri, ihesaplanarak
N
i ort jj=i
ii i
( )
= 0.12
w
V h
(2.20)
koulu kontrol edilecektir. Bu bantda
(i)ort: iinci kat iin yukardaki blmde tanmlanan azaltlm greli kat telemelerinin
kat iindeki ortalama deeriniVi : gznne alnan deprem dorultusunda binann iinci katna etkiyen kat kesmekuvvetini
hi : binann iinci katnn kat yksekliiniwj : binann jinci katnn, hareketli yk katlm katsays kullanlarak hesaplanan
arln gstermektedir.
Kat demesinin rijit diyafram olarak alt bu binada, Ex1 ve Ex2 yklemelerinden
dolay kat ktle merkezinde meydana gelen azaltlm greli kat telemelerinin ortalamas,(x) dorultusu iin (i)ort olarak alnabilmektedir. Benzer durum (y) dorultusu iin degeerlidir.
Her iki deprem dorultusu iin, btn katlarda Denk.(2.20) koulunun salanmasdurumunda, ikinci mertebe etkileri TS648 elik Yaplar Standardna uygun olarakdeerlendirilecektir. Bu koulun herhangi bir katta salanmamas durumunda, taycsistemin rijitlii yeterli lde arttrlarak deprem hesab tekrarlanacaktr.
Her iki deprem dorultusu iin her katta hesaplanan i parametresinin en byk deeri,(x) dorutusunda drdnc katta meydana gelmektedir. Bu deer
( ) ( ) ( )( )4x 4x 3xort ort ort 2.1515 1.4243 0.7272d d cm = = =
7
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
46/111
11.14 kincil Deme Kirilerinin Boyutlandrlmas
Ana ereve kirilerine mafsall olarak mesnetlenen ve deprem ykleri etkisinde olmayan
normal kat ikincil deme kirilerinin (baknz, ekil 11.2) dey ykler (G+Q yklemesi)altnda gerilme ve sehim kontrolleri yaplacaktr.
Dey sabit ve hareketli yklerden oluan i kuvvetler (kesit zorlar)
maks 110.4M kNm=
maks 55.2T kN=
deerlerini almaktadr.
Seilen kiri kesiti (IPE 360)iin gerekli enkesit karakteristikleri:
Wx = 904 cm3 , Ix = 16270 cm
4 , Sx = 509 cm3 , tw = 8 mm
Normal gerilme tahkiki :6
2 2
3
110.4 10122.1 / 141 /
904 10 emM
N mm N mmW
= = = < =
Kayma gerilmesi tahkiki:6
2 2xem4
x w
55.2 509 1021.6 / 82 /
16270 10 8
T SN mm N mm
I t
= = = < =
Sehim tahkiki : analiz sonularna gre, mesnetler arasndaki greli dey yerdeitirme
maks 2.187f cm= , L = 800 cm
maks 2.187 1 1
800.0 366 300
f
L= = <
11.15 Ana ereve Kirilerinin Boyutlandrlmas
Merkezi apraz sisteminin diyagonal ubuklarnn baland, 1. kat A aks 2-3 akslararas kirii (baknz, ekil 11.3) en elverisiz olan dey ykler + deprem yklemesi(G + Q + Ex2 0.3Eyyklemesi) iin boyutlandrlacaktr.
Dey sabit ve hareketli ykler ile deprem etkilerinden dolay kirite oluan toplam ikuvvetler (kesit zorlar)
MG+Q+E = 29.3 kNmNG+Q+E = 74.8 kNTG+Q+E = 50.2 kN
deerlerini almaktadr.
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
47/111
genilii/kalnl ve gvde ykseklii/kalnl oranlarnn Tablo 4.3te verilen koullarsalamas gerekmektedir.Kiri enkesitinde yerel burkulmann nlenmesini amalayan bu koullar
s a
/ 20.3 /
bE
t ve s a
w
3.2 /h
Et
eklindedir.
Fe37 yap elii iin s a/ 206182 / 235 29.62E = =
deeri yukardaki ifadelerde yerlerine konularak
856.69 0.3 29.62 8.89
12.7= < = ve
334.641.83 3.2 29.62 94.78
8= < =
elde edilir ve enkesit koullarnn saland grlr.
Deprem Ynetmelii Madde 4.6.4.1(c) ve Madde 4.3.6.1 yatay yk tayc sisteminkirilerinin st ve alt balklarnn yanal dorultuda mesnetlenmesini ve mesnetlendiinoktalar arasndaki uzakln
sb
a
0.086r E
l
koulunu salamasn ngrmektedir. Deprem Ynetmelii Madde 4.3.6.3e gre,betonarme demelerin elik kiriler ile kompozit olarak alt elik tayc sistemlerde bu koula uyulmas zorunlu olmamakla birlikte, yanal dorultudaki mesnetler aras
uzakln lb =200 cm olduu ereve kirilerinde (kiri balnn ve gvdenin 1/5ininyanal dorultudaki atalet yarap, ry = 4.33 cm) bu koulun da saland grlmektedir.
