Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 152

MAKALE BETON PREFABRİKASYON EKİM 2024 ◆ SAYI : 152 14 ötelemesine göre belirlendikten sonra, donatı miktarı minimum düzeye yakın olacak şekilde seçilmiş, tasarım za- man tanım alanında doğrusal olmayan analiz ile kontrol edilmiştir. Şekil 5’te 45 cm x 65 cm boyutlarındaki beto- narme kolonun donatısı (boyuna do- natı oranı 1.40%) ve FB-6 yer hareke- tinde %6 göreli kat ötelemesine ulaşan kolondaki yapısal hasar gösterilmiştir. ABD’de dört akademik kurum ve dört devlet kurumu başta olmak üzere 40’ın üzerinde şirket ve önemli akade- misyenlerden oluşan Danışma Kuru- lu’nun katkısı ile yapılan bu kapsamlı çalışmalardan aşağıdaki çıkarımlar yapılmıştır: • Dayanımın, binaların deprem per- formansı açısından kilit rol oynadığı teorisinin bilimsel bir temeli yoktur. Dayanımın da tasarımda rol oyna- ması gerektiği yadsınamaz bir ger- çektir, ancak dayanımı bir tasarım hedefi olarak merkeze oturtmak hem yanıltıcıdır, hem de istenme- yen göçme mekanizmalarına yol açması olasıdır. • Dayanımın artması hem sistem sünekliğini olumsuz etkiler, hem de sistem ivmelerini arttırır. Yüksek ivmeler yapısal olmayan hasarı te- tikler. • Bu sebeplerle dayanım bir tasarım hedefi olmamalıdır. Deplasman bazlı tasarım yöntemleri dayanım bazlı tasarım yöntemlerinin tama- men yerini almalıdır. • Dayanım (kuvvet) bir tasarım hedefi olmadığı için, depremsellik spektral ivme ile değil, inşaat mühendisliği yapılarının önemli bir kısmının için- de olduğu periyod aralığında göreli olarak sabit olan spektral hız ile ta- nımlanmalıdır. Prof. Dr. Englekirk, yukarıda bahsedi- len tüm çıkarımları kullanarak, Hedef Bazlı Tasarım isimli bir metodoloji geliştirmiştir. Bu metodolojide bir ta- sarım hedefi seçilir ve tüm süreç bu hedefi odak noktasına alarak ilerler. Depremin esas olarak bir yerdeğiş- tirme talebi olduğu düşünülerek bu hedef genellikle göreli kat ötelemesi cinsinden seçilir. Seçilen göreli kat ötelemesi hedefine ulaşılması için, tek serbestlik dereceli sistemler için kullanılan ilişkilerin çok serbestlik sistemlere uyarlanması ile elde edilen basit ve mühendislik ön- sezisine dayanan denklemler kullanılır. İlk olarak hedef göreli kat ötelemesin- den ( δ T ) yola çıkılarak hedef yerdeğiş- tirme Δ T ve hedef spektral yerdeğiştir- me S d hesaplanır. Denklem 2, spektral yerdeğiştirmeyi çok serbestlik dereceli sistemin tepe yerdeğiştirmesi ile ilişki- lendirir. Denklem 1 Denklem 2 Denklem 1'deki H N , toplam bina yük- sekliğini, Denklem 2’deki Γ , modal katkı çarpanını ifade eder. Modal katkı çarpanı, deprem davranışı hakim tit- reşim modu tarafından domine edilen binalar için, aşağıdaki denklem ile ba- sitleştirilebilir (Chopra 2001, Englekirk 2003). Denklem 3’teki n değeri, top- lam kat adedidir. Toplam kat adedi 1 olduğunda tek serbestlik dereceli sis- tem ortaya çıkmakta ( Γ =1), toplam kat adedi arttıkça modal katkı çarpanı 1.5’a asimtotik olarak ulaşmaktadır. Denklem 3 Spektral hız ile spektral yerdeğiştirme arasındaki ilişkiyi ifade eden Denklem 4 ve açısal frekans ile periyod ara- sındaki ilişkiyi ifade eden Denklem 5 Δ T = δ T H N Şekil 5. Betonarme kolon ve yapısal hasar (Englekirk vd. 2017) S d = Δ T Γ Γ = 3n 2n+1