Hamide TEKELİ, Fuat DEMİR, Ergin ATIMTAY

Çerçeveli ve perdeli-çerçeveli betonarme binaların ötelenmesi: Analitik çözümler

Yapıların tasarımı aşamasında yürürlükte bulunan yönetmelik ve şartname kriterlerinin sağlandığına dair kontrollerin yapılabilmesi için üç boyutlu yapının, kat ötelenmelerinin bilinmesi gerekir. Günümüzde yapıların ötelenme miktarı, bilgisayar programları ile yapılan analizler sonucunda elde edilebilmektedir. Yapı ötelenmeleri bilgisayar programları ile hesaplanabilse bile, tasarım aşamasında kesit boyutları henüz belli değilken, yönetmelik ve şartnamelerin gerektirdiği sınırlanmalar sağlanana kadar yinelenen çözümlerin yapılması gerekir. Öyleyse, uygulamacı mühendisin yapıların ötelenme hesabı için çabuk ve gerçekçi bir çözüm yöntemine ihtiyacı vardır. Böyle bir yöntem ile mevcut yapıların değerlendirilmesinde çok pratik çözümlemeler yapılabilir. Bu çalışmada, çerçeveli ve perde duvarlı-çerçeveli yapıların ötelenmesinin hesabı için geliştirilen genel diferansiyel denklemlerden yararlanılarak analitik ilişkiler türetilmiş ve yapıların ötelenmesinin hesabı için oldukça basit bir yöntem geliştirilmiştir. Böyle bir çözüm yönteminin ötelenme hesabı gerektiren birçok tasarım işlemini de kolaylaştıracağı açıktır.

Sway of frame and shear wall-frame buildings analytical solutions

The sway profile and sway quantities of a three dimensional structure must be known during the design process, in order to satisfy the criteria required in the design codes. Presently, the sway data of buildings is obtained by available computer programs. Even though sway data can readily be obtained by computer programs, during the preliminary design stage where cross-sectional dimensions are not yet finalized, repeated sway calculations become necessary, until code restrictions are satisfied. Therefore, the design engineer needs a method to calculate sway, which is realistic as well as quick and simple. Such a procedure may provide very practical solutions in the performance evaluation of existing structures. In this study, rather simple analytical relationships are developed to calculate sway of framed and shear wall-frame buildings, based on general differential equations of equilibrium. It is clear that such sway calculation methods will facilitate the efforts required in calculation of sway of building structures.

PDF

___

1. 2006 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Esaslar. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, 2006.
2. Paulay T, Priestley MJN., Seismic Design Of Reinforced Concrete And Masonry Buildings. John Wiley and Sons, 1992.
3. Zou, X.K., Chan, C.M., “An optimal resizing technique for seismic drift design of concrete buildings subjected to response spectrum and time history loadings”. Computers and Structures, 83 1689–1704, 2005.
4. Dinh, T.V., Ichinose, T., “Probabilistic Estimation of Seismic Story Drifts in Reinforced Concrete Buildings”. ASCE, J. Struct. Eng., Volume 131, Issue 3, pp. 416-427,2005.
5. TS-500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
6. Bilyap, S., Betonarme Yüksek Yapılarda Burulmasız Perde-Çerçeve Sistemlerinin Yatay Kuvvetlere Göre Yaklaşık Hesap Yöntemleri ve Dinamik Karakteristikleri. Teknik Yayınevi, İzmir, 1992.
7. Murashev, V., Sigalov, E., and Baikov, V. N., Design of Reinforced Concrete Structures. Mir Publishers, Moscow, 1976.
8. Atımtay, E., Çerçeveli ve Perdeli Betonarme Sistemlerin Tasarımı: Temel Kavramlar ve Hesap Yöntemleri. 2 Cilt, Bizim Büro, Ankara, 2001.
9. Tüken, A., Quantifying Seismic Design Criteria For Concrete Buildings. Ph.D., METU, Department of Civil Engineering, 2004.
10. Bilyap, S., Betonarme Yüksek Yapılarda Perde-Çerçeve Sistemlerinin Yatay Yüklere Göre Hesabı. E.Ü. İnşaat Mühendisliği Bölümü Yayınları No. 2, İzmir, 1979.
11. Tekeli, H., Deprem Tasarımında Ötelenmenin ve Enerji Tüketiminin Kontrolü. Doktora Tezi, S.D.Ü., F.B.E., Isparta, 2006.
12. Tekeli, H., Tüken, A., Türkmen, M., Atımtay, A., “Depreme Maruz Yapının Ötelenmesinin Basit Hesabı: Kapalı Çözüm”. Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi, Cilt 1, Sayfa 190-203, Antalya, 2005.
13. CSI, SAP2000 V-8, Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual. Computers and Structures, Inc., Berkeley, California, USA, 2002.