b
4.33 206182200 0.086 327
235l cm
= =
Betonarme demenin kompozit etkisi nedeniyle kiri st balnn yanal burkulmasnlenmektedir. Buna karlk, negatif mesnet momenti etkisinde, kiri alt balnn yanal
burkulma tahkiki yaplacaktr.TS648 Standard Madde 3.3.4.2ye gre, basn balnn dolu dikdrtgen kesit olmas veenkesit alannn ekme bal enkesit alanndan daha kk olmamas halinde, basnemniyet gerilmesi
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
48/111
2 2B
840000 1.002520 / 252.0 /
200 36/ 21.6kg cm N mm
= =
2B 141 / mm =
elde edilir.Normal gerilme:
6 32 2
3 2
29.3 10 74.8 1042.7 / 1.33 141 /
904 10 72.7 10em
M NN mm N mm
W A
= + = + = < =
Kayma gerilmesi:
6
2 2x em4x w
50.2 510 10 19.7 / 1.33 82 /16270 10 8T S N mm N mmI t
= = = < =
Deprem Ynetmelii Madde 4.6.4.1(a) ve (b) uyarnca, V ve ters V eklindeki aprazsistemlerinde, aprazlarn baland kirilerin srekli olmas ve aprazlarn yokvarsaylmas durumunda kendi zerindeki ykleri gvenle tamas gerekmektedir.
aprazlarn yok varsaylmas durumunda, sz konusu kirite G + Q yklemesindenmeydana gelen kesit zorlar
MG+Q = 123.9 kNmNG+Q = 0.0TG+Q = 64.2 kN
deerlerini almaktadr. Bu kesit zorlar iin
62 2
3
123.9 10137.1 / 141 /
904 10em
MN mm N mm
W
= = = < =
62 2x
em4x w
64.2 510 1025.2 / 82 /
16270 10 8
T SN mm N mm
I t
= = = < =
eklinde, normal gerilme ve kayma gerilmesi tahkikleri salanmaktadr.
11.16 aprazlarn Boyutlandrlmas
A aks erevesi, 2-3 akslar aras dey merkezi apraz sisteminin 1. kat elemanlarnda(baknz, ekil 11.3), en elverisiz olan dey ykler + deprem yklemesi (G + Q + Ex2 0.3Eyyklemesi) iin gerilme kontrolleri yaplacaktr.
Bu elemanlarda, dey sabit ve hareketli ykler ile deprem etkilerinden oluan ubukk tl i il t l b k k tl i
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
49/111
s a
w
0.7 /h
Et
eklindedir.
Fe37 yap elii iin s a/ 206182 / 235 29.62E = =
deeri yukardaki ifadede yerine konularak
200 2 1018.00 0.7 29.62 20.73
10
= < =
elde edilir ve enkesit koulunun saland grlr.Deprem Ynetmelii Madde 4.6.1.2ye gre, basnca alan elemanlarnn narinlik oran
s a4.0 / 4.0 29.62 118E = =
snr deerini amayacaktr.
ubuk boyu L = 461 cm olan apraz elemanlarda, narinlik oran
461 60 1187.72
= = <
olduundan narinlik koulu salanmaktadr.
Narinliin = 60 deeri iin, TS648 elik Yaplar Standard izelge 8den bulunanbasn emniyet gerilmesi
2 2bem 1060 / 106.0 /kg cm N mm =
dir. Buna gre, apraz elemanlarda gerilme tahkiki:
3eb
2bem
884.8 101.114 1.33
74.9 10 106.0
= = iin ds a
w a
1.33 / 2.1Nh
Et A
eklindedir.
Boyutsuz normal kuvvet orannn3
d2
a
2807.7 100.548 0.10
235 218 10
N
A
= = >
deeri ile Fe37 yap elii iin s a/ 206182 / 235 29.62E = = deeri yukardaki ifadelerde yerlerine konularak
1505.77 0.3 29.62 8.89
26= < = ve ( )
39828.43 1.33 29.62 2.1 0.548 61.14
14= < =
elde edilir ve enkesit koullarnn saland grlr.
Merkezi apraz sisteminden aktarlan byk eksenel kuvvetlerin etkisinde olan, bunakarlk eilme momentleri kk deerler alan bu kolonda, Deprem Ynetmelii Madde4.3.1.2 uyarnca
0 2.0G Q E G Q E + + = + +
00.9 0.9 2.0G E G E + = +
yklemeleri altnda elde edilen eksenel basn ve ekme kuvvetleri iin (eilmemomentleri gznne alnmakszn) kesit hesab daha elverisiz sonu vermektedir.
Bu ekilde hesaplanan eksenel basn ve ekme kuvvetleri
G+Q+2E 777.6 280.0 2.0 1750.1 4558.0N kN = =
0.9G+2E 0.9 777.6 2.0 1750.1 2800.0N kN = + =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
51/111
kx x 1.00 350 350s K H cm= = , ky y 0.85 350 300s K H cm= =
deerlerini almaktadr. Bu deerler kullanlarak narinlik oranlar
kxx
x
350.018
19.1
s
i = = = , kyy
y
300.041
7.33
s
i = = = , ( )x y, 41maks = =
olarak bulunur.
