Kütle ve döşeme düzensizliği bulunan çok katlı kaset döşemeli bir yapının tasarımı
Design of multi storey grid slabbed building having a slab and mass irregularity
- Tez No: 142687
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KADİR GÜLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
KÜTLE VE DÖŞEME DÜZENSİZLİĞİ BULUNAN ÇOK KATLI KASET DÖŞEMELİ BİR YAPININ TASARIMI ÖZET Bu çalışmada planda düzenli bir geometriye sahip kaset döşemeli 6 katlı bir betonarme binanın statik ve betonarme hesabı yapılarak projelendirilmiştir. Projelendirilen bina 2 simetri ekseni bulunan, tüm katlarında aynı açıklıklara sahip olan bir binadır. Binanın tüm katlarında tek tip kat planı mevcuttur. Yalnız yapıda, ikinci katta bir döşeme boşluğu bulunmaktadır. Bu döşeme boşluğu bu tez kapsamında incelenen düzensizliklerden birini oluşturmaktadır. Taşıyıcı sistem kolon ve perdelerden oluşan çerçeve ve perde - çerçeve sistemdir. X-X doğrultusunda her katta ve her iki kenarında konsollar teşkil edilmiştir. Binanın X ekseni doğrultusunda en uzak iki noktası arasındaki mesafe 28,60 m., Y ekseni doğrultusunda ise bu mesafe 20.85 m'dir. Yapı malzemesi olarak beton ve donatı için sırasıyla BS 30 ve için BÇIU kullanılmıştır. Binanın birinci derece deprem bölgesinde bulunduğu varsayılarak bu etkiler altında projelendirilmiştir. Bina yerel zemin sıratının Z3 olduğu kabul edilmiş, yapı önem katsayısı 1=1.0 (işyeri) alınmıştır. Tüm çözümler için sistemin SAP 2000 programında üç boyutlu modeli lcurulmuştur. Döşeme sistemi yüklerin mesnetlerime şartları ve açıklıklarına göre dağılımı yöntemiyle çözülmüş ve en elverişsiz yüklemeler bu sistem üzerine etkitilerek kaset dişleri donatılmıştır. Ayrıca döşeme süreksizliğinin kaset nervürlerinin iç kuvvetlerinde oluşan değişiklikler incelenmiş ve bunlar kesit tesiri diyagramları çizilerek karşüaştolmıştır. Yatay yüklerin daha kolay bir biçimde karşılanmasını sağlamak amacıyla binanın merkezinde, çekirdekte her iki yönde de deprem perdeleri oluşturulmuştur. Bu perdeler aym mamanda asansör boşlukları ve merdiven kovasını oluşturmaktadır. Yatay yüklere göre hesap“Eşdeğer Statik Deprem Yükü”,“Mod Birleştirme Yöntemi İle Spektral Dinamik Analiz”ve bu iki yöntemin verdiği sonuçların karşılaştırılması mümkün olmuştur. 1997 Deprem Yönetmeliğine göre bu tip bir yapıda sadece“Eşdeğer Statik Deprem Yükü”ne göre hesap yapılması yeterli olup“Dinamik Analiz”yapılması zorunlu değildir. Mod Birleştirme Yöntemi İle Dinamik Analiz; sistemin davranışının, her bir serbest titreşim modunun deprem hareketine maksimum cevabının ayrı ayrı elde edilmesinden sonra birleştirilmesi ile bulunabileceği kabulüne dayanır. Binada kat kütlelerinin kat kütle merkezinde toplanmış tekil kütleler olarak alınarak, her kat için iki öteleme ve bir dönme hareketi esas alınır. Dönme hareketi ile katlarda kütle merkezi ile rijitlik merkezinin üst üste çakışmamasının etkisi de göz önüne alınmış olur. Her bir mod için hesaplanan etkin kütle1 lerin toplamının toplam kütlenin %90'mndan az olmaması şartı ixgöz önüne alınarak her bir deprem doğrultusu için ük 6 mod