Çok Katlı Çok Katlı Yapılarda Yapılarda Burulma Burulma

DüzensizliğiDüzensizliğiGünay ÖzmenGünay Özmen

İstanbul Teknik İstanbul Teknik ÜniversitesiÜniversitesi

1/42

BURULMA (1)BURULMA (1)

2/42

BURULMA (2)BURULMA (2)

3/42

YÖNETMELİK ESASLARIYÖNETMELİK ESASLARI

4/42

5/42

BURULMA DÜZENSİZLİĞİNİ BURULMA DÜZENSİZLİĞİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLERETKİLEYEN FAKTÖRLER

6/42

• Yapının Plan Geometrisi• Planda Rijitlik Dağılımı

PLAN GEOMETRİSİ PLAN GEOMETRİSİ BAKIMINDAN SINIFLANDIRMABAKIMINDAN SINIFLANDIRMA

• Simetrik Yapılar• Simetrik Davranışlı Yapılar• Simetrik Olmayan Yapılar

SİMETRİK YAPILARSİMETRİK YAPILAR

7/42

SİMETRİK DAVRANIŞLI SİMETRİK DAVRANIŞLI YAPILARYAPILAR

SİMETRİK DAVRANIŞLI SİMETRİK DAVRANIŞLI YAPILARDAYAPILARDA

PERDE YERLEŞTİRİLMESİPERDE YERLEŞTİRİLMESİ

8/42

SİMETRİK OLMAYAN YAPILARSİMETRİK OLMAYAN YAPILAR

9/42

MERKEZİ SİMETRİSİ OLAN MERKEZİ SİMETRİSİ OLAN YAPILARYAPILAR

BURULMA YAPAN BURULMA YAPAN YAPILARIN YAPILARIN

SINIFLANDIRILMASISINIFLANDIRILMASI

10/42

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.

ÖRNEK 1 (DÜZENLİ YAPI)ÖRNEK 1 (DÜZENLİ YAPI)

11/42

12/42

KAT bx by

10 1.059 1.1799 1.052 1.1858 1.047 1.1837 1.045 1.1846 1.041 1.1785 1.040 1.1784 1.037 1.1803 1.036 1.1812 1.035 1.1881 1.034 1.193

ÖZELLİKLERBURULMA

DÜZENSİZLİĞİKATSAYILARI

ÖRNEK 2 (DÜZENSİZ YAPI)ÖRNEK 2 (DÜZENSİZ YAPI)

13/42

14/42

ÖZELLİKLERBURULMA

DÜZENSİZLİĞİKATSAYILARI

KAT bx by

10 1.170 1.5669 1.129 1.5028 1.110 1.4607 1.098 1.4306 1.083 1.4015 1.076 1.3774 1.071 1.3693 1.064 1.3422 1.058 1.3271 1.039 1.262

15/42

ÖRNEK 3 ÖRNEK 4

max b = 1.345

ε = % 6.3UBC 1.202

max b = 1.207

SONUÇLAR - 1SONUÇLAR - 1 Geometri ve rijitlik dağılımı bakımından simetrik olan bazı yapılarda, burulma düzensizliği Geometri ve rijitlik dağılımı bakımından simetrik olan bazı yapılarda, burulma düzensizliği

katsayıları, 1.20 sınır değerine yaklaşabilmektedir.katsayıları, 1.20 sınır değerine yaklaşabilmektedir.

16/42

Sadece geometrik bakımdan Sadece geometrik bakımdan düzensiz olan yapılarda, burulma düzensiz olan yapılarda, burulma düzensizliği çok yüksek düzeyde düzensizliği çok yüksek düzeyde değildir. Burulma bakımından en değildir. Burulma bakımından en elverişsiz nitelikteki yapılarda bile elverişsiz nitelikteki yapılarda bile bb burulma düzensizliği katsayıları burulma düzensizliği katsayıları ortalama 1.4 mertebesindedir.ortalama 1.4 mertebesindedir.

Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda küçük boyut artırımları sonunda Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda küçük boyut artırımları sonunda burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir.burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir.

17/42

Uygulamada karşılaşılan asimetrik Uygulamada karşılaşılan asimetrik yapılarda, rijitlik bakımından büyük yapılarda, rijitlik bakımından büyük bir düzensizlik olmaması halinde, bir düzensizlik olmaması halinde, burulma düzensizliği katsayıları burulma düzensizliği katsayıları makul düzeylerde kalmaktadır.makul düzeylerde kalmaktadır.

