Tablo 3.5 TaĢıyıcı Sistem DavranıĢ Katsayısı (R)
BĠNA TAġIYICI SĠSTEMĠ
Süneklik Düzeyi Normal Sistemler Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler
(1) YERĠNDE DÖKME BETONARME BĠNALAR (1.1) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taĢındığı
binalar...…
(1.2) Deprem yüklerinin tamamının bağ kiriĢli (boĢluklu)
perdelerle taĢındığı binalar...…..
(1.3) Deprem yüklerinin tamamının boĢluksuz perdelerle
taĢındığı binalar...…
(1.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile boĢluksuz ve/veya bağ
kiriĢli (boĢluklu) perdeler tarafından birlikte taĢındığı binalar…. 4 4 4 4 8 7 6 7
(2) PREFABRĠKE BETONARME BĠNALAR (2.1) Deprem yüklerinin tamamının, bağlantıları tersinir
momentleri aktarabilen çerçevelerle taĢındığı binalar ...…...
(2.2) Deprem yüklerinin tamamının; kolonları temelde
ankastre, üstte mafsallı tek katlı çerçevelerle taĢındığı binalar
(2.3) Deprem yüklerinin tamamının prefabrike boĢluksuz
perdelerle taĢındığı binalar...…..
(2.4) Deprem yüklerinin, bağlantıları tersinir momentleri
aktarabilen prefabrike çerçeveler ile yerinde dökme boĢluksuz ve/veya bağ kiriĢli (boĢluklu) perdeler tarafından birlikte taĢındığı binalar……….. 3 ── ── 3 6 5 4 5 (3) ÇELĠK BĠNALAR
(3.1) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taĢındığı
binalar...…
(3.2) Deprem yüklerinin tamamının; kolonları temelde
ankastre, üstte mafsallı tek katlı çerçevelerle taĢındığı binalar
(3.3) Deprem yüklerinin tamamının çaprazlı perdeler veya
yerinde dökme betonarme perdeler tarafından taĢındığı binalar
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...… (b) Çaprazların dışmerkez olması durumu...…. (c) Betonarme perde durumu...…. (3.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile birlikte çaprazlı çelik
perdeler veya yerinde dökme betonarme perdeler tarafından birlikte taĢındığı binalar
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...… (b) Çaprazların dışmerkez olması durumu...… (c) Betonarme perde durumu...….
5 4 3 ── 4 4 ── 4 8 6 ── 7 6 ── 8 7
3.4.1.1.Karma TaĢıyıcı Sistemlere ĠliĢkin KoĢullar
Süneklik düzeyi farklı olan kolon ve perdelerden oluĢan sistemlere süneklik düzeyi bakımından karma sistemler denir.Bu sistemlerde,yatay yük taĢıyıcı sistemlerinin iki yatay deprem doğrultusunda birbirinden farklı olması veya herhangi bir doğrultuda karma olarak kullanılması durumlarında,Tablo 3.5’te tanımlanan,değeri en küçük olan R katsayısı her iki doğrultuda da tüm binaya uygulanacaktır.
(a) Bu tür karma sistemlerin deprem hesabında çerçeveler ve perdeler bir arada gözönüne alınacak,ancak her bir deprem doğrultusunda mutlaka αM ≥ 0.40 olacaktır.
(b) Her iki deprem doğrultusunda da αM ≥ 2/3 olması durumunda,Tablo 3.5’te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek perde tarafından taĢındığı durum için verilen R katsayısı (R = RYP),taĢıyıcı sistemin tümü için kullanılabilir.
(c) 0.40 < αM < 2/3 aralığında ise,her iki deprem doğrultusunda da taĢıyıcı sistemin tümü için R = RNÇ + 1.5 αM (RYP - RNÇ) bağıntısı uygulanacaktır.
3.5.Hesap Yöntemleri
Binaların ve bina türü yapıların deprem hesapları;’Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi’,’Mod Birleştirme Yöntemi’ ve‘Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi’ ile
yapılabilir.Burada ’Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’ ve ’Mod Birleştirme Yöntemi’ nden bahsedilecektir.
3.5.1.EĢdeğer Deprem Yükü Yöntemi
Bu yöntem yapının sadece birinci doğal titreĢim periyodu T1’den dolayı oluĢan etkilerin hesaba katılması esasına dayanır.EĢdeğer deprem yükü yönteminin uygulama sınırları Tablo 3.6’da yer almaktadır.
