Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 149

MAKALE BETON PREFABRİKASYON OCAK 2024 ◆ SAYI : 149 18 DBYBHY-07’de 50 yılda aşılma olasılı- ğı %10 olan (475 yılda bir olan) şiddet- li bir deprem için tanımlanmış elastik davranış spektrum eğrisinin kesişim noktası yapının performans noktası olarak kabul edilmiştir. Çalışmaya konu yapıların deprem per- formansları belirlenirken öncelikle P-∆ etkileri de dikkate alınarak yeni rijitlik değeri hesaplanmıştır. Sonrasında bu yeni rijitlik değeri ile aynı eğimde çizilen bir doğru ile elastik spektrum eğrisi kesiştirilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olmayan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu ( T ) sınır peri- yodundan ( T S ) daha uzun olan ( T > T S ) göreli esnek sistemlerde, Eşit Yer- değiştirme Kuralı kullanılarak elastik yerdeğiştirmenin ( S de ) elastik olmayan yerdeğiştirmeye ( S di ) eşit olduğu kabul edilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu sınır periyodundan daha kısa olan ( T < T S ) göreli rijit sistemlerde ise elastik olmayan yerdeğiştirme, elastik yerdeğiştirmeden belirli oranda daha büyük olmaktadır (Denklem 10). Da- yanım azaltma katsayısına ( R y ) bağlı olarak değişen spektral yerdeğiştirme oranı ( C R ) DBYBHY-07’de önerildiği gibi Denklem 11 ile hesaplanabilir [8]. (10) (11) Deprem yüklerinin belirlenmesi için kullanılan Elastik Spektral İvme, S ae (T) ; Spektral İvme Katsayısı, A(T) ile yer- çekimi ivmesi, g ’nin çarpımına eşit- tir. Spektral ivme katsayısı, Denklem 13’te gösterildiği gibi DBYBHY-07’den alınan Etkin Yer İvmesi Katsayısı ( A o ), bina önem katsayısı ( I ) ile yerel zemin koşulları ve bina doğal periyodu, T ’ye bağlı olarak hesaplanan Spektrum Kat- sayısı, S(T) ’nin çarpımına eşittir [8]. (12) (13) 3.5 Analiz Kriterlerinin Belirlenmesi Yapısal değişkenlerle ilgili olarak ger- çekleştirilen hassasiyet çalışması so- nucu bina deprem performansına en çok etkisi olanlar, kolon kesiti, donatı oranı, kolon yüksekliği, eksenel yük, deprem bölgesi ve zemin sınıfı olarak belirlenmiştir. Etriye çapı ve sıklığının da bina performansı üzerinde önemli etkileri olduğu gözlense de incelenen yapıların neredeyse tamamında sarıl- ma bölgesindeki aralığın aynı olduğu, çapın ise kolon kesitine göre değiştiği gözlenmiştir. Bir diğer önemli değişken olan beton sınıfının ise çalışmaya konu yapı türlerinin deprem performansları üzerinde önemli bir farklılık yaratmadığı görülmüştür. Bu sonuca varılırken aynı yapısal özelliklere sahip modellerin, farklı beton sınıfları (C20, C30, C40) kullanılarak kapasite analizleri yapılmış ve performans noktaları belirlenmiştir. Farklı beton sınıfları kullanılan yapıların performans noktalarının her dört dep- rem bölgesi ve dört zemin sınıfı için de aynı hasar seviyesine karşılık geldiği görülmüştür. Farklı beton sınıflarına sahip kolonlar için aynı grafik üzerinde çizilen kapa- site eğrilerinde (Şekil 8) az da olsa farklılıklar bulunsa da performans nok- talarının aynı hasar seviyesine denk geldiği gözlenmiştir (Tablo 4). Bunun en önemli nedeni, eksenel yük ora- nı düşük olan bu tip kolonların beton sınıfları farklı olsa da moment-eğrilik ilişkilerinin benzer olmasıdır [24]. Ek olarak, kolon