30
Kaynaklar: 1) Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı için Esaslar, 2018 2) , 2006 The Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame Buildings Konu4 DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI Kolonlar Paki Turğut [email protected] https://turgutpaki.weebly.com/ Paki Turgut k a . w p t e u e g b r l u y t . . c w o m w w

Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Kaynaklar: 1) Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı için Esaslar, 20182) , 2006The Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame Buildings

Konu4DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Kolonlar

Paki Turğ[email protected]

https://turgutpaki.weebly.com/PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 2: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Süneklik Düzeyi Yüksek Kolonlar

Page 3: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Bütün deprem bölgelerinde, süneklik düzeyi yüksek veya süneklik düzeyi

sınırlı olan tüm betonarme sistemlerin kolonlarında, kolon-kiriş birleşim

bölgelerinde, perde uç bölgelerinde ve kiriş sarılma bölgelerinde kullanılan etriyeler

özel deprem etriyesi, çirozlar ise özel deprem çirozu olarak düzenlenecektir.

Özel deprem etriyelerinin her iki ucunda mutlaka 135 derece kıvrımlı kancalar bulunacaktır. Özel deprem çirozlarında ise bir uçta 90 derece kıvrımlı kanca yapılabilir. Bu durumda kolonun veya perdenin bir yüzünde, kanca kıvrımları 135 derece ve 90 derece olan

çirozlar hem yatay hem de düşey doğrultuda şaşırtmalı olarak düzenlenecektir. 135 derece kıvrımlı kancalar, f enine donatı çapını

göstermek üzere, en az 5f çaplı daire etrafında bükülecektir. Kancaların uç düz boyu kıvrımdaki son teğet noktasından itibaren,

nervürlü çubuklarda 6f ve 80 mm'den küçük olmayacaktır.

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

dış etriyeyi saracaktır. Etriyeler ve çirozlar beton dökülürken oynamayacak biçimde boyuna donatıya sıkıca bağlanacaktır.

Özel deprem etriyeleri boyuna donatıyı dıştan kavrayacak ve kancaları aynı boyuna donatı etrafında kapanacaktır. Özel deprem çirozlarının çapı ve aralığı, etriyelerin çap ve aralığı ile aynı olacaktır. Çirozlar, her iki uçlarında mutlaka boyuna donatıları ve

Page 4: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Boyuna donatıların bindirmeli kaynaklı eklerinin sertifikalı kaynakçılar tarafından

yapılması zorunludur. Küt kaynak ekleri yapılmayacaktır. Kaynak yapılacak donatı çeliğinin karbon eşdeğeri TS-500'de verilen

sınır değeri aşmayacaktır.

Kaynaklı ve manşonlu boyuna donatı eklerinin monotonik ve tekrarlı yükler altında

yeterli performansa sahip olduğu ilgili standartlar esas alınarak belgelendirilecektir.

Ekin deneyle bulunan kopma dayanımı, eklenen donatı çubuklarının

TS-500'de verilen kopma dayanımından daha az olmayacaktır.

Enine donatıların boyuna donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez.

Çelik pencere ve kapı kasalarının, dübellerin, bağlantı plakalarının, tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara

kaynakla bağlanmasına izin verilmez.

Depreme dayanıklı yapı tasarımında önemli olan konulardan birisi de donatının beton içerisindeki kenetlenme boyudur. Kancalı ve kancasız çekme donatısı çubukları için gerekli kenetlenme boyları

TS-500'de verilen kurallara göre hesaplanacaktır.

Page 5: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Deprem esnasında kolonların enerjiyutma kabiliyetinin (süneklik)

yüksek olması önemlidir.Kolonlarda yüksek düzeyde süneklik

oluşturmak için kesit ve donatıylailgili koşulların yerine getirilmesi gerekir.

Dikdörtgen kesitli kolonların en küçük boyutu 300 mm'den daha az olmayacaktır.

Dairesel kolonların çapı en az 350 mm olacaktır.

Kolonun brüt enkesit alanı, N düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak dm

etkisi altında hesaplanan eksenel basınç kuvvetlerinin en büyüğü olmak üzere, şu koşulunu sağlamalıdır.

