The Internet belongs to everyone. Let’s keep it that way.

Protect Net Neutrality
Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

İKİ DOĞRULTUDA SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MERKEZİ ÇAPRAZ PERDELİ ÇELİK BİNANIN TASARIMI - Tez Sunumu

No description
by

Hebun Lezgin

on 23 June 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of İKİ DOĞRULTUDA SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MERKEZİ ÇAPRAZ PERDELİ ÇELİK BİNANIN TASARIMI - Tez Sunumu

ÇALIŞMANIN AMACI
T.C.
DİCLE ÜNİVERSİTESİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ










İKİ DOĞRULTUDA SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK
MERKEZİ ÇAPRAZ PERDELİ ÇELİK
BİNANIN TASARIMI

BİTİRME TEZİ

CİHAN SUVARİGİL
ÖMER YILMAZ

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN
TEŞEKKÜR EDERİM

> Bu projesi kapsamında, iki doğrultuda süneklik düzeyi yüksek merkezi çapraz perdeli çelik bina tasarımının yapılması amaçlanmaktadır.
> Binanın yapısal analizi için SAP 2000 yapı analiz programı kullanılmıştır. Analiz ve tasarımında Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, TS648 Çelik Yapıların Yapım ve Hesap Kuralları ve TS498 Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri yönetmelikleri esas alınmıştır.
ÇALIŞMANIN AMACI
> Binanın her iki doğrultudaki yatay yük taşıyıcı sistemi, DBYBHY 4.6’da tanımlanarak ilgili tasarım koşulları verilen, süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerden oluşmaktadır.

> Kat döşemeleri, çelik kirişlere mesnetlenen ve trapez profilli sac levhalar üzerinde yerinde dökme betonarme olarak inşa edilen kompozit döşeme sisteminden meydana gelmektedir. Düzlemi içinde rijit bir diyafram oluşturan betonarme döşemenin çelik kirişlere bağlantısı için, boyutları ve yerleşimi konstrüktif olarak seçilen kayma çivilerinden (stud) yararlanılmıştır. Bu örnekte çelik kirişlerin, düşey yükler altında, betonarme döşeme ile birlikte kompozit olarak çalışması hesaba katılmamaktadır.
ÇELİK BİNANIN TANITILMASI
Normal Kat Sistem Planı
Tipik sistem enkesiti (1 aksı çerçevesi)
> 2.0 m aralıklarla teşkil edilen ikincil ara kirişler ana kirişlere mafsallı olarak bağlanmaktadır. Benzer şekilde, akslardaki ana çerçeve kirişlerinin kolonlara bağlantıları da mafsallı olacaktır. Kolonların ±0.00 kotunda, temele ankastre olarak mesnetlendiği göz önünde tutulacaktır.
> Taşıyıcı sistemin kirişleri ve kolonları Avrupa norm profilleri (kirişler için IPE ve HEA profilleri, kolonlar için HEB profilleri) kullanılarak boyutlandırılacaktır. Düşey düzlem çaprazları ise kare kesitli kutu profillerle teşkil edilecektir.
> Sistemin tasarımında St37 yapı çeliği kullanılması öngörülmektedir. Yapı çeliğinin özellikleri ile ilgili olarak, DBYBHY 4.2.3.1 geçerlidir.
> TS648 (1980)’e göre, St37 yapı çeliğinin akma gerilmesi 235 N/mm2, elastisite modülü E = 206182 N/mm2 ve normal gerilme için emniyet gerilmesi 141 N/mm2, kayma gerilmesi için emniyet gerilmesi 82 N/mm2 değerini almaktadır.
YÜKLER
> Not: Merdiven ve asansör bölgesindeki sabit ve hareketli yüklerin döşemenin diğer bölgelerindeki sabit ve hareketli yüklere eşit olduğu varsayılmıştır.

