Çok katlı betonarme bir yapının eşdeğer deprem yükü yöntemi ve mod birleştirme yöntemine göre tasarımı
Design of a reinforced cocrete tall story building by equivalent seismic load method and mode superposition method
- Tez No: 172229
- Danışmanlar: DOÇ.DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- 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: 222
Özet
ÇOK KATLI BETONARME BİR YAPININ EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ VE MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİNE GÖRE TASARIMI ÖZET Yapıya etkiyen deprem yükünün hesaplanabilmesi için farklı yöntemler mevcuttur. Bu yöntemlerden sistemimize uygun olanım tespit ederek, deprem yükünün hesabım ve elemanlara dağılımım, o yöntemin gerektirdiği tarzda yapmamız gerekmektedir. Yapıya uygun olmayan bir yaklaşım yaparak deprem yükleri hesaplandığı takdirde elde edeceğimiz sonuçlar olması gerektiği gibi çıkmayacaktır. Bu nedenle, deprem yüklerinin hesaplanmasında kullanılan bu yöntemlerin uygulama sınırları yönetmeliğimizce kısıtlanmıştır. Dinamik karakterli etkiler altındaki sistemlere ait hareket denklemlerinin çözümü için kullanılan Modların Süperpozisyonu Yöntemi ve Zaman Artımı Yöntemleri dinamik davranışa, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ise yan dinamik davranışa dayanan çözüm yöntemleridir. Modların Süperpozisyonu Yönteminin esası; çok serbestlik dereceli sistemin davranışı, n serbestlik derecesine eşit sayıda birbirinden bağımsız n tane tek serbestlik dereceli sistemin davranışı olarak çözümlemeye dayanır, n sayıda tek serbestlik dereceli sistemlerin davranışının lineer kombinezonu ile çok serbestlik dereceli sistemlerin davranışı elde edilebilir. Yapılarda depremden meydana gelen etkileri hesaplamak için kullanılan diğer bir yöntem de Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemidir. Bu yöntemde, yapının birinci modu hariç diğer modların katkısı ihmal edilerek hesap yapılır. Dinamik etkiler yapının birinci özel periyoduna bağlı olarak fiktif statik yükler şeklinde alınır ve böylece dinamik problem statik probleme dönüştürülmüş olur. Depreme dayanıklı yapı tasarımının önemli iki adımından biri yapının iyi düzenlenmesi ve yeterli kalitede malzeme kullanılması, diğeri ise yapıda depremin oluşturulması beklenen kesit zorlarının yeterli yaklaşıklıkla belirlenerek, karşılanmasıdır. Birinci bölümde, giriş başlığı altında genel bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde, deprem hesabında uygulanan yöntemler detaylı olarak incelenmiştir. Bu bölümde Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Modların Süperpozisyonu Yöntemi ile yapıya etki eden deprem kuvvetlerinin belirlenmiş ve hesap detayları üzerinde durulmuştur. xıv1975 yılından beri yürürlükte olan“Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik”(ABYYHY), günümüzdeki Deprem Mühendisliği gelişmelerinin yansıtılması ve uygulanması amacıyla değiştirilmiştir. Depremle ilgili gelişmeleri yerel şartlar göz önünde tutarak yansıtmak amacıyla yeni yönetmelik ABYYHY98 yürürlüğe girmiştir. Üçüncü bölümde, bu yönetmeliğin genel ilke ve kuralları tanıtılıp betonarme çerçeve yapılarla ilgili tasarım kuralları ve deprem hesap yöntemleri verilmiştir. Çalışmanın sonraki bölümlerinde, perde ve çerçeve sistemden oluşan çok katlı betonarme bir binanın tasannu yapılmıştır. Söz konusu bina, LDeprem Bölgesinde olup, 1 bodrum kattan, 1 zemin kattan ve 10 normal kattan oluşmakta ve konut olarak kullanılması amaçlanmaktadır. Bodrum kat yüksekliği 3,5 m, zemin ve normal katların yükseklikleri ise 3 m'dir. Malzeme olarak BS30 VE BÇIIIa ( S420 ) kullanılmıştır. TS498'de verilen yüklere göre zati ağırlık ve hareketli yükler hesaplanmış ve bu yüklerin etkisinde elemanların önboyutları TS500 'de belirtilen kurallara göre belirlenmiştir. Daha sonra binanın SAP2000 sonlu elemanlar analiz programı kullanılarak 3 boyutlu modellemesi yapılmıştır. Bina deprem yüklemesi, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemine göre çözülerek davranışı incelenmiştir. SAP2000'den elde edilen sonuçlar kullanılarak, zemin kat kolon ve kirişleri ile perde duvarları için betonarme hesaplar yapılmıştır. Bu arada binanın ABYYHY'de belirtilen bina düzensizliklerinden olan Al - Burulma Düzensizliği ve B2 - Yumuşak Kat Düzensizliği açısından irdelenmiştir. Ayrıca yine ABYYHY'de belirtilen kontrollerden olan Göreli Kat Ötelemesi ve İkinci Mertebe Etkileri kontrolleri de yapılmıştır. XV
Özet (Çeviri)