Kolonlarda boyuna donatı brüt alanı kesitin %1'inden az, %4'ünden fazla

olmayacaktır. Kolonlarda f14 den daha ince donatı kullanılmayacaktır.Ddairesel kolonlarda 6 adetten daha az sayıda donatı kullanılmayacaktır.

Bindirmeli ek yapılan kesitlerde boyuna donatı oranı %6'yı geçmeyecektir.

Kolon boyuna donatılarının bindirmeli ekleri, kolonun serbest yüksekliğininorta 1/3'lük kısmında yapılacaktır. Bindirme ekinin boyu ℓ 'den küçükb

olmayacaktır. Bindirmeli ek boyunca yerleştirilecek enine donatıların aralığıkolonun en küçük boyutunun 1/3'ünden ve 150 mm’den büyük olmayacak.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 6: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

wKatlar arasında kolon kesitinin değişmesi durumunda, boyuna donatının kolon-kiriş birleşim bölgesi içinde düşeye göre eğimi 1/6'dan daha fazla olmayacaktır.

Kesit değişiminin daha fazla olması durumunda veya en üst kat kolonlarında; alttaki kolonun boyuna donatısının karşı taraftaki kirişin içindeki kenetlenme boyu, TS-500'de çekme donatısı için verilen kenetlenme boyu ℓ 'nin 1.5 katından ve b

40f'den daha az olmayacaktır.

Karşı tarafta kiriş bulunmadığı durumlarda kenetlenme, gerekirse kolonun karşı yüzünde aşağıya doğru kıvrım yapılarak sağlanacaktır. 90 derecelik yatay kancanın veya aşağıya

kıvrılan düşey kancanın boyu en az 12f olacaktır

Yanyana boyuna donatılarda yapılan manşonlu veya kaynaklı eklerin arasındaki boyuna uzaklık 600 mm'den az olmayacaktır.

Page 7: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Bu enine donatılar temelin içinde kolonun minumum boyutundan küçük olmayan bir yükseklik boyunca devam ettirilecektir. Ancak, çanak temellere mesnetlenen kolonlarda, sarılma bölgesindeki enine donatı çanak yüksekliği boyunca devam ettirilecektir.

Her bir kolonun alt ve üst uçlarında özel sarılma bölgeleri oluşturulacaktır.

Sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu, döşeme üst kotundan yukarıya doğru veya kolona bağlanan en derin kirişin alt yüzündenbaşlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere, kolon kesitinin büyük boyutunun 1.5 katından, kolon serbest yüksekliğinin 1/6'sından ve 500 mm'den daha küçük olmayacaktır.

Konsol kolonlarda sarılma bölgesi kolon alt ucunda oluşturulacak ve uzunluğu kolon büyük boyutunun 2 katından az olmayacaktır.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 8: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Sarılma bölgelerinde f8'den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır.

Bu bölgede, boyuna doğrultudaki etriye ve çiroz aralığı en küçük enkesit boyutunun 1/3'ünden ve 150 mm'den ve boyuna donatı çapının daha büyük, 50 mm'den daha küçük olmayacaktır.

Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından daha büyük olmayacaktır.

Sürekli dairesel spirallerin adımı, göbek çapının 1/5'inden ve 80 mm'den daha büyük olmayacaktır.Dairesel kolonlarda tüm sargı donatısı çevreye yerleştirilen çembersel enine donatı ile sağlanacaktır.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 9: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Kolon orta bölgesi, kolonun alt ve üst uçlarında tanımlanan sarılma bölgeleri arasında kalan

bölgedir.

Kolon orta bölgesinde f8'den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır.

Kolon boyunca etriye, çiroz veya spiral aralığı, en küçük enkesit boyutunun yarısından ve 200 mm'den daha fazla olmayacaktır.

Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından daha fazla olmayacaktır.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 10: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Etriyeli kolonlarda N > 0.20 A f olması durumunda d c ck

sarılma bölgelerindeki minimum toplam enine donatı alanı,aşağıda verilen koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanacaktır. Bu hesapta kolonun çekirdek boyutu b , her iki doğrultu için ayrı ayrı gözönüne k

alınacaktır.

Spiral donatılı kolonlarda N > 0.20 A f olması d c ck

durumunda sarılma bölgelerindeki enine donatının minimumhacımsal oranı, aşağıdaki koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanacaktır.