> c) Dış duvar yükü (normal katlarda): gd=3.0 kN/m2
Deprem Karakteristikleri

Tasarımı yapılacak olan yedi katlı çelik bina birinci derece deprem bölgesinde ve Z2 yerel zemin sınıfı üzerinde inşa edilecek ve konut veya işyeri olarak kullanılacaktır. Yatay yük taşıyıcı sisteminin her iki doğrultuda süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerden oluşturulması öngörülmektedir.
• Etkin yer ivmesi katsayısı (1. derece deprem bölgesi) = 0.40
• Bina önem katsayısı (konutlar ve işyerleri) = 1.00
• Spektrum karakteristik periyotları: TA = 0.15 s, TB = 0.40 s (Z2 yerel zemin sınıfı)
• Taşıyıcı sistem davranış katsayısı (deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerle taşındığı çelik binalar) = 5
• Hareketli yük katılım katsayısı: n = 0.30
DEPREM YÜKLERİ
DEPREM YÜKLERİ
Düzensizliklerin kontrolü

Bina kat planlarında çıkıntıların olmaması, döşeme süreksizliklerinin ve döşemelerde büyük boşlukların bulunmaması, yatay yük taşıyıcı sistemlerin planda düzenli olarak yerleşmesi nedeniyle planda düzensizlik durumları mevcut değildir.
Benzer şekilde, taşıyıcı sistemin düşey elemanlarında süreksizliklerin ve ani rijitlik değişimlerinin olmaması ve kat kütlelerinin yapı yüksekliği boyunca değişiklik göstermemesi nedeniyle, düşey doğrultuda düzensizlik durumları’da mevcut değildir.
Binanın birinci doğal titreşim periyodunun belirlenmesi
DBYBHY Denk.(2.11)’deki fiktif kuvvetleri kat ağırlıkları ve kat yükseklikleri ile orantılı kuvvetlerdir ve aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilirler.
(x) doğrultusundaki birinci doğal titreşim periyodu;
(y) doğrultusundaki birinci doğal titreşim periyodu
Toplam eşdeğer deprem yükünün hesabı
DBYBHY bina yüksekliğinin H_N=24.5 m<40.0 m
Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi uygulanacaktır.
Katlara etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin belirlenmesi
Deprem yüklerinin etkime noktaları

DBYBHY (2007) 2.7.3.1’e göre, burulma düzensizliğinin bulunmadığı binalarda katlara etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin, ek dışmerkezlik etkisinin hesaba katılabilmesi amacı ile, göz önüne alınan deprem doğrultusuna dik doğrultudaki bina genişliğinin +%5’i ve -%5’i kadar kaydırılması ile belirlenen noktalara ve ayrıca kat kütle merkezine uygulanması öngörülmektedir.
Rüzgâr Yükleri
Wi = cf × q × Ai
Yapı sisteminin düşey yükler ile yatay deprem ve rüzgâr kuvvetleri altında analizi ile elde edilen iç kuvvetler, DBYBHY 2.7.5’e ve TS648’e uygun olarak, aşağıdaki şekilde birleştirileceklerdir.
YÜK BİRLEŞİMLERİ
YAPI SİSTEMİNİN ANALİZİ
Sistem analizleri SAP 2000 bilgisayar yazılımından yararlanarak gerçekleştirilmiştir. Analiz adımları Ek’de açıklamalı olarak sunulmuştur.
Göreli Kat Ötelemelerinin Kontrolü
BOYUTLANDIRMA HESAPLARI
Düşey yüklerden (G+Q yüklemesi) oluşan iç kuvvetler (kesit zorları) SAP 2000 v17.0 kullanılarak aşağıdaki değerler bulunmuştur.
Mmaks = 179.2 kNm
Tmaks = 55.6 kN
Seçilen kiriş kesiti (IPE 400) için enkesit karakteristikleri:
Wx = 1156 cm3, Ix = 23130 cm4, Sx = 654 cm3, tw = 8,6 mm
Normal Gerilme Tahkiki:
Ana Çerçeve Kirişlerinin Boyutlandırılması
Düşey yükler ile deprem etkilerinden (G + Q + Exn- 0.3Ey yüklemesi) dolayı kirişte oluşan toplam iç kuvvetler (kesit zorları) SAP 2000 kullanılarak aşağıdaki değerler bulunmuştur.
koşulları sağlaması gerekmektedir.
Çaprazların yok varsayılması durumunda, söz konusu kirişte G + Q yüklemesinden meydana gelen kesit zorları SAP 2000 v17.0 kullanılarak aşağıdaki değerler bulunmuştur.
MG+Q = 27.4 kNm
NG+Q = 0.0
TG+Q = 68.1 kN
Çaprazların Boyutlandırılması
En elverişsiz olan düşey yükler + deprem yüklemesi (G + Q + Exn -0.3Ey yüklemesi) için gerilme kontrolleri yapılacaktır.