DESIGN OF A REINFORCED CONCRETE TALL STORY BUILDING BY EQUIVALENT SEISMIC LOAD METHOD AND MODE-SUPERPOSITION METHOD SUMMARY There are different methods of calculating the force of earthquakes affecting on buildings. After determining the essential one of the methods for our system, the force of earthquakes and its distribution over elements must be calculated in the way the chosen method requires. On the occasion of the force of earthquakes being calculated with an unsuitable approach for the building, the results will not be in the way that they must be. Therefore, the application of the calculating methods the earthquake forces is given by our code. The methods which are used to solve equations of motions of the dynamic systems are Mode-Superposition Method and Time Increment Method that are dynamic methods and the Equivalent Seismic Load Method which is semi-dynamic. The dynamic response of independent mass concentrated points can be obtained separately for each mode shapes and then with superposing them the total response of the point is determined. This procedure is called Mode-Superposition Method. The Equivalent Seismic Load Method uses only the first mode for the calculations. Dynamic effects of structure can be presented by using equivalent static load that depends on first mode only, therefore a dynamic problem is converted to an equivalent static problem. In the first chapter of study, the introduction about the subject thesis is presented. In the second chapter, the analysis methods are examined with details. In this chapter, the determination of the seismic loads by the Equivalent Static Method and Mode-Superposition Method, controls of plan irregularities for Turkish seismic code, the determination of the in-plane stress distributions in floor slabs are explained. Turkish Seismic Code of 1975 has been changed to take into account of the developments in earthquake engineering. New Seismic Code has been published in 1998 instead of the old one, which became insufficient due to the new structural xvidesign technologies. In the third chapter, a brief introduction of the principles and the rules of TSC'98 are explained. In the following parts of the thesis, reinforced concrete tall story building consisting of 1 basement story, 1 ground floor and 10 official stories, which is located in 1st degree seismic zone, is analysed. This building is designed as dwelling. The basement story is 3.5 m, the ground floor and official stories are 3 m in height. As materials C30 and S420 are used. Under the effects of self weight and live loads presented in Turkish Standards 498, preliminary dimensions are assigned to the structural elements according to the rules mentioned in Turkish Standards 500. After that, 3 dimensional modelling of the building is made using the SAP 2000 finite element analyses programme. For the purpose of considering the behavior of the building undergoing the lateral seismic effects, the loads found according to the Equivalent Seismic Load Method and Mode-Superposition Method presented in the Turkish Earthquake Code, are applied in the computer model. By using the results from SAP 2000 analysis, the reinforced concrete sectional calculations about the ground floor columns, beams and the shear walls, are made. Once again, according to the results obtained from SAP 2000 analysis, the reinforced concrete sectional calculations about the mat foundation slabs and beams are made. After all these, the building is examined about the disorders, presented in Turkish Earthquake Code, which are Al - Twist Disorder and B2 - Between Adjacent Stories Stiffness Disorder. The checkings, relative floor displacement and second stage effects, presented in Turkish Earthquake Code are also made. xvu
Benzer Tezler
- Betonarme bir yapının eşdeğer deprem yükü yöntemi ve mod birleştirme yöntemine göre tasarımı
Design of a reinforced concrete tall story building by equivalent seismic load method and mode superposition method
DOĞACAN TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Planda düzensiz çok katlı bir betonarme yapının eşdeğer deprem yükü yöntemi ve mod birleştirme yöntemine göre tasarımı
Design of a irregular reinforced concrete tall story building according to both equivalent earthquake load method and mod superposition method
TURGAY AKÇA
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- A3 düzensizliği olan çok katlı betonarme bir yapının Türk, Eurocode ve ACI 318 yönetmeliklerine göre tasarımı
Design of a multistorey reinforced concrete building with A3 irregularity according to Turkish, Eurocode and ACI 318 regulations
SAADET GÖKÇE GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Betonarme çok katlı bir binanın performans seviyesinin artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemiyle belirlenmesi
Determination of the earthquake performance of a multistorey reinforced concrete building by incremental equivalent earthquake load method
FATİH AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Çok katlı betonarme bir binanın deprem performansının doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemler kullanılarak belirlenmesi ve karşılaştırılması
Determination and comparison of the seismic performance of a reinforced concrete building by linear and non-linear methods
YASİN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR GÜLER