N < 0.20 A f olması durumunda, kolon sarılma d c ck

bölgelerinde yukarıdaki denklemlerde verilen enine donatıların en az 2/3'ü, minimum enine donatı olarak kullanılacaktır.

Sargı donatısının dış ölçüleri içindekalan alan.

Brüt enkesit alanı

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 11: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Depreme etkilerine maruz kalabilecek bir yapıda, binanın toptan göçmesi kuvvetli kolon-zayıf kiriş

uygulamasıyla kısmen engellenebilir.

Sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, her bir kolon - kiriş düğüm noktasına birleşen kolonların

taşıma gücü momentlerinin toplamı, o düğüm noktasına birleşen kirişlerin kolon yüzündeki kesitlerindeki taşıma gücü momentleri toplamından

en az %20 daha büyük olacaktır

Bu denklemin uygulanabilmesi için, düğüm noktasına birleşen kirişlerin deprem yönetmeliğinde istenilen boyut koşullarını sağlaması zorunludur.

Yukarıdaki denklem her bir deprem doğrultusunda ve depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde ayrı ayrı uygulanacaktır.

Kolon taşıma gücü momentlerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en küçük yapan N eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır. d

Düşey yüklerin etkisindeki betonarme kolon ve kirişlerinkesit boyutları ve donatıları bulunmuştur.

Burada sadece kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartını sağlayıp sağlamadığı kontrol edilecektir.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 12: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Yapının göçme mekanizmasında plastik mafsalların kolonlarda değil, kirişlerde oluşmasıyapının daha sünek davranmasını sağlar.

Page 13: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

wKolonların kirişlerden daha güçlü olması koşulunun

bazı kolonlarda sağlanamaması durumu varsa,Binanın i'inci katında, kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının hem alttaki hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı

Binanın i'inci katındaki tüm kolonlarda gözönüne alınan depremdoğrultusunda hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı

N b0.10 A f koşulunu sağlayan kolonların uçlarında, kuvvetli kolon-zayıf kiriş d c ck

şartı sağlamasa bile, bu kolonlar da V 'nin hesabında gözönüne alınabilir.is

Sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın herhangi bir i'inci katında, yukarıdaki denklemde istenen şartın sağlanması koşulu ile, ilgili katın alt

ve/veya üstündeki bazı düğüm noktalarında kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının sağlanamamış olmasına izin verilebilir.

Yukarıdaki denklemin sağlanması durumunda, 0.70ba b1.00 aralığında, kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının hem alttaki, i

hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen eğilme momentleri ve kesme kuvvetleri (1/a ) oranı ile i

çarpılarak arttırılacaktır. Kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartını sağlamayan kolonlar, kesitlerinde oluşan düşey yük ve deprem etkileri altında donatılacaktır.

Herhangi bir katta yukarıdaki denklemin sağlanamaması durumunda, sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerdeki tüm çerçeveler süneklik düzeyi normal çerçeve olarak gözönüne alınacak ve taşıyıcı sistem davranış katsayısı değiştirilerek hesap tekrarlanacaktır. Süneklik düzeyi normal çerçevelerin, süneklik düzeyi yüksek perdelerle birarada kullanılması da mümkündür.

Page 14: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Düğüm noktasına birleşen kolonların her ikisinde de olması durumunda,

Tek katlı binalarda ve çok katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen düğüm noktalarında,

Kirişlerin saplandığı perdenin zayıf doğrultuda kolon gibi çalışması durumunda,

denklemin sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 15: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Şekilde gösterilen süneklik düzeyi yüksek çerçeve sisteminin kuvvetli kolon-zayıf kiriş koşulunu sağlayıp sağlamadığını kontrol edelim.

K1 K2

K1 K2

j i

j i

Kirişlerin moment kapasitelerini hesaplayalım. Betonarme dersindençift donatılı kirişlerin moment kapasitesinin hesabını biliyoruz.

Deprem yönü 1 Deprem yönü 2

Çekme Basınç

ÇekmeBasınç

Çekme Basınç

ÇekmeBasınç

K1 K2

K1 K2

ÇekmeBasınç

Çekme Basınç

ÇekmeBasınç

Çekme Basınç

K1 K2

K1 K2

K1 kirişi, üstte çekme

K1 kirişi, altta çekme

K2 kirişi, altta çekme

K2 kirişi, üstte çekme

Kirişlerin moment kapasitelerini

betonarme bilgimizi kullanarak hesapladık.

