38
ıı ı ı ı !" #$$%$

yildiz.edu.tryildiz.edu.tr/~kircil/performans1.pdf · bir deprem do rultusu için kirilerin en fazla %30’unun (tali kiriler hariç) ve kolonların bir kısmının ileri hasar bölgesinde

  • Upload
    donhi

  • View
    217

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

�������������� �������

����������������������� ı��ı�

��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı�����ı ������� ı���� �����! �"���#$�$%$

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KONUYLA �LG�L� FAYDALANILAB�L�NECEK DOKÜMANLAR

•FEMA 273

•FEMA 274

•FEMA 356

•ATC 40

•DBYBHY

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

SÜNEKL�K: Ta�ıyıcı sistemin yük ta�ıma kapasitesinde önemli bir azalma olmadan yer de�i�tirme yapabilme yetene�iVEYA

Kesitin ta�ıma gücünde önemli bir azalma olmadan �ekil de�i�tirebilme yetene�i (kesit sünekli�i)

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

SÜNEKGEVREKKIRILMA B�Ç�M�

XKESME

XEKSENEL BASINÇ

XE��LME (basınç)

XE��LME (Çekme)

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

4ø16

A’s

250

500

A’s

250

500

As

1/13

1/2 2

1/31

A’s / As

Mom

ent (

kNm

)

0

50

100

150

200

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

E�rilik(1/m)

1 2 3

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

mom

ent

500

500

8ø20

e�rilik0

100

200

300

400

500

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

n=0

ckbhfN

n =

n=0.25n=0.5

n=0.75

e�rilik

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

FcFcs

�c

X

�sFs

Fs-Fcs-Fc < > 0

�c

XFcs

Fc

Fs

Fs-Fcs-Fc � 0

�=�c

X�

��s

�s

�c �c �c �c

M

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�

M=FT z = FC z

� = �c / x

� = �s / d-x

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�c

�c �s

�s

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

M=FT z = FC z

� = �c / x

� = �s / d-x

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�c

�c �s

�s

As

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

M=FT z = FC z

� = �c / x

� = �s / d-x

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�c

�c �s

�s

As

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

SÜNEKGEVREKKIRILMA B�Ç�M�

XKESME

XEKSENEL BASINÇ

XE��LME (basınç)

XE��LME (Çekme)

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

����������

� ����� ���

� �� �� �� ���������! "� �������� ����# �

����! � � �� �� �� �����

utepe

Vt

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Vt

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

utepe

Vt

utepe

Vt

SÜNEK TA�IYICI S�STEM

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

utepe

Vt

utepe

Vt

SÜNEK OLMAYAN TA�IYICI S�STEM

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

utepe

Vt

SÜNEK TA�IYICI S�STEM: Akmadan sonra yatay yük kapasitesinde ciddi bir azalma olmadan yatay yer de�i�tirme yapabiliyor.

SÜNEK OLMAYAN TA�IYICI S�STEM: Akmadan sonra fazla yer de�i�tirme yapmadan ta�ıma gücünü kaybediyor.

utepe

Vt

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

utepe

Vt

Vy

uy umaks

µ= umaks / uy

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

y

ely V

VR =

d

eld V

VR =

d

y

y

d

V

V

RR

=

d

yyd V

VRR =

Dayanım fazlalı�ı(overstrength)

Vd

Vel

Vy

V

u

d

eld R

VV =

Mevcut Tasarım Felsefesi (Kuvvete dayalı tasarım)

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Vd

Vel

Vy

Kuvvete dayalı tasarım

d

eld R

VV =

I)T(SAV 0el =

Mevcut Tasarım Felsefesi (Kuvvete dayalı tasarım)

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Klasik depreme dayanıklı yapı tasarımı dü�üncesi can kaybını önlemek ilkesinden hareketle ortaya çıkmı�tır ve bir çok modern deprem yönetmeli�inde oldu�u gibi ülkemizde yürürlükte bulunan deprem yönetmeli�inde de (ABYYHY 1997, 2007) �u ifade ile belirtilmektedir:

Hafif �iddetteki depremlerde; binalardaki yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarının her hangi bir hasar görmemesi,

Orta �iddetteki depremlerde; yapısal ve yapısal olmayan elemanlardaki hasarın onarılabilir düzeyde olması,

�iddetli depremlerde; can kaybını önlemek amacı ile binaların kısmen veya tamamen göçmesinin önlenmesi.