Bu narinlik deeri iin, izelge 8den bulunan basn emniyet gerilmesi2 2
bem 1222 / 122.2 /kg cm N mm =
dir. Bu deerler ile hesaplanan eksenel basn ve ekme kapasiteleri3
bp bem1.7 1.7 122.2 21800 10 4530.0 4558.0N A kN kN = = =
3p a net a 235 21800 10 5123 2800N A A kN kN
= = = = >
olduundan kapasite tahkiki salanmaktadr.
11.18 Tayc Sistem Elemanlarnn Enkesit Profilleri
nceki blmlerde, rnek olarak seilen ikincil ve ana kiriler ile apraz elemanlar ve birkolon zerinde ayrntl bir ekilde aklanan tasarm ilemlerinin, tayc sistemin tmelemanlar zerinde tekrarlanmas sonucunda belirlenen enkesit profilleri aadaki tablodaverilmilerdir, Tablo 11.6.
Tablo 11.6 Tayc Sistem Elemanlar Enkesit Profilleri
Tayc Sistem Eleman Enkesit Profilikincil kiriler (tm katlarda) IPE 360
1,...,6 Akslar ana kirileri (tm katlarda) IPE 360
A ve D Akslar ana kirileri (tm katlarda) IPE 360
B ve C Akslar ana kirileri (tm katlarda) HE 360 A
0.00 / +7.00 kotlar arasndaki tm kolonlar HE 450 B
+7.00 / +14.00 kotlar arasndaki tm kolonlarHE 400 B
+14.00 / +24.50 kotlar arasndaki tm kolonlar HE 340 B
apraz sistemi elemanlar (tm katlarda) 20010
l d l h b l 4 7 300 k k il l k
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
52/111
apraz elemann dm levhasna balants 47.300 ke kayna ile salanacaktr.
Birleimde 8 adet M24 (ISO 10.9) bulon kullanlacaktr.
em 1.15 108.5 124.8P kN = = Bulonlar profil eksenine gre simetrik olarak yerletirilecektir.
Bir bulona gelen kuvvet : em884.8
110.6 124.88
V kN kN P = = < =
Kaynak tahkiki:
( )
32 2
k,em
884.8 10110.5 / 1.15 110 126.5 /
4 7 300 2 7N mm N mm
= = < = =
Deprem Ynetmelii Madde 4.6.3.1 uyarnca, ayrca, birleimin tama kapasitesi aadatanmlanan i kuvvetlerden kk olann da salayacaktr.
(a) apraz elemann eksenel kuvvet (basn) kapasitesi, (baknz Blm 11.16).1
u1 1.7 106.0 74.9 10 1350.0N kN = =
(b) Madde 4.2.4te verilen arttrlm yklemelerden (0 = 2.0) meydana gelen eksenelkuvvet.
u2 252.0 2.0 632.8 1518.0N kN = + =
(c) Dm noktasna birleen, IPE 360 kiriler tarafndan sz konusu aprazaaktarlabilecek en byk kuvvet (ubuklar arasndaki a: = 49.4o).
1
u3
235 72.70 102624.0
0.651N kN
= =
Buna gre, birleimin eksenel kuvvet kapasitesi
1350.0N kN =
deerini salayacaktr. Bu kuvvetten oluan bulon kesme kuvveti ve kaynak gerilmesi
1350.0168.8 1.7 108.5 184.5
8V kN kN P = = < = =
( )
32 2
k,u
1350.0 10168.6 / 1.7 110 187.0 /
4 7 300 2 7N mm N mm
= = < = =
eklinde, Madde 4.7.2.2ye gre hesaplanan tama kapasitesinden kk olduundant hkik l kt d
Dm levhasnn eilme kapasitesi:
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
53/111
Dm levhasnn eilme kapasitesi:
3 6p a p 575 10 235 10 135.1 119.4W kNm kNm
= = = >
olduundan tahkik salanmaktadr.
11.20 Kiri Kolon Birleim Detaylarnn Tasarm
1. Kat, B aks erevesi, 2-3 akslar aras kirii ile 3/B kolonunun birleim detaynntasarm yaplacaktr. Yatay rzgar ve deprem etkilerinin sneklik dzeyi yksek merkezielik aprazl perdeler tarafndan karland bu sistemde, sz konusu birleim detaynn
tasarmna esas olan en elverisiz ykleme G + Q yklemesidirDey sabit ve hareketli yklerden dolay, mafsall kiri kolon birleimine etkiyen kirimesnet tepkisi
TG+Q = 110.4 kN
deerini almaktadr.
Birleim detay 12260 mmboyutundaki kayma levhas ve 4 adet M20 (ISO 5.6) bulon ile
tekil edilecektir, ekil 11.4.
