Yapı sistemlerinin birinci doğal titreşim periyotlarının hesabı için ampirik periyot ifadeleri
The Empirical formulae for the calculation of the first natural periods of the structural systems
- Tez No: 100532
- Danışmanlar: PROF.DR. SUMRU PALA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 49
Özet
YAPI SİSTEMLERİNİN BİRİNCİ DOĞAL TİTREŞİM PERİYOTLARININ HESABI İÇİN AMPİRİK PERİYOT İFADELERİ ÖZET Bilindiği gibi yapı sistemlerinin dinamik analizinde yapının titreşim periyotlarının, özellikle birinci doğal titreşim periyotlarının bilinmesi son derece önemlidir.“Yapı sistemlerinin birinci doğal titreşim periyotlarının hesabı için ampirik periyot ifadeleri”isimli bu çalışmada, yapı sistemlerinin birinci doğal titreşim periyotlarının bulunması için deprem yönetmeliklerinde yer alan yöntemler incelenmiş ve ampirik periyot ifadesi kullanılması konusu üzerinde durulmuştur. 2. bölümde depremlerin oluş nedenlerine ve ölçüm tekniklerine kısaca değinilmiştir. Ayrıca yapı sistemlerinin deprem etkilerine göre hesabında kullanılan deprem spektrumlarına, ortalama spektrum düşüncesine ve tasarım ivme spektrum kavramlarına da yer verilmiştir. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelikte yer alan 'Mod Birleştirme Yöntemi', 'Zaman Tanım Alanı Hesap Yöntemleri' ve daha geniş olarak 'Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi' ele alınmıştır. Dünya deprem yönetmelikleri, ABYYHY başta olmak üzere ampirik periyot formülleri bakımından incelenmiştir. 3. bölümde ABYYHY'de Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi binanın birinci doğal titreşim periyodunun Rayleigh oranı, T, = 2tc [ 2 (midfi2 ) / S (Ffidfi) ]m (1) ile hesaplanması ve bulunan bu değerin Tia = Q Hn (2) ampirik periyot ifadesi ile bulunan Tia değeri ile karşılaştırılması ve Tia>1.0s durumunda, Ti yerine Tib=1.3TiA değeri kullanılması zorunluluğu; tablolar ve grafikler yardımıyla seçilen tipik yapılar üzerinde farklı kat sayıları için ele alınmış ve irdelenmiştir. Tipik yapılar;. Normal çerçeveler. Rijit kolonlu çerçeveler. Sabit kolonlu çerçeveler VII. Perdeli ve çerçeveli yapılar. Boşluklu perdeler. Perde şeklinde gruplandırılmış ve 6, 8, 12, 16, 20 ve 24 olmak üzere 6 farklı kat sayısı için incelenmiştir. Tablolar ve grafikler her tip yapı için ayrı ayrı verilerek, açıklanmıştır. Bu incelemelerden çerçevelerden oluşan yapılarda, ampirik formül ile bulunan TiA'nın çok küçük değerler olduğu görülmüş ve dolayısıyla hesaba esas alınacak deprem yüklerinin aşırı mertebede büyüdüğü gözlenmiştir. Bunun yanında Rayleigh oram ile bulunan Ti 'in ise yapının deprem sırasında sahip olabileceği gerçek periyot değerinden büyük olabildiğini, yapılan deneyler göstermektedir. Bu durum da, Ti ile hesaplanacak deprem yüklerinin yapının karşılayacağı gerçek deprem yüklerinden küçük kalma ihtimalini ortaya çıkarmaktadır. Bu yüzden yönetmelikte yer alan İB“ =1.3T İA (3) değerleri de gözönüne alınmış ve bu şekilde hesaplanan Tib değerlerinin daha uygun olduğu gözlenmiştir. Ancak yönetmelikte ”kuvvetli kolon, zayıf kiriş" şartına uygun olarak seçilmiş bulunan Rijit Kolonlu Çerçeve tipi yapı için, Tib ifadesinin de çok gerçekçi olmadığı gözlenmiş ve bütün çerçeve tipi yapılar için yeni bir ampirik periyot formülü önerilmiştir. Perdeli-çerçeveli, boşluklu perdeli ve perdeli yapılarda da TiA'nın Tı'den çok küçük olduğu gözlenmiştir. ABYYHY'de verilen Tib ifadesinin bu tip yapılar için uygun olmadığı görülmüştür. Yeni bir ampirik periyot formülü gereksinimi burada da ortaya çıkmaktadır. Önerilen ampirik formül aşağıdaki ifadede verilmiştir: T=0.1N-p (4) Tablo l.a p katsayısının değerleri 4. bölümde önerilen formül doğrultusunda tipik yapılar yeniden incelenmiştir ve gerekli kritikler yapılmıştır. Sonuç olarak;. Önerilen yeni formül ile elde edilen periyot değerinin 25m'den yüksek çerçeve tipi yapılar için uygun olduğu, ancak 25m'den alçak yapılar için bu değerin %20 arttırılması gerektiği sonucuna varılmıştır.. Perde-çerçeve tipi yapılar için de yukarıda verilen aynı sonuç elde edilmiştir, ancak artım oranı %30 olarak belirlenmiştir. VIIIBoşluklu perde ve perde tipi yapılar için önerilen yeni formül ile elde edilen periyot değerinin tüm yükseklikler için uygun olduğu sonucuna varılmıştır. IX