Bu ifadeden de anla�ılabilece�i gibi, konut ve i� yeri amaçlı binalardan beklenen performans, tasarım depremi altında can güvenli�inin korunmasıdır.

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Mevcut Tasarım Felsefesi (Kuvvete dayalı tasarım)

V

Hasar yok

A�ır hasar, göçme ve can

kaybıengellenmi�

Tasarım depremi etkisinde performans

(BEL�RS�Z)

? ? ?

u

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Günümüzde de geçerli olan depreme dayanıklı yapı tasarımıdü�üncesi, ta�ıyıcı ve ta�ıyıcı olmayan sistem elemanlarında hasarı sınırlandırmak amacıyla bazı dayanım, süneklik ve rijitlik ko�ulları ve sınırlandırmaları getirmekle beraber, a�a�ıdaki sorulara cevap vermekte yetersiz kalmaktadır:

Hangi ta�ıyıcı ve/veya ta�ıyıcı olmayan sistem elemanlarında hasar olu�acaktır?

Hasar da�ılımı nedir? Muhtemel göçme mekanizmalarınelerdir?

Bu hasarların miktarı nedir?

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�

M=FT z = FC z

� = �c / x

� = �s / d-x

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�c

�c �s

�s

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

����������

� ����� ���

� �� �� �� ���������! "� �������� ����# �

����! � � �� �� �� �����

M

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�

�ekil de�i�tirme

(e�rilik, �)

Minimum hasar (MN)

�ç kuvvet (moment, M) Güvenlik

sınırı (GV)Göçme

sınırı (GÇ)

Minimum hasar

bölgesi

Belirgin hasar

bölgesi

�leri hasar bölgesi

Göçme bölgesi

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�

M=FT z = FC z

� = �c / x

� = �s / d-x

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�c

�c �s

�s

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�Do�rusal olmayan hesap yapılması durumunda kesit performans seviyesi beton ve çelikteki birim �ekil de�i�tirme miktarıyla belirlenir.

z

FT

FC�

�s

�c

x

d

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

KES�T HASAR SINIRLARI ve BÖLGELER�Do�rusal hesap yapılması durumunda kesitte olu�an içkuvvetin kesit ta�ıma gücüne oranı (etki/kapasite oranı) performans göstergesi olarak kullanılır.

Sünek kiri�, kolon ve perde kesitlerinde etki/kapasite oranı(r), elastik deprem yüküyle (Ra=1) hesaplanan kesit e�ilme momentinin kesit artık moment kapasitesine bölünmesiyle hesaplanır.