40
260
360
50
50
6
0
40
IPE 360
60
60
HE 450 B
4M20 (ISO 5.6)
10
/ 12
V12
4040
ekil 11.4 Kiri Kolon Birleim Detay
Bulonlara etkiyen kesme kuvveti: em110.4
27.6 53.4V kN kN P = = < =
33 110 4 10
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
54/111
323 110.4 10 53.1 /
2 12 260N mm
= =
Asal gerilme:2 2 2 2
h,em40.8 3 53.1 100.6 / 0.75 235 176.3 /N mm N mm = + = < = =
11.21 Kolon Ek Detaynn Tasarm
Kolon ek detaylar, Deprem Ynetmelii Madde 4.3.5e uygun olarak tekil edilecektir.Buna gre, rnein +15.50 kotundaki kolon ek detay tam penetrasyonlu kt kaynak
kullanarak oluturulacaktr. Ancak eklenecek profillerin (HE 400 B ve HE 340 B) enkesityksekliklerinin farkl olmas nedeniyle, profiller arasnda gerilme akn salamak zere,50 mm kalnlkl bir gei plakas kullanlacaktr, ekil 11.5. Profilleri gei plakasna
balayan kt kaynak kalnlklar, birletirilen profillerin balk ve gvde kalnlklarna eitolarak seilecektir.
24 352 24
400
297
V215
V25
V215
V25
V
135
HE 400 B
HE 340 B
50
V12
30 340 30
215 215
ekil 11.5 Kolon Ek Detay
11 22 K l l T l B l D T
777 6 280 0 2 0 1750 1 4558 0N kN= =
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
55/111
G+Q+2E 777.6 280.0 2.0 1750.1 4558.0N kN = =
0.9G+2E 0.9 777.6 2.0 1750.1 2800.0N kN = + =
deerlerini almaktadr, (baknz, Blm 11.17).
Yukarda belirtilen yklemeler iin, detaya birleen aprazn eksenel basn ve ekmekuvvetlerinin dey ve yatay bileenleri ise ( = 49.4o)
( )G+Q+2E 252.0 2.0 632.8 0.759 1152.0V kN= =
( )0.9G+2E 0.9 176.5 2.0 632.8 0.759 840.0V kN= + =
( )G+Q+2E 252.0 2.0 632.8 0.651 988.0H kN = = ( )0.9G+2E 0.9 176.5 2.0 632.8 0.651 720.5H kN = + =
Uygulanmas ngrlen temel balant detaynn krokisi ekil 11.6da verilmitir. ekildengrld gibi, detayn oluturulmasnda 40500600 mm taban levhas, dey berkitme(takviye) levhalar ve 8 M36 (ISO 10.9) ankraj bulonu kullanlmaktadr.
500
75
70
600
8M36 (ISO 10.9)
taban levhas( / 40)
70
75450
120 1209595
150
105
105
HE 450 B
V (tipik)
20
Not: Temel beton snfnn C25 olduu ve kapasite tasarmnda malzeme emniyet
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
56/111
Not: Temel beton snfnn C25 olduu ve kapasite tasarmnda malzeme emniyetkatsaysnn kullanlmayaca ngrlmtr.
Beton basn gerilmesinden dolay, taban levhasnn eilmesinden meydana gelen normalgerilme
19.03 225 25093082 /
11.5m Nmm mm
=
2 2a
2p
93082232.7 / 235.0 /
140
4
MN mm N mm
W = = = < =
olarak bulunur.
Temel balant detayna etkiyen toplam ekme kuvveti
2800.0 840.0 3640.0 kN = + =
Bu kuvvetten oluan bulon ekme kuvvetleri
3640.0
455 1.7 294 499.88 8
NP kN kN P = = = < = =
deerlerini almaktadr.
Ankraj bulonlarnn aktarabilecei kesme kuvveti (srtnme katsays: = 0.55)
( ) ( )u 0.9G+2E8 499.8 3640.0 0.55 197.1 720.5T P N kN kN H = = = < =
olduundan, kesme kuvvetlerinin temele aktarlmas iin kayma kamasna gerekolabilecei grlmektedir.
RNEK 12 : BR DORULTUDA SNEKLK DZEY YKSEK
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
57/111
RNEK 12 : BR DORULTUDA SNEKLK DZEY YKSEKEREVELERDEN DER DORULTUDA SNEKLK
DZEY YKSEK DIMERKEZ ELK APRAZLIPERDELERDEN OLUAN ALTI KATLI ELK BNA
12.1 Sistem
boyutlu genel sistem grn ve bilgisayar hesap modeli ekil 12.1de, normal katsistem plan ekil 12.2de, tipik sistem enkesitleri ekil 12.3te verilen alt katl elik
binann tasarmna ait balca sonular ile tipik elemanlarnn boyutlandrma ve detayhesaplar aklanacaktr.
Binann (x) dorultusundaki yatay yk tayc sistemi, Deprem YnetmeliiMadde 4.8de tanmlanarak ilgili tasarm koullar verilen sneklik dzeyi yksekdmerkez elik aprazl perdelerden, (y) dorultusundaki yatay yk tayc sistemi ise,Deprem Ynetmelii Madde 4.3te tanmlanarak ilgili tasarm koullar verilen sneklikdzeyi yksek moment aktaran erevelerden olumaktadr.
yararlanlmtr. Bu rnekte elik kirilerin, dey ykler altnda, betonarme deme ile
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
58/111
birlikte kompozit olarak almas hesaba katlmamaktadr.
2.0 m aralklarla tekil edilen ikincil ara kiriler ana kirilere mafsall olarak balanmaktadr. Akslardaki ana ereve kirilerinin kolonlara balants ise, kolonlarnzayf eksenleri dorultusunda mafsall, kuvvetli eksenleri dorultusunda rijit olacaktr.Kolonlarn 0.00 kotunda, temele ankastre olarak mesnetlendii gznnde tutulacaktr.
