MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
NİSAN 2013
?
SAYI : 106
11
Prefabrik Yapıların Dinamik Davranışlarının
Hasarsız Deneysel Yöntemlerle Belirlenmesi
SUMMARY
NON-DESTRUCTIVE MEASUREMENT
FOR THE DYNAMIC CHARACTERIS-
TICS OF PRECAST STRUCTURES
The dynamic characteristics of two
precast structures are experimen-
tally and analytically determined in
this study. The two precast structu-
res were a pedestrian bridge and an
industrial factory building in the city
of Trabzon-Turkey. Initially, 3-D Fini-
te Element Models (FEM) of the two
structures were prepared and dyna-
mic characteristics of these structu-
res were determined analytically. The
dynamic characteristics of the same
structures were also determined th-
rough measurements with a non-des-
tructive Operational Modal Analysis
method under ambient vibrations.
Single axis accelerometers were used
to measure the ambient vibrations of
the precast structures. The FEM mo-
dels of the structures under investi-
gation were updated according to the
experimentally determined dynamic
characteristics. It was observed that
the assumptions made for the initial
FEM model was not satisfactory to
observe the real structural behavior.
It was also observed that the Opera-
tional Modal Analysis Method may be
used for analytical model upgrading.
Joint stiffness modification, instead of
member property modification, was
used in the upgrading of the analytical
model in this study. It was concluded
that such modification resulted in bet-
ter correlation in the measured and
calculated dynamic properties.
ÖZET
Bu çalışmada, prefabrik yapıların di-
namik karakteristiklerinin analitik ve
hasarsız deneysel yöntemlerle belir-
lenmesi amaçlanmaktadır. Uygulama
olarak Trabzon ilinde bulunan bir yaya
üstgeçidi ve bir endüstri yapısı seçil-
miştir. İlk olarak seçilen yapıların, üç
boyutlu başlangıç sonlu eleman mo-
delleri oluşturulmuş ve başlangıç ana-
litik dinamik karakteristikleri belirlen-
miştir. Daha sonra, hasarsız bir yön-
tem olan Operasyonal Modal Analiz
Yöntemiyle seçilen prefabrik yapıların
deneysel dinamik karakteristikleri çev-
resel titreşim verileri kullanılarak elde
edilmiştir. Hasarsız deneysel ölçüm-
lerde prefabrik yapıların titreşimlerini
toplamak amacıyla tek eksenli sismik
ivmeölçerler kullanılmıştır. Her bir
yapının başlangıç sonlu eleman mo-
deli deneysel ölçüm sonuçlarına göre
güncellenmiştir. Çalışmadan, prefab-
rik yapıların başlangıç sonlu eleman
modellerinin oluşturulmasında yapılan
kabullerin, yapıların gerçek davranışını
temsil etmede yeterli olmadığı belir-
lenmiştir. Bu amaçla, çevresel titreşim
verilerine dayalı Operasyonal Modal
Analiz Yönteminin, prefabrik yapıların
yapısal davranışlarının belirlenmesinde
ve sonlu eleman model güncellenme-
sinde güvenle kullanılabileceği görül-
müştür.
1.
Giriş
Savaşlar ve doğal afetler sonrasında
ortaya çıkan barınma sorunu hızlı bir
şekilde çözebilmek amacıyla, inşaat
sektöründe endüstriyel gelişim hız-
lanmış ve ortaya çıkan konut açığını
karşılamak için farklı çözüm arayışla-
rı içerisine girilmiştir (Cansun, 1978;
Eşiyok, 2000). Bu arayışların bir so-
nucu olarak, bir bina projesinin taşı-
yıcı sistemini oluşturan kolon, kiriş ve
döşeme gibi yapı elemanlarının şanti-
yeye getirilmeden önce, bu amaç için
Prof. Dr. Alemdar BAYRAKTAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mü-
hendisliği Bölümü Yapı Anabilim Dalında
Profesör olarak görev yapmaktadır. BAY-
RAKTAR, son 23 yıldır mühendislik yapı-
ların analitik-deneysel dinamik ve deprem
davranışlarının belirlenmesi konusunda
çalışmaktadır. Bu konuda 96’i SCI kap-
samında olmak üzere 250’nin üzerinde
uluslararası ve ulusal düzeyde yayın,
birçok dergi hakemliği, konferans bilim
kurulu üyelikleri, birçok çağrılı konuşma,
uluslararası konferans düzenleyiciliği, TÜ-
BİTAK, AB ve Üniversite Araştırma Fonu
projeleri ile birçok uygulama projesi mev-
cuttur. 14 doktora, 8 yüksek lisans tezi
danışmanlığında tamamlanmıştır. Halen 2
doktora ve 3 yüksek lisans tezi danışma-
lığını yürütmektedir. 2012 yılında Elsevier
yayınevi tarafından 2007-2011 yılları ara-
sında KTÜ’de en üretken bilim insanı seçi-
len BAYRAKTAR, Baraj Güvenliği Derneği
tarafından 2012 yılı Baraj Bilim Ödülü’ne
layık görülmüştür. 2004-2007 yılları arası
KTÜ İnşaat Mühendisliği Bölüm Başkanlı-
ğı görevini yapmış, Ekim 2007 tarihinden
itibaren ise KTÜ Mühendislik Fakültesi De-
kanlık görevini yürütmektedir.