Şimdi de, kolonlarınmoment kapasitelerini

hesaplayalım.

Beton C25Donatı B420C

Kaynak: Betonarme yapıların hesap ve tasarımı, 2018Prof. Dr. Adem Doğangün

Page 16: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Deprem analizi sonucunda, kolon kiriş birleşim bölgesindeki düğüm noktasının üstündeki ve altındaki kolonlara etkiyen normal kuvvetler sırasıyla 200kN ve 300kN bulunmuştur.

K1 K2

200kN

300kN

Kolon üst ucunda

0.13

Kolon alt ucunda

0.1

Kolonların kirişlerden daha güçlü olup olmadığının kontrolünü yapalım.Deprem yönü 1

86.7 69.4

165.7

178.5

Deprem yönü 2

52.0 104.0

165.7

178.5

SAĞLADI

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 17: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

i+1

KAT

i

i-1

Kolon üst ucundakuvvetli kolon-zayıf kiriş

şartının sağlanması durumunda

Kolon üst ucundakuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının sağlanamaması

durumunda

Mü’nün hesaplanması

Kolon alt ucundakuvvetli kolon-zayıf kiriş

şartının sağlanması durumunda

Kolon alt ucundakuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının sağlanamaması

durumunda

Ma’nın hesaplanması

Page 18: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Kolonlarda enine donatı hesabına esas alınacak kesme kuvvetinin hesabı

Kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının sağlandığı düğüm noktasına birleşen

kirişlerin uçlarındaki moment kapasitelerinin toplamı hesaplanacaktır.

Kirişin sağ ucu j'deki kolon yüzünde f , f ve çeliğin dayanım artışı (pekleşmesi) ck yk

gözönüne alınarak hesaplanan negatif veya pozitif moment kapasitesi

Kirişin sol ucu i'deki kolon yüzünde f , f ve çeliğin dayanım artışı (pekleşmesi) ck yk

gözönüne alınarak hesaplanan pozitifveya negatif moment kapasitesi

Kesin hesapları yapılamıyorsa,

alınabilir.

momenti, düğüm noktalarına birleşen kolon uçlarına deprem analizinden eldeedilen moment değerleriyle orantılı olarakdağıtılacak ve elde edilecektir.Ancak güvenli tarafta kalmak için,kolonların taşıma gücü momentleri de kullanılabilir.

Kiriş uçları taşıma gücümomentleri

Kuvvetli kolon-zayıf kiriş şartının sağlanmadığı durumda, düğüm noktasına birleşen kolonların uçlarındaki taşıma gücü momentleri hesaplanacak ve bu momentler 1.4 katsayısı ile

çarpılarak kolonun alt ve üst uç momentleri bulunacaktır.

Bunları en büyük yapanNd eksenel kuvveti dikkate

alınacaktır.Temele bağlanan kolonların

alt ucundaki moment te

olarak alınacaktır.denklemiyle hesaplanan kesme kuvveti, yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisialtında hesaplanan kesme kuvveti Vd’den daha küçükalınmayacak ve şu koşulları da sağlayacaktır:

Kolon enine donatısının Vc kesme kuvvetine göre hesabındabetonun kesme dayanımına katkısı Vc, TS500' göre hesaplanacaktır. Ancak daha önce verilmiş olan kolonsarılma bölgesinde enine donatının hesabında, sadece depremyüklerinden oluşan kesme kuvvetinin depremli durumda oluşan toplam kesme kuvvetinin yarısından büyük olmasıve koşulunun da sağlanması halinde betonun kesme dayanımına katkısı Vc=0 alınacaktır.

Page 19: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Şekilde gösterilen süneklik düzeyi yüksek çerçeve sisteminin kuvvetli kolon-zayıf kiriş koşulunu sağlayıp sağlamadığını kontrol edelim. Enine donatısını hesaplayalım.

14kN

28kN

42kN

56kN

17 186

N =380kNd

N =430kNd

N =570kNd

1

2

3

MalzemelerBeton C25Donatı B420CKiriş boyutları 250x450mmKolon kesiti boyutları 350x350mm

3.4m

3.40

m3.