Tayc sistemin kirileri ve kolonlar Avrupa norm profilleri (kiriler iin IPE profilleri,kolonlar iin HEB profilleri) kullanlarak boyutlandrlacaktr. Dey dzlem aprazlar isekare kesitli kutu profillerle tekil edilecektir.
Sistemin tasarmnda Fe52 yap elii kullanlmas ngrlmektedir. elik yapmalzemesinin zellikleri ile ilgili olarak, Deprem Ynetmelii Madde 4.2.3.1 geerlidir.
TS648 elik Yaplar Standardna gre, Fe52 yap eliinin akma gerilmesia = 355 N/mm
2, elastisite modl E = 206182 N/mm2 ve emniyet gerilmeleri, normalgerilme iin em = 212 N/mm
2 , kayma gerilmesi iin em = 122 N/mm2 deerlerini
almaktadr.
6.00
1 2 3 4 5
B
C
D
6.00 6.00 6.00
3.00 3.00
6.0
0
6.0
0
6.0
0
2.0
0
2.0
0
2.0
0
asan
sr
merdiv
en
IPE
IPE
betonarmedeme
momentaktaranereve(tipik)
Dmerkez elik aprazl perde (tipik)
y IPE
trapezsac
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
59/111
B C D
A
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
60/111
ekil 12.3b Tipik Sistem Enkesiti ( 2 aks erevesi)
12.3 Deprem Karakteristikleri
Tasarm yaplacak olan alt katl elik bina birinci derece deprem blgesinde, Z2 yerelzemin snf zerinde ina edilecek ve konut veya iyeri olarak kullanlacaktr. Yap taycsisteminin bir dorultuda sneklik dzeyi yksek erevelerden, dier dorultuda isesneklik dzeyi yksek dmerkez elik aprazl perdelerden oluturulmasngrlmektedir. Bu parametreler esas alnarak belirlenen deprem karakteristikleri ve ilgili
ynetmelik maddeleri aada verilmitir. etkin yer ivmesi katsays (birinci derece deprem blgesi) Ao = 0.40 (Madde 2.4.1)
bina nem katsays (konutlar ve iyerleri) I = 1.00(Madde 2.4.2)
spektrum karakteristik periyotlar TA = 0 15 sn TB = 0 40 sn (Tablo 2 4)
6.00 6.00 6.00
3.50
5x3.00=15.00
IPE
0.00
HEB
1. kat
2. kat
3. kat
4. kat
5. kat
atbetonarme deme+ trapez sac
12.4 Dzensizliklerin Kontrol
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
61/111
Deprem Ynetmelii Madde 2.3 uyarnca dzensizlik kontrollar yaplacaktr.
Bina kat planlarnda kntlarn olmamas, deme sreksizliklerinin ve demelerde byk boluklarn bulunmamas, yatay yk tayc sistemlerin planda dzenli olarakyerlemesi nedeniyleplanda dzensizlik durumlar mevcut deildir.
Benzer ekilde, tayc sistemin dey elemanlarnda sreksizliklerin ve ani rijitlikdeiimlerinin olmamas ve kat ktlelerinin yap ykseklii boyunca deiiklikgstermemesi nedeniyle, dey dorultuda dzensizlik durumlar da mevcut deildir.
12.5 Binann Birinci Doal Titreim Periyodunun BelirlenmesiEdeer Deprem Yk Ynteminin uygulanmasnda, Deprem Ynetmelii Madde 2.7.4egre, binann her iki deprem dorultusundaki birinci doal titreim periyotlar Denk.(2.11)ile hesaplanan deerlerden daha byk alnmayacaktr.
1 2N2
i fii=1
1 N
fi fii=1
= 2
/
m d
TF d
(2.11)
Bu denklemde, mi toplamkat ktlelerini gstermektedir ve wi , gi , qi srasyla toplam katarlklar ile katlarn toplam sabit ve hareketli ykleri olmak zere
[ ]i
i i i
1
g
w
m g nqg= = +
(n = 0.30)
bants ile hesaplanr. Beinci normal kat iin, kat arlklar ve kat ktlelerinin hesabaada ayrntl olarak verilmi ve dier sonular Tablo 12.1de topluca gsterilmitir.
5 18 24 (4.9 0.3 2.0) 2 (24 18) 3.0 2628.0w kN= + + + =
2
5
2628.0
267.89 /9.81m kNsn m= =
Tablo 12.1 Kat Arlklar ve Kat Ktleleri
i ifi 0N
=w H
F F
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
62/111
fi 0N
j jj=1
F F
w H
BuradaF0 , seilen herhangi bir yk katsaysn gstermektedir ve bu rnekteF0 = 1000 kNolarak alnacaktr. Bu ekilde hesaplanan Ffi fiktif kuvvetleri Tablo 12.2nin ikincikolonunda verilmilerdir.
n boyutlandrma sonucunda kiri ve kolon enkesitleri belirlenen sistemin, dmerkezelik aprazl perdelerin yer ald (x) dorultusunda kat ktle merkezine etkitilenFfi fiktifkuvvetleri altnda analizi ile elde edilen dfix yatay kat yerdeitirmeleri Tablo 12.2nin
nc kolonunda grlmektedir. Bu byklkler Denk.(2.11)de yerlerine konularakyap sisteminin (x) dorultusundaki birinci doal titreim periyodu hesaplanr. Bu hesaplarTablo 12.2 zerinde gsterilmitir.