RİJİTLİK DAĞILIMI BAKIMINDANRİJİTLİK DAĞILIMI BAKIMINDANDÜZENSİZ YAPI (ÖRNEK 5)DÜZENSİZ YAPI (ÖRNEK 5)

18/42by = 1.637 1.915 ε = %9.3

%12.7

ÖRNEK 6ÖRNEK 6

19/42

by = 1.458 1.509 ε = %7.4

%7.9

SONUÇLAR - 2SONUÇLAR - 2 Rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılarda, burulma düzensizliği çok yüksek Rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılarda, burulma düzensizliği çok yüksek

düzeylerde olabilmektedir.düzeylerde olabilmektedir.

20/42

Burulma bakımından en elverişsiz Burulma bakımından en elverişsiz nitelikteki yapılarda bile nitelikteki yapılarda bile bb burulma burulma düzensizliği katsayıları, DBYBHY’te düzensizliği katsayıları, DBYBHY’te eşdeğer deprem yükü uygulaması eşdeğer deprem yükü uygulaması için sınır değer olarak belirtilen 2.00 için sınır değer olarak belirtilen 2.00 değerinin altında kalmaktadır.değerinin altında kalmaktadır.

Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda yapılacak düzenlemelerle Bu tür yapıların “Zayıf” akslarındaki taşıyıcı elemanlarda yapılacak düzenlemelerle burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir.burulma düzensizliği geniş ölçüde giderilebilmektedir.

21/42

Burulma düzensizliğini azaltmak için Burulma düzensizliğini azaltmak için en etkili önlem zayıf akslara, kısıtlı en etkili önlem zayıf akslara, kısıtlı sayı ve boyutta da olsa, perde(ler) sayı ve boyutta da olsa, perde(ler) yerleştirilmesidir.yerleştirilmesidir.

Zayıf akslardaki kolon ve/veya kiriş boyutlarının arttırılması da burulma düzensizliğini Zayıf akslardaki kolon ve/veya kiriş boyutlarının arttırılması da burulma düzensizliğini azaltma yönünde bir miktar yararlı olmaktadır.azaltma yönünde bir miktar yararlı olmaktadır.

22/42

Yüksek oranda burulma Yüksek oranda burulma düzensizliği olan yapılarda bile, düzensizliği olan yapılarda bile, boyutlandırma bakımından önemli boyutlandırma bakımından önemli bir olumsuzlukla bir olumsuzlukla karşılaşılmamaktadır. karşılaşılmamaktadır. Yönetmeliklerde burulma Yönetmeliklerde burulma düzensizliği için öngörülen düzensizliği için öngörülen önlemlerde değişiklik(ler) önlemlerde değişiklik(ler) yapılmasının gerektiği ileri yapılmasının gerektiği ileri sürülebilirsürülebilir..

GEOMETRİ VE RİJİTLİK DAĞILIMI GEOMETRİ VE RİJİTLİK DAĞILIMI BAKIMINDAN DÜZENSİZ YAPI BAKIMINDAN DÜZENSİZ YAPI

(ÖRNEK 7)(ÖRNEK 7)

23/42by = 1.787 1.906 ε = %11.1 %12.6

ÖRNEK 8ÖRNEK 8

24/42

by = 1.524 1.649 ε = %8.1 %9.4

25/42

SONUÇLAR - 3SONUÇLAR - 3

Hem geometri hem de rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapıların davranış Hem geometri hem de rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapıların davranış biçimleri, sadece rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılar ile paralel niteliktedir.biçimleri, sadece rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan yapılar ile paralel niteliktedir.

26/42

Burulma düzensizliğinin hemen Burulma düzensizliğinin hemen hemen sadece planda rijitlik hemen sadece planda rijitlik dağılımının dengesiz olmasına bağlı dağılımının dengesiz olmasına bağlı olduğu sonucuna varılmaktadır.olduğu sonucuna varılmaktadır.

27/42

Gözlemler ve EksiklerGözlemler ve Eksikler

2. Tüm tipik yapılarda kat sayısı 10 olarak alınmıştır.

3. Perdeler kenar akslara yerleştirilmiştir.

4. Y eksenine paralel aksların sayısı çok değişmemektedir, (5~6).

1. b burulma düzensizliği katsayısı 2.00 sınır değerini aşmamaktadır.

28/42

1. 8 adet “Tipik Yapı” grubu seçilmiştir.

3. Y eksenine paralel perdeler sistematik olarak X ekseni boyunca kaydırılmıştır.4. Y eksenine paralel aksların sayısı

3~10 arasında değiştirilmiştir.

