440 likes | 1.06k Views
Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği. Günay Özmen İstanbul Teknik Üniversitesi. 1/42. BURULMA (1). 2 /42. BURULMA (2). 3 /42. YÖNETMELİK ESASLARI. 4 /42. 5 /42. BURULMA DÜZENSİZLİĞİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER. Yapının Plan Geometrisi Planda Rijitlik Dağılımı.
E N D
Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği Günay Özmen İstanbul Teknik Üniversitesi 1/42
BURULMA (1) 2/42
BURULMA (2) 3/42
YÖNETMELİK ESASLARI 4/42
BURULMA DÜZENSİZLİĞİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER • Yapının Plan Geometrisi • Planda Rijitlik Dağılımı PLAN GEOMETRİSİ BAKIMINDAN SINIFLANDIRMA • Simetrik Yapılar • Simetrik Davranışlı Yapılar • Simetrik Olmayan Yapılar 6/42
SİMETRİK YAPILAR SİMETRİK DAVRANIŞLI YAPILAR 7/42
SİMETRİK OLMAYAN YAPILAR MERKEZİ SİMETRİSİ OLAN YAPILAR 9/42
BURULMA YAPAN YAPILARIN SINIFLANDIRILMASI • Plan Geometrisi Bakımından Düzensiz Yapılar, • Rijitlik Dağılımı Bakımından Düzensiz Yapılar, • Geometri ve Rijitlik Dağılımı Bakımlarından Düzensiz Yapılar, • Gizli Burulma Düzensizliği Olan Yapılar. 10/42
ÖRNEK 1 (DÜZENLİ YAPI) 11/42
BURULMA DÜZENSİZLİĞİ KATSAYILARI ÖZELLİKLER 12/42
ÖRNEK 2 (DÜZENSİZ YAPI) 13/42
BURULMA DÜZENSİZLİĞİ KATSAYILARI ÖZELLİKLER 14/42
ÖRNEK 3 ÖRNEK 4 max b = 1.345 ε = % 6.3 UBC 1.202 max b = 1.207 15/42
SONUÇLAR - 1 • Geometri ve rijitlik dağılımı bakımından simetrik olan bazı yapılarda, burulma düzensizliği katsayıları, 1.20 sınır değerine yaklaşabilmektedir. • Sadece geometrik bakımdan düzensiz olan yapılarda, burulma düzensizliği çok yüksek düzeyde değildir. Burulma bakımından en elverişsiz nitelikteki yapılarda bile b burulma düzensizliği katsayıları ortalama 1.4 mertebesindedir. 16/42
Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda küçük boyut artırımları sonunda burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir. • Uygulamada karşılaşılan asimetrik yapılarda, rijitlik bakımından büyük bir düzensizlik olmaması halinde, burulma düzensizliği katsayıları makul düzeylerde kalmaktadır. 17/42
RİJİTLİK DAĞILIMI BAKIMINDANDÜZENSİZ YAPI (ÖRNEK 5) by = 1.637 1.915 ε = %9.3 %12.7 18/42
ÖRNEK 6 by = 1.458 1.509 ε = %7.4 %7.9 19/42
SONUÇLAR - 2 • Rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılarda, burulma düzensizliği çok yüksek düzeylerde olabilmektedir. • Burulma bakımından en elverişsiz nitelikteki yapılarda bile b burulma düzensizliği katsayıları, DBYBHY’te eşdeğer deprem yükü uygulaması için sınır değer olarak belirtilen 2.00 değerinin altında kalmaktadır. 20/42
Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda yapılacak düzenlemelerle burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir. • Burulma düzensizliğini azaltmak için en etkili önlem zayıf akslara, kısıtlı sayı ve boyutta da olsa, perde(ler) yerleştirilmesidir. 21/42
Zayıf akslardaki kolon ve/veya kiriş boyutlarının arttırılması da burulma düzensizliğini azaltma yönünde bir miktar yararlı olmaktadır. • Yüksek oranda burulma düzensizliği olan yapılarda bile, boyutlandırma bakımından önemli bir olumsuzlukla karşılaşılmamaktadır. Yönetmeliklerde burulma düzensizliği için öngörülen önlemlerde değişiklik(ler) yapılmasının gerektiği ileri sürülebilir. 22/42