4m3.

4m

6m 4m 6m

Kaynak: Betonarme, 2012Prof. Dr. Uğur Ersoy, Prof.Dr. Güney Özcebe

TBDY-2018'e göre problem çözümü güncellenmiştir.

Deprem içeren yük bileşimleri dikkate alınarakkolon eksenel yükleri hesaplanmıştır.Ölü, hareketli ve deprem yükünden

kiriş eğilme momentleri bulunmuş, donatı miktarları hesaplanmıştır.

1

280350

280

350 Paspayı: 20mm

21100mm

2550mm

21124mm

2554mm

d=41

5

d-d’=415-35

maxV =56kNd

Page 20: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

1

21100mm

2550mm

21124mm

2554mm

d=41

5

d-d’=415-35=380mm

17 18

17 ve 18 nolu kirişlerin moment kapasitelerini hesaplayalım.

Deprem yönü böyle ise,

Üstte çekme

Altta çekme

17 nolu kiriş

18 nolu kiriş

Deprem yönü böyle ise,

Üstte çekme

Altta çekme

17 nolu kiriş

18 nolu kiriş

152kN.m

76.8kN.m

76.3kN.m

156kN.m

1

1

Çerçevenin 2 nolu düğüm noktasındaki kirişlerin boyutları ve donatıları aynı olduğundan, kiriş moment kapasiteleri aynıdır.

Page 21: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Şimdi de kolonların moment kapasitelerini hesaplayalım.

280350

280

350

Paspayı: 20mm

0.175

N =380kNd

N =430kNd

N =570kNd

1

2

1. düğüm noktasının altında, 2. düğüm noktasının üstündekikolonları da hesaplayalım. Kolon kesit boyutları ve donatı miktarı

bina yüksekliği boyunca aynı olduğundan y aynıdır.1. düğüm noktasının altındaki kolon

2. düğüm noktasının üstündeki kolon

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 22: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Deprem yönü böyle olunca, kirişlerin moment kapasitesi en büyük olarak hesaplanmıştı.

76.3kN.m

156kN.m

76.3kN.m

156kN.m

1

2

1. ve 2. düğüm noktalarında kuvvetli kolonzayıf kiriş durumunu kontrol edelim.122kN.m

125kN.m

125kN.m

129kN.m

122+125<1.2(76.3+156)247<278.8 Sağlamadı.

125+129<1.2(76.3+156)254<278.8 Sağlamadı.

Plastik mafsallar kolonlarda meydana geldi.

2. nolu düğüm noktası

1. nolu düğüm noktası

Kolondaki kesme kuvveti

125kN.m

125kN.m

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 23: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Önceki örnekte plastik mafsallar kolonlarda oluşmuştu.Şimdi plastik mafsalların kirişlerde oluştuğu durumu göstermek için kolonların kirişlerden güçlü olduğu varsayılacaktır.

Bu durumda, kirişlerin moment kapasitesitelerini hayali olarak %40 artıralım.

1.4x76.3kN.m

1.4x156kN.m

1.4x76.3kN.m

1.4x156kN.m

1

21. düğüm noktasının altındaki ve 2. düğüm noktasının üstündeki kolonların kesit boyutları aynı olduğundan bu momentinalt ve üst kolonlara eşit dağıldığını kabul edelim.

163kN.m

163kN.m

163kN.m

163kN.m

163kN.m

163kN.m

Şimdi de enine donatı hesabını yapalım.

Deprem yük bileşimleri için minumum eksenel kuvvet.

sağlanmadı.

sağlandı.

1. şart sağlanmadığından betonun kesme dayanımına katkısı alınacak ve enine donatı hesabında kullanılacaktır.

Betonun kesme kuvvetine katkısı

Şartları sağlanıyorsa, betonun kesme dayanımına katkısı Vc=0 alınır.Yani kesme kuvvetinin tamamına enine donatı mukavemet gösterir.

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 24: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

280

350

280

350

Sarılma bölgesi

Sarılma bölgesinde sargı donatısı aralığı 100mm ( , 96mm, yaklaşık 100mm)

2018 Deprem yönetmeliğine göre sarılma bölgelerinde minumum toplam enine donatı alanını hesaplayalım.(Şimdiye kadar yaptığımız işlemler süneklik düzeyi yüksek kolon içindir.)