etkileşim grafiği ince- lendiğinde, göçme yerdeğiştirmesine Şekil 7: Çalışmada kullanılan yapı performansı belirleme analizinin grafiksel gösterimi Çalışmaya konu yapıların deprem performansları belirlenirken öncelikle P- ∆ etkileri de dikkate alınarak yeni rijitlik değeri hesaplanmıştır. Sonrasında bu yeni rijitlik değeri ile aynı eğimde çizilen bir doğru ile elastik spektrum eğrisi kesiştirilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olmayan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu ( T ) sınır periyodundan ( T S ) daha uzun olan ( T > T S ) göreli esnek sistemlerde , Eşit Yer d eğiştirme Kuralı kullanılarak elastik yerdeğiştirmenin ( S de ) elastik olmayan yerdeğiştirmeye ( S di ) eşit olduğu kabul edilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu sınır p riyodundan daha kısa olan ( T < T S ) göreli rijit sistemlerde ise elastik olmayan yerdeğiştirme , elastik yerdeğişt irmeden belirli oranda daha büyük olmaktadır (Denklem 10). Dayanım azaltma katsayısına ( R y ) bağlı olarak değişen spektral yerdeğiştirme oran ı ( C R ) DBYBHY-07 ’de önerildiği gibi Denklem 11 ile hesaplanabilir [8]. (10) (11) Deprem y ü klerinin belirlenmesi i ç in kullanılan Elastik Spektral İ vme, S ae (T) ; Spektral İvme Katsayısı, A(T) ile yerçekimi ivmesi, g ’nin çarpı m ına eşittir. Spektral ivme katsayısı, Denklem 13’te gösterildiği gibi DBYBHY-07 ’den alınan Etkin Y er İv mesi K atsayısı ( A o ), bina önem katsayısı ( I ) ile yerel zemin ko ş ullar ı ve bina do ğ al periyodu, T ’ye ba ğ l ı olarak hesaplanan Spektrum Katsay ı s ı , S(T) ’nin çarpımına eşittir [8]. (12) (13) 3.5 Analiz Kriterlerinin Belirlenmesi Yapısal değişkenlerle ilgili olarak gerçekleştirilen hassasiyet çalışması sonucu bina deprem performansına en çok etkisi olanlar, kolon kesit i , donatı oranı, kolon yüksekliği, eksenel yük, deprem bölgesi ve zemin sınıfı olarak belirlenmiştir. Etriye çapı ve sıklığının da bina perfor mansı üzerinde önemli etkileri olduğu gözlense de incelenen yapıların neredeyse di R de S C S  ( ) ( ) ae S T A T g    ( ) ( ) o A T A I S T    1 1 y S R y R T T C R    Elastik Davranış Spektrumu Çi f t eğimli doğrusal Kapasite (İtme) Eğrisi Performans noktası P- ∆ etkileri dahil edilmiş Kapasite Eğrisi u y u max u d, S de u V y V y V  u V  y a  y a p a  p a V , ae a S p d  p d y d Şekil 7: Çalışmada kullanılan yapı performansı belirleme analizi in grafiksel gösterimi Çalışmaya konu yapıların deprem performansları belirlenirken öncelikle P- ∆ etkileri de ikkate alınarak yeni rijitlik değeri hesaplanmıştır. Sonrasında bu yeni rijitlik değeri ile ynı eğimde çizilen bir doğru ile elastik spektrum eğrisi kesiştirilmiştir. Başlangıç rijitliği ok büyük o mayan, diğer bi deyişle doğ l treşim periyodu ( T ) sınır periyodundan ( T S ) aha uzun olan ( T > T S ) göreli esnek sistemlerde , Eşit Yer d eğiştirme Kuralı kullanılarak lastik yerdeğiştirmenin ( S de ) elastik olmayan yerdeğiştirmeye ( S di ) eşit olduğu kabul dilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu sınır eriyodundan daha kısa olan ( T < T S ) göreli rijit sistemlerde ise elastik olmayan erdeğiştirme , elastik yerdeğişt irmeden belirli oranda daha büyük olmaktadır (Denklem 0). Dayanım azaltma