Tablo 12.2 Fiktif Yklerden Oluan Kat Yerdeitirmeleri
Kat Ffi (kN) dfix (m) mi midfix2 Ffidfix
at 227.5 0.01346 202.57 0.03670 3.06225 252.1 0.01218 267.89 0.03974 3.0706
4 203.3 0.01034 267.89 0.02864 2.1021
3 154.5 0.00805 267.89 0.01736 1.2437
2 105.7 0.00552 267.89 0.00816 0.5835
1 56.9 0.00284 267.89 0.00216 0.1616 1000.0 0.13276 10.2237
(x) dorultusundaki birinci doal titreim periyodu
1 2N2
1 2i fixi=1
1x N
fi fixi=1
0 13276= 2 2 0 716
10 2237
m d
T s
F d
= =
/
/.
..
olarak bulunur. Benzer ekilde, (y) dorultusundaki birinci doal titreim periyodu da
1 081T s=
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.1e gre, gznne alnan deprem dorultusunda, binanntmne etkiyen toplam edeer deprem yk (taban kesme kuvveti) V Denk (2 4) ile
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
63/111
tmne etkiyen toplam edeer deprem yk (taban kesme kuvveti), Vt , Denk.(2.4) ilebelirlenecektir.
1t o
a 1
( )= 0.10
( )
WA TV A I W
R T (2.4)
Binann (x) dorultusundaki taban kesme kuvveti
1x 0.716T s= > B0.40s T=
iin0.8
1x
0.40( ) 2.5 1.57
0.716S T
= =
ve ( )ax 1x x 7R T R= =
deerleri Denk.(2.4)te yerlerine konularak
tx 0.40 1.0 1.5715127.0 1357.17V kN
= =
eklinde hesaplanr. Benzer ekilde, (y) dorultusundaki taban kesme kuvveti
1y 1.081T s= > B0.40s T=
iin hesaplanan
0.8
1x
0.40( ) 2.5 1.13
1.081S T
= =
ve ( )ay 1y y 8R T R= =
deerleri yardmyla
ty
0.40 1.0 1.1315127.0 854.7
8V kN
= =
olarak elde edilir.
12.7 Katlara Etkiyen Edeer Deprem Yklerinin Belirlenmesi
i ii t N N
= ( )w H
F V F (2.9)
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
64/111
i t N N
j jj=1
( )w H
(x) ve (y) dorultular iin
i iix N
j jj=1
= (1357.1 61 07)w H
F
w H
. ve i iiy Nj j
j=1
= (854.7 38 46)w H
F
w H
.
denklemleri ile hesaplanan Fix ve Fiy edeer deprem ykleri, Tablo 12.3te topluca
verilmitir. En st kat demesine etkiyen edeer deprem ykleri, FN tepe kuvvetlerinide iermektedir.
Tablo 12.3 Katlara Etkiyen Edeer Deprem Ykleri
Kat wiHi / wiHi Fix (kN) Fiy (kN)at 0.2275 355.92 224.15
5 0.2521 326.73 205.774 0.2033 263.48 165.94
3 0.1545 200.24 126.11
2 0.1057 136.99 86.28
1 0.0569 73.74 46.45
1.0000 1357.1 854.70
12.8 Deprem Yklerinin Etkime Noktalar
Deprem Ynetmelii Madde 2.7.3.1e gre, burulma dzensizliinin bulunmad binalarda katlara etkiyen edeer deprem yklerinin, ek dmerkezlik etkisinin hesabakatlabilmesi amac ile, gznne alnan deprem dorultusuna dik dorultudaki kat
boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenen noktalara ve ayrca kat ktlemerkezine uygulanmas ngrlmektedir. (x) ve (y) dorultularndaki ek dmerkezlikler
x 0.05 24.00 1.20e m= = ve y 0.05 18.00 0.90e m= =
deerlerini almaktadr.
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
65/111
b) Dey yk + deprem birleimleri: G + Q Ex1 0.3Ey (32 ykleme)G + Q Ex2 0.3Ey
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
66/111
G + Q Ex2 0.3Ey
G + Q 0.3Ex Ey1G + Q 0.3Ex Ey2
0.9G Ex1 0.3Ey0.9G Ex2 0.3Ey
0.9G 0.3Ex Ey10.9G 0.3Ex Ey2
c) Dey yk + rzgar birleimleri : G + Q
Wx ( 8 ykleme)G + QWy0.9G Wx0.9G Wy
Burada
G : sabit yklerden oluan i kuvvetler
Q : hareketli yklerden oluan i kuvvetler
Ex1 , Ex2 : (x) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Ey1 , Ey2 : (y) dorultusunda, kat ktle merkezinin, bu dorultuya dik dorultudakikat boyutunun + %5i ve %5i kadar kaydrlmas ile belirlenennoktalara uygulanan deprem yklerinden oluan i kuvvetler
Wx , Wy : srasyla (x) ve (y) dorultusundaki rzgar yklerinden oluan ikuvvetlerdir.
