Transcript Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği

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
PLAN GEOMETRİSİ
BAKIMINDAN SINIFLANDIRMA
• Simetrik Yapılar
• Simetrik Davranışlı Yapılar
• Simetrik Olmayan Yapılar
6/42
SİMETRİK YAPILAR
SİMETRİK DAVRANIŞLI
YAPILAR
7/42
SİMETRİK DAVRANIŞLI YAPILARDA
PERDE YERLEŞTİRİLMESİ
8/42
SİMETRİK OLMAYAN YAPILAR
MERKEZİ SİMETRİSİ OLAN
YAPILAR
9/42
BURULMA YAPAN YAPILARIN
SINIFLANDIRILMASI
1.Plan Geometrisi Bakımından Düzensiz
Yapılar,
2.Rijitlik Dağılımı Bakımından Düzensiz
Yapılar,
3.Geometri ve Rijitlik Dağılımı Bakımlarından
Düzensiz Yapılar,
4.Gizli Burulma Düzensizliği Olan Yapılar.
10/42
ÖRNEK 1 (DÜZENLİ YAPI)
11/42
ÖZELLİKLER
Kat Sayısı : 10
Süneklik Düzeyi : Yüksek
Kolonlar : 2540 ~ 6060
Kirişler : 2550
BURULMA
DÜZENSİZLİĞİ
KATSAYILARI
KAT
bx
by
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1.059
1.052
1.047
1.045
1.041
1.040
1.037
1.036
1.035
1.034
1.179
1.185
1.183
1.184
1.178
1.178
1.180
1.181
1.188
1.193
12/42
ÖRNEK 2 (DÜZENSİZ YAPI)
13/42
ÖZELLİKLER
Kat Sayısı : 10
Süneklik Düzeyi : Yüksek
Kolonlar : 3535 ~ 6060
Kirişler : 2550
BURULMA
DÜZENSİZLİĞİ
KATSAYILARI
KAT
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
bx
1.170
1.129
1.110
1.098
1.083
1.076
1.071
1.064
1.058
1.039
by
1.566
1.502
1.460
1.430
1.401
1.377
1.369
1.342
1.327
1.262
14/42
ÖRNEK 3
max b = 1.345
ε = % 6.3
UBC  1.202
ÖRNEK 4
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 BAKIMINDAN
DÜZENSİZ 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
25/42
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
1. b burulma düzensizliği katsayısı 2.00 sınır
değerini aşmamaktadır.
2. Tüm tipik yapılarda kat sayısı 10 olarak
alınmıştır.
3.
Perdeler kenar akslara yerleştirilmiştir.
4. Y eksenine paralel aksların sayısı çok
değişmemektedir, (5~6).
27/42
Aşırı Burulma Yapan Yapılar
1. 8 adet “Tipik Yapı” grubu seçilmiştir.
2. Tipik yapılarda kat sayısı 1, 2, 4, 6, 8, 10
olarak değiştirilmiştir.
3.
Y eksenine paralel perdeler sistematik
olarak X ekseni boyunca kaydırılmıştır.
4. Y eksenine paralel aksların sayısı 3~10
arasında değiştirilmiştir.
Toplam yapı tipi sayısı : 198
28/42
Tipik Yapı
Grupları
29/42
Tipik Yapı
Grupları
30/42
Bazı Sonuçlar
31/42
KAT SAYISINA
GÖRE DEĞİŞİM
KAT
by
10
8
6
4
2
1
2.181
2.428
2.736
3.111
3.528
3.951
32/42
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 DÜZENSİZLİĞİ
ÖRNEK 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