Tablo 3.6 EĢdeğer Deprem Yükü Yönteminin Uygulanabileceği Binalar
Deprem Bölgesi
Bina türü Toplam
Yükseklik Sınırı
1 , 2 A1 türü burulma düzensizliği olmayan, varsa her
bir katta bi 2.0 koĢulunu sağlayan binalar HN 25 m 1 , 2 A1 türü burulma düzensizliği olmayan, varsa her
bir katta bi 2.0 koĢulunu sağlayan ve ayrıca B2 türü düzensizliği olmayan binalar
HN 60 m
3 , 4 Tüm binalar HN 75 m
3.5.1.1.Toplam EĢdeğer Deprem Yükünün Belirlenmesi
Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, binanın tümüne etkiyen Toplam Eşdeğer
Deprem Yükü (taban kesme kuvveti), Vt, aĢağıdaki ifade ile belirlenir.
Vt = W A(T1) / Ra(T1) 0.10 Ao I W (3.7)
W : Bina toplam ağırlığı
A(T1) : Binanın birinci doğal titreĢim periyodu T1 ‘e karĢı gelen Spektral Ġvme Katsayısı
Bina toplam ağırlığı W ise; N
W = wi (3.8) i = 1
N : Kat adedi wi : Kat ağırlıkları
wi ise aĢağıdaki ifade ile hesaplanır.
wi = gi + nqi (3.9)
Yukarıdaki ifadede gi i’nci katın zati ağırlığını; qi i’inci katın hareketli yükünü, n ise hareketli yük katılım katsayısını göstermektedir.Hareketli yük katılım katsayısı ‘n’,yapının kullanım amacına bağlı bir katsayıdır.(Tablo 3.7)
Tablo 3.7 Hareketli Yük Katılım Katsayısı
Binanın Kullanım Amacı n
Depo, antrepo, vb. 0,80
Okul, öğrenci yurdu, spor tesisi, sinema, tiyatro, konser salonu, garaj, lokanta, mağaza, vb.
0,60 Konut, iĢ yeri, otel, hastane, vb. 0,30
3.5.1.2 Katlara Etkiyen EĢdeğer Deprem Yüklerinin Belirlenmesi
Toplam eĢdeğer deprem yükü, bina katlarına etkiyen eĢdeğer deprem yüklerinin toplamı olarak (3.10) bağıntısı ile ifade edilir.
N
Vt = FN + Fi (3.10) i = 1
Fi : i’inci kata gelen eĢdeğer deprem yükü
FN : Binanın en üst katına etkiyen ek deprem yükü(ek tepe kuvveti)
FN , aĢağıdaki ifade ile hesaplanır.
FN = 0,07 T1 Vt ≤ 0,2 Vt (3.11)
Yüksekliği 25m’den fazla olan binalarda, ek eĢdeğer deprem yükü (FN ), yapının en üst katına etkitilir.Yapının yüksekliği 25m veya daha az ise, FN = 0 olarak alınır.
Toplam eĢdeğer deprem yükünün FN dıĢında geri kalan kısmı, N’inci kat dahil olmak üzere, bina katlarına aĢağıdaki ifade ile dağıtılır.
wi Hi
Fi = (VtFN) ────────── (3.12) N
(wj Hj) j = 1
EĢdeğer deprem yükleri, burulma etkilerinin göz önüne alınabilmesi amacıyla katların kaydırılmıĢ kütle merkezlerine tekil yatay yükler olarak etki ettirilir.Yapıda burulma yoksa (ηbi ≤ 1,2),kaydırılmıĢ kütle merkezleri,gerçek kütle merkezinin deprem doğrultusuna dik olan kat boyutunun ± %5’i kadar uzağında yer alır.Yapıda burulma varsa (ηbi > 1,2), ek dıĢ merkezlikler, (2.7) denklemiyle hesaplanan Di büyütme katsayısıyla çarpılır ve her kat için arttırılmıĢ ek dıĢ merkezlikler bulunurak deprem yükleri bu kaydırılmıĢ kütle merkezine etkitilir.
3.5.1.3 Binanın Birinci Doğal TitreĢim Periyodunun Belirlenmesi
Yapının birinci doğal titreĢim periyodu ‘Rayleigh Oranı’ ile hesaplanabilir.
N N
T1 = 2 [ (mi dfi2 ) / (Ffi dfi)]1/2 (3.13) i = 1 i = 1
Burada mi, i’inci katın kütlesini, Ffi , i’inci kata etkiyen fiktif yükü göstermektedir. Ffi, (3.12) denkleminde (Vt FN) yerine herhangi bir değer (örn. birim değer) koyularak elde edilir.Her katta fiktif yükler, gözönüne alınan deprem doğrultusunda gerçek (kaydırılmamıĢ) kütle merkezine veya tekil kütlelere etki ettirilir.dfi , bu fiktif yüklerin etkisi altında, aynı noktalarda deprem doğrultusunda hesaplanan yer değiĢtirmeleri göstermektedir.