Etriyeli kolonlarda N > 0.20 A f olması durumunda d c ck

sarılma bölgelerindeki minimum toplam enine donatı alanı,aşağıda verilen koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanacaktır. Bu hesapta kolonun çekirdek boyutu b , her iki doğrultu için ayrı ayrı gözönüne k

alınacaktır.

N < 0.20 A f olması durumunda, kolon sarılma d c ck

bölgelerinde yukarıdaki denklemlerde verilen enine donatıların en az 2/3'ü, minimum enine donatı olarak kullanılacaktır.

Sargı donatısının dış ölçüleri içindekalan alan.

Brüt enkesit alanı

Minumum donatı için bu kriter geçerli

2Elverişsiz olan 152 mm

Paspayı:20mm

PakiTurgut

ka �.wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 25: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

280

350

280

350

Sarılma bölgesi

Paspayı:20mmEnine donatı çapını hesaplayalım.

1

2

1 ve 2 etriye kollarının yataydaki bileşeni

Sarılma bölgesinde enine donatı

Orta bölge

2018 Deprem Yönetmeliği

Aşağıdaki koşullarının da sağlanması gerekir (2018 Deprem Yönetmeliği)

sağlandı

sağlandı

Belirtilen bu koşullar kesmedeki gevrek kırılmayı önlemek içindir.

Kolon orta bölgesinde enine donatı

Bu koşul sağlanmıyorsa, kolon kesitleri büyütülür ve deprem hesabı tekrarlanır.

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 26: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Süneklik Düzeyi Sınırlı Kolonlar

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 27: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Süneklik düzeyi sınırlı kolonların özellikleri

Enkesit koşulları

Boyuna donatı koşulları

Enine donatı koşulları

Süneklik düzeyi yüksek kolonların aynısıdır.

Süneklik düzeyi yüksek kolonların aynısıdır.

Süneklik düzeyi yüksek kolonlardaki gibi özel deprem etriyeleri ve çirozları kullanılacak,kolon sarılma bölgesinin uzunluğu aynı olacak. Sarılma bölgesindeki enine donatı aralığı,en küçük kesit boyutunun 1/3'ünden, en büyük donatı çapının 8 katından ve 150mm’dendaha az olacak. Süneklik düzeyi yüksek kolanlardaki minumum enine donatı alanınınyarısından daha az olmayacak.

Kolon orta bölgesiyle ilgili tanım, süneklik düzeyi yüksek kolonla aynıdır. Enine donatı miktarı şu şekilde hesaplanır:1) Düşey yükler ve deprem etkisine göre Vd kesme kuvvetini hesapla2) Düşey yükler ve deprem etkisine göre bulunan en küçük eksenel Nd kuvvetini al3) Betonun kesme dayanımına katkısı olan Vc kuvvetini hesapla4) TS 500'de verilen formüle göre enine donatı alanını hesapla5) Kesme kuvvetinin üst sınırını aşağıdaki bağıntılara göre kontrol et

Gevrek kırılmanın önlenmesi için mutlaka bu iki şart sağlanmalıdır.

Page 28: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Kısa Kolonlar

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 29: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Kaynak: Murty, 2005

Kaynak: EERI, 2005

Kaynak: Murty, 2005

Kaynak: Levtch�tch, 2002

Kısa kolonlar, taşıyıcı sistemden dolayı ya da dolgu duvarlarında kolonlar arasında bırakılan boşluklar nedeniyle oluşabilirler.

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w

Page 30: Paki Turğut · 2020. 11. 9. · tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez. Depreme dayanıklı yapı tasarımında

Kısa kolon oluşumu engellenemiyorsa,

hesaplanır.

Kısa kolon tümü boyunca süneklik düzeyi

yüksek kolon durumundakiminumum enine donatıve yerleştirme koşulları

uygulanacaktır.

Şayet dolgu duvarlar kolonlara tamamen

bitişik ise, kısa kolondurumuna dönüşen kolonlarda, eninedonatılar tüm kat

yüksekliğince devamettirilecektir.

Koşulları yine sağlanmalıdır.Kesme kuvveti hesaplanır

PakiTurgut

k�a .wpt eu eg br lu yt. .cw omw

w