katsayısına ( R y ) bağlı olarak değişen spektral yerdeğiştirme oran ı C R ) DBYBHY-07 ’d önerildiği gibi Denklem 11 ile hesaplanabilir [8]. (10) (11) Deprem y ü klerinin belirlenmesi i ç in kullanılan Elastik Spektral İ vme, S ae (T) ; Spektral İvme Katsayısı, A(T) ile yerçekimi ivmesi, g ’nin çarpı m ına eşittir. Spektral ivme katsayısı, Denklem 13’te gösterildiği gibi DBYBHY-07 ’den alınan Etkin Y er İv mesi K atsayısı ( A o ), ina önem katsayısı ( I ) ile yerel zemin ko ş ullar ı ve bina do ğ al periyodu, T ’ye ba ğ l ı olarak di R de S C S    1 1 y S R y R T T C R    Elastik Davranış Spektrumu Çi f t eğimli doğrusal Kapasite (İtme) Eğrisi Performans noktası P- ∆ etkil ri dahil edilmiş Kapasite Eğrisi u y u max u d, S de u V y V y V  u V  y a  y a p a  p a V , ae a S p d  p d y d Şekil 7: Çalışmada kullanılan yapı performansı belirleme analizinin grafiksel gösterimi Çalışmaya konu yapıların deprem performansları belirlenirken öncelikle P- ∆ etkileri de dikkate alınarak yeni rijitlik değeri hesaplanmıştır. Sonrasında bu yeni rijitlik değeri ile aynı eğimde çizilen bir doğru ile elastik spektrum eğrisi kesiştirilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olmayan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu ( T ) sınır periyodundan ( T S ) daha uzun olan ( T > T S ) göreli esnek sistemlerde , Eşit Yer d eğiştirme Kuralı kullanılarak elastik yerdeğiştirmenin ( S de ) elastik olmayan yerdeğiştirm ye ( S di ) eşit olduğu kabul edilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu sınır periyodundan daha kısa olan ( T < T S ) göreli rijit sistemlerde i e elastik olmayan yerdeğiştirme , elastik yerdeğişt irmeden belirli oranda daha büyük olmaktadır (Denklem 10). Dayanım azaltma katsayısına ( R y ) bağlı olarak değişen spektral yerdeğiştirme oran ı ( C R ) DBYBHY-07 ’de önerildiği gibi Denkle 11 ile hesaplanabilir [8]. (10) (11) Deprem y ü klerinin belirlenmesi i ç in kullanılan Elastik Spektral İ vme, S ae (T) ; Spektral İvme Katsayısı, A(T) ile y rçekimi ivm si, g ’nin çarpı m ına eşittir. Spektral ivme katsayısı, Denklem 13’te gösterildiği gibi DBYBHY-07 ’den alı an Etkin Y er İv mesi K atsayısı ( A o ), bina önem katsayısı ( I ) ile yerel zemin ko ş ullar ı ve bina do ğ al periyodu, T ’ye ba ğ l ı olarak hesaplanan Spektrum Katsay ı s ı , S(T) ’nin çarpımına eşittir [8]. (12) (13) 3.5 Analiz Kriterlerinin Belirlenmesi Yapısal değişkenlerle ilgili olarak gerçekleştirilen hassasiyet çalışması sonucu bina deprem performansına en çok etki i olanlar, kolon kesit i , d natı oranı, kolon yüksekl , eksenel yük, deprem bölges v zemin sınıfı ol rak b lirlenmiştir. Etriye apı ve sıklığının da bina perfor ansı üzerinde önemli tkileri olduğu gözlense de incelenen yapıların neredeyse di R de S C S  ( ) ( ) ae S T A T g    ( ) ( ) o A T A I S T    1 1 y S R y R T T C R    Elastik Davranış Spektrumu Çi f t eğimli doğrusal Kapasite (İtme) Eğrisi Performans noktası P- ∆ etkileri dahil edilmiş Kapasite Eğrisi u y u max u d, S de u V y V y V  u V  y a  y a p a  p a V , ae a S p d  p d y d Şekil 7. Çalışmada kullanılan yapı performansı belirleme an lizinin grafiksel gösterimi elastik yerdeğiştirmenin ( S de ) elastik olmayan yerdeğiştirmeye ( S