Özet (Çeviri)
THE EMPIRICAL FORMULAE FOR THE CALCULATION OF THE FIRST NATURAL PERIODS OF THE STRUCTURAL SYSTEMS SUMMARY It is well known in the dynamic analysis of the structures that it is very important to know vibration periods, particularly the first natural period. In this study, the empirical formulae given for the first natural period by several earthquake codes are examined. The aim of the study is introduced in the first chapter. The second chapter of the study consists of how the earthquakes occur and how they are analysed. Under this topic the average spectrum and design acceleration spectrum concepts are mentioned. In the third chapter, the comparison between the period values obtained by the Raleigh quotient given in equation 1, Ti = 2tc [ Z (midfi2 ) / Z (Ffidfi) ]m (1) and the empirical formula given in equation 2, Tia = Q Hn (2) are presented by the tables and the graphs on the chosen structures. These structures are,. Simple frames. Frames with strong columns-weak beams. Frames with weak columns-strong beams. Dual systems. Coupled shear walls. Shear walls They are analysed for six different storey numbers like 6, 8, 12, 16, 20 and 24. All of the tables and the graphs are given and explained for each of the typical structures.As a result of the analysis, it has seen that Tja period values are very small and consequently the equivalent lateral loads are extremely high. Besides that the experiments show that the period values obtained from the Raleigh quotient are higher than the real period values that are measured during an earthquake. This will cause the equivalent lateral loads to be smaller than what is expected during an earthquake. Because of these Equation 3, Tib-1.3Tia (3) is also taken into consideration and it is observed that the results obtained by this equation seem more realistic than the others. On the other hand, it has been observed that these values are not good enough for the frames with“strong column, weak beam”. So a new empirical formula is recommended for the three types of the frame structures. It is also observed that Tia, Ti and Tib values are not good enough for the rest of the typical structures. The necessity for a new empirical formula also arises for these kinds of structures. The new empirical formula is given below; T=0.1N-p where the p values are given in Table l.a. (4) In the fourth chapter, the analyses for the structures are repeated for the new formula. The below conclusions are drawn out:. The period values obtained from the new empirical formula are suitable for the frame structures, that are higher than 25m. However they have to be increased 20% for the ones that are lower than 25m.. The same results for the dual systems are also obtained except that the increase should be 30%.. The new empirical formula is good enough for the coupled shear walls and shear walls. XI
Benzer Tezler
- Çerçeve tipi yapıların birinci temel periyotlarının hesabı için yaklaşık yöntemler
Approximate formulas for the calculation of fundamental vibration periods of framed structures
EMRE DİRİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HASAN BODUROĞLU
- Deprem etkisindeki çerçeve yapıların tasarımında eşdeğer deprem yükü yönteminin güvenilirliği
Reliability of the equivalent earthquake load method for design of framed structures under seismic load
MEDİNE İSPİR
- Effects of micropile arrangement on seismic response of structures
Mikro kazık yerleşiminin yapıların sismik tepkilerine etkileri
UFUK ERHAN DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN BAYKAL
- Burulma modu etkin olan yapıların deprem etkisi altındaki davranışı
The Earthquake behaviour of the structures that the first mode of vibrations is torsional
MURAT AĞCAKOCA
- Taban yalıtımlı yapısal sistemler
Base isolated structural systems
MUSTAFA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ZEKERİYA POLAT