QGK

E

MMM

r+

=-

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Göçme sınırı

Minimum hasar sınırı

Güvenlik sınırı

Kuv

vet e

sasl

ıkes

it ha

sar s

ınırl

arı

�leri hasar bölgesi

Minimum hasar bölgesi

Belirgin hasar bölgesi

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Minimum hasar sınırı

Güvenlik sınırı Göçme

sınırı

Minimum hasar bölgesi

Belirgin hasar bölgesi

�leri hasar bölgesi

�ekil de�i�tirme esaslı kesit hasar sınırları

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Göçme sınırı

Minimum hasar sınırı

Güvenlik sınırı

Kuv

vet e

sasl

ıkes

it ha

sar s

ınırl

arı

�ekil de�i�tirme esaslı kesit hasar sınırları

Minimum hasar sınırı

Güvenlik sınırı Göçme

sınırı

�leri hasar bölgesi

Belirgin hasar bölgesi

Minimum hasar bölgesi

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

B�NA PERFORMANS SEV�YELER�

HEMEN KULLANIM PERFORMANS SEV�YES�

CAN GÜVENL��� PERFORMANS SEV�YES�

GÖÇME ÖNCES� PERFORMANS SEV�YES�

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

B�NA PERFORMANS SEV�YELER�

HEMEN KULLANIM PERFORMANS SEV�YES�

CAN GÜVENL��� PERFORMANS SEV�YES�

GÖÇME ÖNCES� PERFORMANS SEV�YES�

Hemen Kullanım Durumu’nda, her hangi bir katta, uygulanan her bir deprem do�rultusu için kiri�lerin en fazla %10’unun belirgin hasar bölgesinde olmasına izin verilir. Di�er ta�ıyıcı sistem elemanlarının tamamı minimum hasar bölgesinde olmalıdır. Aksi halde bina Hemen Kullanım Durumu’nda kabul edilemez.Bu ko�ulların sa�lanması durumunda binanın güçlendirilmesine gerek yoktur.

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

B�NA PERFORMANS SEV�YELER�

HEMEN KULLANIM PERFORMANS SEV�YES�

CAN GÜVENL��� PERFORMANS SEV�YES�

GÖÇME ÖNCES� PERFORMANS SEV�YES�

Can Güvenli�i Durumu’nda her hangi bir katta, uygulanan her bir deprem do�rultusu için kiri�lerin en fazla %30’unun (tali kiri�ler hariç) ve kolonların bir kısmının ileri hasar bölgesinde olmasına izin verilir. Ancak her bir katta ileri hasar bölgesindeki kolonların, kolonlar tarafından ta�ınan toplam kesme kuvvetine katkısı %20’nin altında olmalıdır (en üst katta %40). Di�er tüm ta�ıyıcı sistem elemanları minimum hasar bölgesi veya belirgin hasar bölgesindedir.

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

B�NA PERFORMANS SEV�YELER�

HEMEN KULLANIM PERFORMANS SEV�YES�

CAN GÜVENL��� PERFORMANS SEV�YES�

GÖÇME ÖNCES� PERFORMANS SEV�YES�

Ayrıca her hangi bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde birden minimum hasar sınırı a�ılmı� olan kolonlar tarafından ta�ınan kesme kuvvetlerinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından ta�ınan kesme kuvvetine oranının %30’u a�maması gerekir. Bu ko�ulların sa�lanması durumunda bina Can Güvenli�i Durumu’nda kabul edilir.

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

B�NA PERFORMANS SEV�YELER�

HEMEN KULLANIM PERFORMANS SEV�YES�

CAN GÜVENL��� PERFORMANS SEV�YES�

GÖÇME ÖNCES� PERFORMANS SEV�YES�Göçmenin Önlenmesi Durumu’nda, her hangi bir katta, uygulanan her bir deprem do�rultusu için kiri�lerin en fazla %20’sinin ve kolonların bir kısmının göçme bölgesinde olmasına izin verilir.Di�er tüm ta�ıyıcı sistem elemanları minimum hasar bölgesi, belirgin hasar bölgesi veya ileri hasar bölgesindedir.

Her hangi bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde birden minimum hasar sınırı a�ılmı� olan kolonlar tarafından ta�ınan kesme kuvvetlerinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından ta�ınan kesme kuvvetine oranının %30’u a�maması gerekir

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

%20%80Göçmenin önlenmesi

%30%70Can Güvenli�i

%10%90Hemen Kullanım

Göçme�leri Hasar Bölgesi

Belirgin Hasar

Bölgesi

Minimum Hasar

Bölgesi

Bina performans düzeyi

Kiri�ler için izin verilen en büyük hasar oranları

�������������� ����������&��'&��&�� (����)������*$#+$%��� ������ ��� ����������������� ������������� ���ı ���ı ������� ı

Kolon kesme kuvveti oranı<%20(en üst katta <%40)

Kolon kesme kuvveti oranı >%80(en üst katta >%60)

Göçmenin önlenmesi

Kolon kesme kuvveti oranı<%20(en üst katta <%40)

Kolon kesme kuvveti oranı>%80(en üst katta >%60)

Can Güvenli�i

%100Hemen Kullanım

Göçme�leri hasar bölgesi

Belirgin hasar bölgesi

Minimum hasar bölgesi

Kolonlar için izin verilen en büyük hasar ve kesme kuvveti oranları

Bina performans düzeyi