di ) eşit olduğu kabul edilmiştir. Başlangıç rijitliği çok büyük olan, diğer bir deyişle doğal titreşim periyodu sınır periyodundan daha kısa olan ( T < T S ) göreli rijit sistemlerde ise elastik olmayan yerdeğiştirme , elastik yerdeğişt irmeden belirli oranda daha büyük olmaktadır (Denklem 10). Dayanım azaltma katsayısına ( R y ) bağlı olarak değişen spektral yerdeğiştirme oran ı ( C R ) DBYBHY-07 ’de önerildiği gibi Denklem 11 ile hesaplanabilir [8]. (10) (11) D pre y ü klerinin belirlenmesi i ç in kullanılan El stik Spektral İ vme, S ae (T) ; Spe tral İvme Kats yısı, A(T) i e yerçe imi ivmesi, g ’nin çarpı m ına eşittir. Spektral ivme katsayısı, Denklem 13’te gösterildiği gibi DBYBHY-07 ’den alınan Etkin Y er İv mesi K atsayısı ( A o ), bina önem katsayısı ( I ) ile yerel zemin k ş ullar ı v bina do ğ al periyodu, T ’ye ba ğ l ı olarak hesaplanan Spektrum Katsay ı s ı , S(T) ’nin çarpımına eşittir [8]. (12) (13) 3.5 Analiz Kriterlerinin Belirlenmesi Yapısal değişke lerle ilgili olarak gerçek eştirilen hassasi et çalışması sonucu b na deprem rformansı a en ço etkisi olanlar, kolon kesit , donatı oranı, kolon yüksekliği, eksenel ük, depre bö ges ve zemin sınıfı olarak belirlenmiştir. Etriye çapı ve sıklığının da bina perfor mans üzerinde önemli etkileri olduğu gözlens d incelenen apıların neredeyse di R de S C S  ( ) ( ) ae S T A T g    ( ) ( ) o A T A I S T    1 1 y S R y R T T C R    tamamında sarılma bölgesindeki aralığın aynı olduğu, çapın ise kolon kesitine göre değiştiği gözlenmiştir. Bir diğer önemli değişken olan beto n sınıfının ise çalışmaya konu yap ı türlerinin deprem performansları üzeri de önemli bir far lılık yaratmadığı görülmüştür. Bu sonuca varılır en aynı yapısal özelliklere sahip modellerin, f arklı beton sınıfları (C20, C30, C40) kullanı arak kapasite analizleri yapılmış ve performans noktala rı belirlenmiştir. Farklı beton sınıfları kullanılan yapıların performans noktalarının her dört deprem bölgesi ve dört zemin sınıfı için de aynı hasar seviyesine karşılık geldiği görülmüştür. 0 10 20 30 40 50 60 70 0 100 200 300 400 500 600 Kuvvet (kN) Deplasman (mm) İtme Analizi C 20 C 30 C 40 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 Sa, a (m/s2) Sd, d (m) Performans Analizi MN GV GÇ Şekil 8: 335 kN’luk eksen l yük a ltında ki betonarme kolonların (Tip 6a) f arklı beton sınıfları kullanılarak yapılan itme analizleri ve deprem performans larının karşılaştırılması F arklı beton sınıfları na sahip kolonlar için aynı grafik üzerinde çizilen kapasite eğrileri nde (Şekil 8) az da olsa farklılıklar bulunsa da performans noktalarının aynı hasar seviyesine denk geldiği gözlenmiştir ablo 5). Bunun en önemli nedeni, eksenel yük oranı düşük olan bu tip kolonlar ın be ton sınıfları farklı ol da moment- eğrilik ilişkileri nin benzer olmasıdır [24]. Ek olarak, kolon e tkileşim grafiği incelendiğinde, göçme yerdeğiştirmesine götür ecek eksenel yük karşısında bile kesitlerin nihai moment kapasitesi dengeli noktanın altında C20 C20 C40 C30 C40 C20 C30 C40 C30 C40 C30 C20 Şekil 8. 335 kN’luk eksenel yük altındaki betonarme kolonların (Tip 6a) farklı beton sınıfları kullanılarak yapılan itme analizleri ve deprem performanslarının karşılaştırılması