kullanılmıştır. Eşdeğer Statik Deprem Yükü Yöntemi“Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik”te de açıklanan hesap yöntemi olup, yukarıda anılan diğer yöntemlerden daha büyük kesit zorlan verdiği görülmüştür. Binanın işyeri olarak kullanılacağı ve dolayısıyla hareketli yük yoğunluğunun fazla olacağı göz önüne alınarak hareketli yük 5 KN/m2 olarak alınmıştır. Ancak ilk üç katta bu hareketli yüklerin daha da fazla olacağı varsayılarak 10 kN/m2 olarak yatay hareketteki değişimler incelenmiştir. Temel hesabında kirişsiz radye plak temel tipi seçilmiş elastik zemine oturan plak kabulü yapılarak modellenmiştir. Bu durumlarda zemin türüne bağlı olarak zemin gerilmelerinde farklı değişimler elde edilmektedir. Tez konusu projede de kabul edildiği gibi plak rijitliğine göre yumuşak, rijitliği az olan zeminlerde düzgün yayılışa benzer zemin gerilmeleri ortaya çıkar. Yani bir noktadaki zemin gerilmesi bütün kolon yüklerinden etkilenir. Temel hesaplarında temel üst yapı etkileri temele indirilip, üst yapı çözümlemesinden elde edilen kolon veya perde alt uç etkileri esas alınarak temel ile üst yapı arasındaki denge sağlanır. İlk bölümde düzensizliklere değinilmiş, döşeme düzensizliği ve buna bağlı olarak planda düzensizlikler ile ilgili bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde döşemeler ile ilgili hesaplara yer verilmiştir. Bu hesaplar sonucu ortaya çıkan iç kuvvetler kullanılarak kaset döşemelerin ve kirişli plak döşemenin betonarme hesaplan yapılmıştır. Aynca bu tez konusunu oluşturan döşeme süreksizliğinin kaset nervürlerindeki iç kuvvetlerinde oluşan değişimler incelenmiştir. Bunun yanında kaset döşemedeki plak boyutlarının büyük olmasından dolayı plakların kaset nervürlerine mesnetlendiği bölgelerde ek donatı gerekliliği incelenmiştir. Bundan sonraki bölümde düşey yüklere göre çerçeve sistemin boyutlandınlması yapılmıştır. Kolon ön boyutlandırması ve kirişlere gelen yükler hesaplanarak düşey yüklere göre kiriş zorlarının tayini hesaplanmıştır. Dördüncü bölümde yatay yüklere göre hesaplar yapılmış, Eşdeğer Statik Deprem Yükü ve Modlann Süperpozisyonu yöntemlerine göre yapıdaki deprem etkisinin sonuçlan belirlenmiştir. Tez konusunu oluşturan döşeme kütle düzensizliğinin deprem halinde yapıdaki değişimleri incelenmiş, bu süreksizliklerin bina periyodu ve iç kuvvetlerde nasıl bir değişim meydana getirdiği belirlenmiştir. Beşinci bölümde yapı betonarme hesaplarında kullanılacak iç kuvvet süperpozisyonlan gösterilmiştir. Altıncı bölümde çerçeve sistemin betonarme hesaplan yer almaktadır. Burada elemanlar boyutlandınlırken ve donatımı yapılırken hangi hesapların yapıldığı konusunda özet bilgiler verilmiş, bunlarla ilgili hesaplar tablolar halinde eklerde sunulmuştur. Yedinci bölümde radye plak temel boyutlandırması yapılmıştır. Burada elastik zemine oturan plak kabulü yapılarak hesaplara başlanmış ve buradan elde edilen değerlerle temel donatılan hesaplanmıştır. Son bölümde ise bu tez kapsamında incelenen kütle ve döşeme düzensizliğine sahip çok katlı kaset döşemeli bir yapının incelenmesi sonucu elde edilen sonuçlar belirtilmiştir.