Deprem Ynetmelii Madde 4.2.4e gre, ynetmeliin gerekli grd yerlerde, elikyap elemanlarnn ve birleim detaylarnn tasarmnda, arttrlm deprem yklemelerigznne alnacaktr. Arttrlm deprem yklemelerinde, deprem etkilerinden oluan ikuvvetler0bytme katsaylarile arplarak arttrlacaktr. Deprem Ynetmelii Tablo4.2ye gre,dmerkez elik aprazl perdeler (x dorultusu) ve sneklik dzeyi yksek
ereveler (y dorultusu) iin bytme katsays
0 = 2.5
deerini almaktadr.
Sistem analizleri ETABS bilgisayar yazlmndan yararlanarak gerekletirilmitir.
Aadaki blmlerde analiz sonular deerlendirilerek greli kat telemeleri ve ikinci
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
67/111
Aadaki blmlerde, analiz sonular deerlendirilerek greli kat telemeleri ve ikincimertebe etkileri kontrolleri, sneklik dzeyi yksek erevelerde kolonlarn kirilerden
daha gl olmas kontrolleri ile balca tipik elemanlara ait kesit ve detay hesaplaraklanacaktr.
12.12 Greli Kat telemelerinin Kontrol
Greli kat telemelerinin kontrol, Deprem Ynetmelii Madde 2.10.1e greyaplacaktr.
Herhangi bir kolon iin, ardk iki kat arasndaki yerdeitirme farkn ifade edenazaltlm greli kat telemesi, i
i i i-1d d =
denklemi ile hesaplanr. Bu denklemde di ve di-1 , her bir deprem dorultusu iin binannardk iki katnda, herhangi bir kolonun ularnda, azaltlm deprem yklerinden meydanagelen en byk yerdeitirmeleri gstermektedir. Bu rnekte, her bir deprem dorultusuiin di kat yerdeitirmelerinin en byk deerleri, saysal deerleri Tablo 12.3te verilenve %5 ek dmerkezlikle uygulanan azaltlm deprem yklerinden meydana gelmektedir.
Her bir deprem dorultusunda, binann iinci katndaki kolonlar iin etkin greli kattelemesi, i
i i R=
bants ile hesaplanacaktr.
(x) ve (y) dorultularnda %5 ek dmerkezlikle uygulanan azaltlm Ex1 ve Ey1deprem ykleri altnda, yap sisteminin analizi ile elde edilen dix ve diy yatayyerdeitirmelerinin her katta ald deerler Tablo 12.4 ve Tablo 12.5in nckolonunda, ardk katlar arasndaki azaltlm greli kat telemeleri ise tablolarndrdnc kolonunda verilmitir. Hesaplarda, ana deprem dorultusundaki depremyklerinden dolay, bu dorultuya dik dorultudaki yerdeitirmelerin bileke
yerdeitirmeye etkisi terkedilmitir. Her iki dorultudaki simetri nedeniyle burulmadzensizlii bulunmayan bu binada, sz konusu varsaymn yerdeitirmelere etkisi %1den daha kk olmaktadr.
Tablo 12.5 (y) Dorultusunda Greli Kat telemelerinin Kontrolu
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
68/111
Kat hi (cm) diy (cm) iy (cm) iy =Riy (cm) iy / hi
at 300 2.8882 0.2998 2.3984 0.00805 300 2.5884 0.4552 3.6416 0.0121
4 300 2.1332 0.5486 4.3888 0.0146
3 300 1.5846 0.5795 4.6360 0.0155
2 300 1.0051 0.5755 4.6040 0.0153
1 350 0.4296 0.4296 3.4368 0.0098
Her bir deprem dorultusu iin, binann her katndaki azaltlm greli kat telemeleri szkonusu deprem dorultusundaki deprem yk azaltma katsays,R ile arplaraki etkingreli kat telemeleri hesaplanm ve tablolarn beinci kolonuna yazlmtr. Bu deerlerinkat yksekliklerine oranlar ise tablolarn son kolonunda yer almaktadr.
Tablolardan grld gibi, i/hi oranlarnn en byk deerleri, (x) ve (y) dorultularnda
(ix / hi)maks = 0.0092 ve (iy / hi)maks = 0.0155
olmakta ve Deprem Ynetmelii Madde 2.10.1.3te ngrlen
(i / hi)maks = 0.0155 < 0.02
koulu salanmaktadr.