N(G+Q) = -253.3 kN
N(E) = -609.0 kN N(G+Q+E) = -862.3 kN
Çapraz elemanlar için seçilen kesit: 200×200×10
Enkesit karakteristikleri: A = 74.90 cm2, imin = 7.72 cm

Kolonların Boyutlandırılması
En elverişsiz olan düşey yükler + deprem yüklemesi (G + Q + Exn - 0.3Ey yüklemesi) için boyutlandırılacaktır.
N(G) = -921.6 kN
N(Q) = -314.8 kN
N(E) = -1824.5 kN
150/26=5.77<0.3×29.62=8.89
ve
398/14=28.43<1.33×29.62×(2.1-0.597)=59.21
elde edilir ve enkesit koşullarının sağlandığı görülür.
Merkezi çapraz sisteminden aktarılan büyük eksenel kuvvetlerin etkisinde olan, buna karşılık eğilme momentleri küçük değerler alan bu kolonda, DBYBHY 4.3.1.2 uyarınca
yüklemeleri altında elde, edilen eksenel basınç ve çekme kuvvetleri için (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yapılan kesit hesabı daha elverişsiz sonuç vermektedir.
Taşıyıcı Sistem Elemanlarının Enkesit Profilleri
1-Sistem Modelinin Oluşturulması
Gerçekte 7 katlı olan sistemin tek katlı olarak modellenmesinin nedeni katların özelliklerinin hemen hemen aynı olmasıdır. Önce bu katın özellikleri tanımlanacak, daha sonra Replicate komutu kullanılarak kat sayısı artırılacaktır. Son olarak farklı katlarda gerekli değişiklikler yapılarak sistem modeli tamamlanacaktır.
EKLER
2-Malzeme Özelliklerinin Tanımlanması:
3- Kesit Özelliklerinin Tanımlanması
Kirişler ve kolonlar için kesitleri Euro.Pro dosyasından hazır olarak aldım. Çapraz kirişlerin kesitini ise elle tanımladım.
Kirişler için; IPE360, IPE450
Kolonlar için; HE340B, HE360A, HE400B, HE450B
Çapraz Kirişler için ise;  200×200×10 ebatında kutu kesiti tanımladım;
4- Modelin Düzenlenmesi
• Kesitlerin atanması işlemini yaptım.
• Kirişlerin birleşim yerlerini mafsallı yaptım.
4- Modelin Düzenlenmesi
• Kolonların doğrultusunu ayarladım.
4- Modelin Düzenlenmesi
• İkincil kirişleri oluşturdum.
• Asansör ve merdiven boşluklarını oluşturdum.
4- Modelin Düzenlenmesi
• Döşemeyi oluşturdum.
• Kolon alt uçlarına ankastre mesnet ataması yaptım.
4- Modelin Düzenlenmesi
• Sabit, hareketli, rüzgâr ve deprem yük tiplerini tanımlayıp, atama işlemini yaptım.
5- Modelin Tamamlanması
• Oluşturulan modeli replicate komutuyla 7 katlı hale getirdim.
• Yeni oluşturulan çapraz kirişlerin düzenlenmesini yaptım.
• Kolon ve kirişlerin kesit atamalarını düzenledim.
• Çatı katının dış duvar yükünü sildim, sabit ve hareketli yüklerini düzenledim.
• Yük kombinasyonlarını tanımladım.
6-Sonuçların Görüntülenmesi
Run Analysis düğmesinden sistemi analiz ederek sonuçları elde ettik.
Full transcript