2. Tipik yapılarda kat sayısı 1, 2, 4, 6, 8, 10 olarak değiştirilmiştir.

Aşırı Burulma Yapan YapılarAşırı Burulma Yapan Yapılar

Toplam yapı tipi sayısı : 198

29/42

Tipik Tipik YapıYapı

GruplarıGrupları

30/42

Tipik Tipik YapıYapı

GruplarıGrupları

Bazı SonuçlarBazı Sonuçlar

31/42

32/42

KAT SAYISINA GÖRE DEĞİŞİM

33/42

6 Akslı Yapılar6 Akslı Yapılar

SONUÇLAR - 4SONUÇLAR - 4 Kat sayısı azaldıkça burulma düzensizliği katsayısı artmaktadır.Kat sayısı azaldıkça burulma düzensizliği katsayısı artmaktadır.

34/42

DBYBHY’te aşırı burulma yapan DBYBHY’te aşırı burulma yapan yapılar için öngörülen dinamik yapılar için öngörülen dinamik hesap uygulamasının bir “yaptırım” hesap uygulamasının bir “yaptırım” niteliğinde olmadığı niteliğinde olmadığı anlaşılmaktadır.anlaşılmaktadır.

Maksimum Maksimum bb değerleri perdelerin, değerleri perdelerin, kütle merkezleri üzerinde olmamak kütle merkezleri üzerinde olmamak koşuluyla, kütle merkezine koşuluyla, kütle merkezine olabildiğince yakın konumda olabildiğince yakın konumda bulunmaları durumunda bulunmaları durumunda oluşmaktadır.oluşmaktadır.

GİZLİ BURULMA DÜZENSİZLİĞİGİZLİ BURULMA DÜZENSİZLİĞİÖRNEK 9ÖRNEK 9

35/42b = 1.253 1.265

ÖRNEK 10ÖRNEK 10

36/42bx = 1.185 1.195 , by = 1.220 1.576

ÖRNEK 11ÖRNEK 11

37/42

bx = 1.614 , by = 1.374

ÖRNEK 11-AÖRNEK 11-A

38/42

bx = 1.107 , by = 1.374

SONUÇLAR - 5SONUÇLAR - 5 Geometri ve Rijitlik dağılımı bakımından simetrik (düzenli) olan yapılarda da, burulma düzensizliği meydana gelebilmektedir. 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.“Gizli Burulma Düzensizliği” adı verilen bu düzensizliğin nedeni, kenar akslardaki rijitliklerin düşük olmasıdır.

39/42

Bazı durumlarda, orta bölgelerdeki Bazı durumlarda, orta bölgelerdeki perde rijitliklerini küçülterek de perde rijitliklerini küçülterek de burulma düzensizliği burulma düzensizliği azaltılabilmekte veya tümüyle azaltılabilmekte veya tümüyle giderilebilmektedir.giderilebilmektedir.

KaynaklarKaynaklar Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği, Teknik Rapor No: TDV/TR 036-61, Türkiye Deprem Vakfı, Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliği, Teknik Rapor No: TDV/TR 036-61, Türkiye Deprem Vakfı,

İstanbul, Ocak 2001.İstanbul, Ocak 2001.

40/42

Plan Geometrisinin Burulma Plan Geometrisinin Burulma Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-6, Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-6, Sayı: 410, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Sayı: 410, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, Nisan 2001.Odası, Nisan 2001.

Rijitlik Dağılımının Burulma Rijitlik Dağılımının Burulma Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Düzensizliğine Etkisi, Türkiye Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-1, Mühendislik Haberleri, Yıl: 46/2001-1, Sayı: 411, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Sayı: 411, TMMOB, İnşaat Mühendisleri Odası, Haziran 2001Odası, Haziran 2001..

Plan Geometrisi ve Rijitlik Dağılımı Bakımından Düzensiz Yapılar, İstanbul Bülten, TMMOB İnşaat Plan Geometrisi ve Rijitlik Dağılımı Bakımından Düzensiz Yapılar, İstanbul Bülten, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Yıl: 12, Sayı: 56, Eylül-Ekim 2001.Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Yıl: 12, Sayı: 56, Eylül-Ekim 2001.

41/42

Simetrik Yapılarda Burulma Simetrik Yapılarda Burulma Düzensizliği, TMMOB İnşaat Düzensizliği, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt 13, Sayı 4, Ekim 2002.13, Sayı 4, Ekim 2002.

Çok Katlı Yapılarda Aşırı Burulma Çok Katlı Yapılarda Aşırı Burulma Düzensizliği, TMMOB İnşaat Düzensizliği, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt Mühendisleri Odası Teknik Dergi, Cilt 15, Sayı 1, Ocak 2004.15, Sayı 1, Ocak 2004.

TeşekkürlerTeşekkürler

Günay ÖzmenGünay Özmen

İstanbul Teknik İstanbul Teknik ÜniversitesiÜniversitesi

42/42