12.13 kinci Mertebe EtkileriDeprem Ynetmelii Madde 2.10.2 uyarnca, gznne alnan deprem dorultusunda her
bir katta, ikinci mertebe etkilerini temsil eden ikinci mertebe gsterge deeri, ihesaplanarak
N
i ort jj=i
ii i
( )
= 0.12
w
V h
(2.20)
koulu kontrol edilecektir. Bu bantda
(i) : iinci kat iin yukardaki blmde tanmlanan azaltlm greli kat telemelerinin
Her iki deprem dorultusu iin, btn katlarda Denk.(2.20) koulunun salanmasdurumunda, ikinci mertebe etkileri TS648 elik Yaplar Standardna uygun olarakd l di il k i k l h h i bi k l d d i
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
69/111
deerlendirilecektir. Bu koulun herhangi bir katta salanmamas durumunda ise, tayc
sistemin rijitlii yeterli lde arttrlarak deprem hesab tekrarlanacaktr.Her iki deprem dorultusu iin her katta hesaplanan i parametresinin en byk deeri,(y) dorutusunda ve ikinci katta meydana gelmektedir. Bu deer
( ) ( ) ( )( )2y 2y 1yort ort ort 0.9558 0.4060 0.5498d d cm = = = 6
jj=2 4 2628.0 1987.2 12499.2w kN= + =
(baknz, Tablo 12.1)
2y 854.70 46.45 808.25V kN= = (baknz, Tablo 12.3)
2 300h cm=
olmak zere
maks 2y 0.5498 12499.2 0.028808.25 300
= = =
< 0.12
koulunu saladndan, ikinci mertebe etkilerinin TS648 elik Yaplar Standardna gredeerlendirilmesi yeterlidir.
12.14 kincil Deme Kirilerinin Boyutlandrlmas
Ana ereve kirilerine mafsall olarak mesnetlenen ve deprem ykleri etkisinde olmayannormal kat ikincil deme kirilerinin (baknz, ekil 12.2) dey ykler (G+Q yklemesi)altnda gerilme ve sehim kontrollar yaplacaktr.
Dey sabit ve hareketli yklerden oluan i kuvvetler (kesit zorlar)
maks 62.1M kNm=
maks 41.4T kN=
deerlerini almaktadr.
Seilen kiri kesiti (IPE 270)iin gerekli enkesit karakteristikleri:
Wx = 429 cm3 , Ix = 5790 cm
4 , Sx = 242 cm3 , tw = 6.6 mm
12.15 Ana ereve Kirilerinin Boyutlandrlmas
1. Kat, 2 aks erevesi, A-B akslar aras ana ereve kiriinin (baknz, ekil 12.2) en
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
70/111
, , ( , )elverisiz olan dey ykler + deprem yklemesi (G + Q + Ey2 + 0.3Exyklemesi) iin
gerilme ve sehim kontrolleri yaplacaktr.
Dey sabit ve hareketli ykler ile deprem etkilerinden dolay kiri mesnedinde oluan ikuvvetler (kesit zorlar) ile toplam i kuvvetler
MG+Q = 111.3 kNmME = 64.9 kNm MG+Q+E = 176.2 kNm
TG+Q = 84.0 kN
TE = 22.3 kN TG+Q+E = 106.3 kNdeerlerini almaktadr. Dey ykler + deprem yklemesi iin, kiriin dier ucundakieilme momenti ise MG+Q+E = 35.3 kNmdir.
Seilen kiri kesiti ( IPE 400 ) iin gerekli enkesit karakteristikleri:
Wx = 1160 cm3 , Ix = 23130 cm
4 , Sx = 653.5 cm3
enkesit boyutlar: balk genilii : b = 180 mm , balk kalnl: t= 13.5 mm
enkesit ykseklii: d= 400 mm , gvde kalnl: tw = 8.6 mmgvde ykseklii : h = 400 213.5 = 373 mm
balk alan :Fb = 181.35 = 24.3 cm2
Sneklik dzeyi yksek erevelerin kirileri iin Deprem Ynetmelii Madde 4.3.1deverilen enkesit koullar uyarnca, kiri enkesitinin balk genilii/kalnl ve gvde
ykseklii/kalnl oranlarnn Tablo 4.3te verilen koullar salamas gerekmektedir.Kiri enkesitindeki yerel burkulmann nlenmesini amalayan bu koullar
asEt
b/3.0
2/ ve as
w
Et
h/2.3
eklindedir.
Fe52 yap elii iin 10.24355/206182/ ==asE
deeri yukardaki ifadelerde yerlerine konularak
23.710.243.067.65.13
90=
-
8/4/2019 MO zmir YDY Kurs Notlar Erkan Ozer
71/111
Betonarme demenin kompozit etkisi nedeniyle kiri st balnn yanal burkulmasnlenmektedir. Buna karlk, negatif mesnet momenti etkisinde, kiri alt balnn yanal
burkulma tahkiki yaplacaktr.
TS648 Standard Madde 3.3.4.2ye gre, basn balnn dolu dikdrtgen kesit olmas veenkesit alannn ekme bal enkesit alanndan daha kk olmamas halinde, basnemniyet gerilmesi
bB a
b
8400000.6
/
C
s d F
=
denklemi ile hesaplanr. Burada
s : kiriin basn balnn yanal burkulmaya kar mesnetlendii noktalararasndaki uzaklk, s = L = 200 cm
2
1 1b
2 2
1.75 1.05 0.3 2.3M M
C
M M
= + +
eklinde hesaplanan bir katsaydr.
Emniyetli ynde kalmak zere, M1/M2 = 1 oran iin hesaplanan
Cb = 1.00
deeri yukardaki denklemde yerine konularak
2 2840000 1.00 2552 / 255.2 /200 40 / 24.3
B kg cm N mm
= =
2B 212 /N mm =
elde edilir.
Normal geri