GEOMETRİ VE RİJİTLİK DAĞILIMI BAKIMINDAN DÜZENSİZ YAPI (ÖRNEK 7) by = 1.787 1.906 ε = %11.1 %12.6 23/42
ÖRNEK 8 by = 1.524 1.649 ε = %8.1 %9.4 24/42
SONUÇLAR - 3 • Hem geometri hem de rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapıların davranış biçimleri, sadece rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılar ile paralel niteliktedir. • Burulma düzensizliğinin hemen hemen sadece planda rijitlik dağılımının dengesiz olmasına bağlı olduğu sonucuna varılmaktadır. 26/42
Gözlemler ve Eksikler • bburulma düzensizliği katsayısı 2.00 sınır değerini aşmamaktadır. • Tüm tipik yapılarda kat sayısı 10 olarak alınmıştır. Perdeler kenar akslara yerleştirilmiştir. • Y eksenine paralel aksların sayısı çok değişmemektedir, (5~6). 27/42
Aşırı Burulma Yapan Yapılar • 8 adet “Tipik Yapı” grubu seçilmiştir. • Tipik yapılarda kat sayısı 1, 2, 4, 6, 8, 10 olarak değiştirilmiştir. Y eksenine paralel perdeler sistematik olarak X ekseni boyunca kaydırılmıştır. • Y eksenine paralel aksların sayısı 3~10 arasında değiştirilmiştir. Toplam yapı tipi sayısı : 198 28/42
Tipik YapıGrupları 29/42
Tipik YapıGrupları 30/42
Bazı Sonuçlar 31/42
6 Akslı Yapılar 33/42
SONUÇLAR - 4 • Kat sayısı azaldıkça burulma düzensizliği katsayısı artmaktadır. • Maksimum b değerleri perdelerin, kütle merkezleri üzerinde olmamak koşuluyla, kütle merkezine olabildiğince yakın konumda bulunmaları durumunda oluşmaktadır. • DBYBHY’te aşırı burulma yapan yapılar için öngörülen dinamik hesap uygulamasının bir “yaptırım” niteliğinde olmadığı anlaşılmaktadır. 34/42
GİZLİ BURULMA DÜZENSİZLİĞİÖRNEK 9 b = 1.253 1.265 35/42
ÖRNEK 10 bx = 1.185 1.195 , by = 1.220 1.576 36/42
ÖRNEK 11 bx = 1.614 , by = 1.374 37/42
ÖRNEK 11-A bx = 1.107 , by = 1.374 38/42
SONUÇLAR - 5 • Geometri ve Rijitlik dağılımı bakımından simetrik (düzenli) olan yapılarda da, burulma düzensizliği meydana gelebilmektedir. “Gizli Burulma Düzensizliği” adı verilen bu düzensizliğin nedeni, kenar akslardaki rijitliklerin düşük olmasıdır. • Bazı durumlarda, orta bölgelerdeki perde rijitliklerini küçülterek de burulma düzensizliği azaltılabilmekte veya tümüyle giderilebilmektedir. 39/42
Kaynaklar • Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği, Teknik Rapor No: TDV/TR 036-61, Türkiye Deprem Vakfı, İstanbul, Ocak 2001. • Plan Geometrisinin Burulma Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-6, Sayı: 410, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, Nisan 2001. • Rijitlik Dağılımının Burulma Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-1, Sayı: 411, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, Haziran 2001. 40/42
Plan Geometrisi ve Rijitlik Dağılımı Bakımından Düzensiz Yapılar, İstanbul Bülten, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Yıl: 12, Sayı: 56, Eylül-Ekim 2001. • Simetrik Yapılarda Burulma Düzensizliği, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt 13, Sayı 4, Ekim 2002. • Çok Katlı Yapılarda Aşırı Burulma Düzensizliği, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt 15, Sayı 1, Ocak 2004. 41/42
Teşekkürler Günay Özmen İstanbul Teknik Üniversitesi 42/42