Özet (Çeviri)
DESIGN OF A MULT! STOREY GRID SLABBED BUILDING HAVING A SLAB AND MASS »REGULARITY SUMMARY In this study, a reinforced concrete building having six - storeys and a regular plan has been designed. The building has two axes of symmetry. All the storeys of the buuding have the same type of plan except second storey's. At the second floor there is a slab spacing that is considered the slab irregularity. Structural system consists of shear wall and frame system. Cantilever slabs are replaced only at the two sides of the each storey at x direction. The plan sizes of the building are 28.60 m and 20.85 m for x and y directions respectively. The concrete class is BS 30 (C 30) and reinforcement for the all members of structure is BC III (S420). The building is designed assuming that it will be built in the first earthquake zone. The local sou conditions are considered as the soil class Z3 in Turkish Earthquake Resistant Design Code (Specifications For Structures to be Built in Disaster Areas). In the structural analysis, the SAP 2000 computer program is used. The three- dimensional model of the building is considered. The grid slab system is analysed by using the method of considering the supporting situations and distribution of the vertical loads according to the axis length. Several loading conditions are applied to this system and the sectional analysis of grid slab beams are carried out. In addition to this, the effects of the slab irregularity, the distribution of the internal forces are studied and compared by drawing internal force diagrams. The building has a structural system which consist of shear walls located at the inner region in two direction in order to resist the earthquake forces. The internal forces due to the lateral earthquake loading are obtained using two different methods called“Equivalent Static Earthquake Load”and“Spectral Dynamic Analysis”. It is compared the results of that two methods. The 1997 Turkish Earthquake Resistant Design Code allowes to use the equivalent static earthquake load method, no necessary to dynamic analysis if the irregularities are unimportant. Mod superposition method is used for dynamic analysis. For each storey, assuming the rigid diaphragm, two displacement and one rotation are considered. The Turkish Earthquake Resistant Design Code requires that total participating mass value must be more than 90% of the total mass of the building for each considered direction. Equivalent static earthquake load method given in Turkish Earthquake Resistant Design Code, usually gives the higher value of inner force results than that dynamic analyze produces xiAssuming the building is to be used as a mid level industry or business purposes the density of live load is considered 5 kN per square meter. However on first three storeys, by assuming of live loads can be much higher, it is considered as 10 kN per square meter By assuming the irregularity on slab and mass, in the numerical analysis the first six vibration modes are considered. On the analyse of base mat, it is assumed that the base mat resting on an elastic soil. Differentiating the soil type, the obtained soil reactions (stresses) are compared. It is seen that by considering the foundation mat resting on soft soil the stress variation is quite close to uniform distribution. xu
Benzer Tezler
- Planda düzensiz çok katlı kaset döşemeli bir betonarme yapının boyutlandırılması
Design of an irregular multi-storey building
GÖKHAN SİVRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP
- TBDY-2018'e göre tasarlanmış planda A1 ve A3 düzensizliği bulunan betonarme bir binanın performans analizi
Performance evaluation of a RC building with A1 and A3 plan irregularities designed according to TBDY-2018
MELİH MUHLİS TEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİH SÜRMELİ
- Mevcut bir yapının deprem güvenliği ve güçlendirilmesi ile birinci titreşim periyoduna bölme duvarı ve perde mesned koşullarının etkisi
Assessment and strengthening of an existing structure and fundamental period affected by partioning walls and different boundary conditions of added shear walls
NURETTİN HASAN YEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. FARUK KARADOĞAN
- Döşeme süreksizliği olan B/A yapı sistemlerinin farklı bilgisayar modelleri ile analizi ve karşılaştırması
Analyses and comparisons of different computer models of R/C structural systems which have discontinuity irregularities on their slabs
MEHMET METİN AYRANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. GÜLTEN GÜLAY
- Döşeme düzensizliklerinin taşıyıcı sistem davranışına etkisi
Effects of floor irregularities on reinforced concrete systems behaviour
ALPER BAŞARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. TURGUT ÖZTÜRK