5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
5.2 Altı Katlı Altı Açıklıklı Çerçevelerin Analiz Sonuçları
• Yalın çerçeve için deplasman (en üst katın deplasmanı) 300mm, taban kesme kuvveti 78632.4 kgf çıkmıştır (601 numaralı model).
Analiz 602 adımda tamamlanmıştır.
• Sonlu elemanlar ile modellenmiş tam dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü andaki deplasman değeri 78.878 mm ve taban kesme kuvveti 304740 kgf çıkmıştır (602 numaralı model). Analiz 156 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş, diğerleri dolgu duvarlı kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü andaki deplasman değeri 126.402 mm ve taban kesme kuvveti 194318 kgf çıkmıştır (603 numaralı model). Analiz 251 adımda tamamlanmıştır.
• Tam dolgu duvarlı TDY 2007’ye göre eşdeğer basınç çubukları ile modellenmiş durumda ilk duvarın göçtüğü 94.adımda deplasman değeri 48.715 mm ve taban kesme kuvveti 159690.01 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 122266.84 kgf’a düşmüştür (604 numaralı model). Analiz 122 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş, diğerleri TDY 2007’ye göre eşdeğer basınç çubukları ile modellenmiş kısmi dolgu duvarlı çerçeve modelinde ilk duvarın göçtüğü 105.adımda deplasman değeri 53.017 mm ve taban kesme kuvveti 115929.68 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 87074.57 kgf’a düşmüştür (605 numaralı model). Analiz 204 adımda tamamlanmıştır.
• Düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen tam dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 63.adımda deplasman değeri 33.435 mm ve taban kesme
122
kuvveti 150643.27 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 119125.7 kgf’a düşmüştür (606 numaralı model). Analiz 115 adımda gerçekleşmiştir.
• 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş, diğerleri düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 77.adımda deplasman değeri 40.164 mm ve taban kesme kuvveti 106837.42 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 95659.72 kgf’a düşmüştür (607 numaralı model). Analiz 137 adımda tamamlanmıştır.
• 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş diğerleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları sonlu elemanlara ayrılmış düzlem eleman ile tanımlanmış modelde deplasman 125.729 mm, taban kesme kuvveti 162520 kgf çıkmıştır (701 numaralı model). Analiz 209 adımda tamamlanmıştır.
• 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş diğerleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları TDY 2007’ye göre eşdeğer basınç çubukları ile tanımlanmış modelde ilk duvarın göçtüğü 102.adımdan deplasman değeri 52.148 mm ve taban kesme kuvveti 104010.03 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 75821.06 kgf’a düşmüştür (702 numaralı model). Analiz 248 adımda tamamlanmıştır.
• 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçeveler boş diğerleri dolgu duvarlı, diğerleri düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 75.adımda deplasman değeri 38.96 mm ve taban kesme kuvveti 95714.21 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 84346.21 kgf’a düşmüştür (703 numaralı model). Analiz 164 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat, 4.kat, 3.açıklık ve 4.açıklığı boş diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları sonlu elemanlar ile tanımlanan bu modelde deplasman 158.273 mm, taban kesme kuvveti 125586 kgf çıkmıştır (704 numaralı model). Analiz 295 adımda tamamlanmıştır.
123
• 3.kat, 4.kat, 3.açıklık ve 4.açıklığı boş diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarı TDY 2007’ye göre eşdeğer basınç çubuğu olarak tanımlanmış bu modelde ilk duvarın göçtüğü 133.adımda deplasman değeri 68.09 mm ve taban kesme kuvveti 94125.61 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 74684.15 kgf’a düşmüştür (705 numaralı model). Analiz 314 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat, 4.kat, 3.açıklık ve 4.açıklığı boş diğer çerçeveleri düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 99.adımda deplasman değeri 51.25 mm ve taban kesme kuvveti 86953.33 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 82304.53 kgf’a düşmüştür (706 numaralı model). Analiz 198 adımda tamamlanmıştır.
• 2.kat, 3.kat, 4.açıklık ve 5.açıklığı boş, diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları sonlu elemanlar ile tanımlanmış olan bu modelde deplasman 151.930 mm, taban kesme kuvveti 109011 kgf çıkmıştır (707 numaralı model). Analiz 300 adımda tamamlanmıştır.
• 2.kat, 3.kat, 4.açıklık ve 5.açıklığı boş, diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları TDY 2007’ye göre hesaplanan eşdeğer basınç çubukları ile tanımlanmış olan bu modelde ilk duvarın göçtüğü 176.adımda deplasman değeri 89.54 mm ve taban kesme kuvveti 101344.13 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 15169.59 kgf’a düşmüştür (708 numaralı model). Analiz 177 adımda tamamlanmıştır.
• 2.kat, 3.kat, 4.açıklık ve 5.açıklığı boş, diğer çerçeveleri düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 129.adımdan deplasman değeri 65.73 mm ve taban kesme kuvveti 89363.19 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 80644.19 kgf’a düşmüştür (709 numaralı model). Analiz 176 adımda tamamlanmıştır.
124
• 3.kat, 6.kat, 1.açıklık ve 4.açıklığı boş, diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları sonlu elemanlar ile tanımlanmış olan bu modelde deplasman 152.292 mm, taban kesme kuvveti 193274 kgf çıkmıştır (710 numaralı model). Analiz 235 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat, 6.kat, 1.açıklık ve 4.açıklığı boş, diğer çerçeveleri dolgu duvarlı, dolgu duvarları TDY 2007’ye göre hesaplanmış eşdeğer basınç çubukları ile tanımlanmış olan bu modelde ilk duvarın göçtüğü 107.adımda deplasman değeri 54.12 mm ve taban kesme kuvveti 105268.30 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 82818.89 kgf’a düşmüştür (711 numaralı model). Analiz 177 adımda tamamlanmıştır.
• 3.kat, 6.kat, 1.açıklık ve 4.açıklığı boş, diğer çerçeveleri düzeltme faktörü ile rijitliği güncellenmiş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen kısmi dolgu duvarlı çerçevede ilk duvarın göçtüğü 96.adımda deplasman değeri 50.02 mm ve taban kesme kuvveti 101762.26 kgf iken bu adımdan sonra taban kesme kuvveti 85833.76 kgf’a düşmüştür (712 numaralı model). Analiz 156 adımda tamamlanmıştır.
Analizler tamamlandıktan sonra deplasman ve adım sayısı farklı oranlarda arttırılarak analizler tekrar edilmiş ve sonuçlar yine aynı çıkmıştır.
Analiz sonuçlarından görüldüğü üzere dolgu duvarları sonlu elemanlar ile tanımlanan modellerde analiz adımları, dolgu duvarları eşdeğer basınç çubuğu olarak tanımlanan modellere göre çok daha fazla çıkmıştır. Yani sonlu elemanlar metodunda analizler çok daha uzun sürerken eşdeğer basınç çubuğu metodunda analizler daha kısa sürede tamamlanmıştır.
5.3 Düzeltme Faktörü Etkisi
Önerilen düzeltme faktörünün incelenmiş olan modeller üzerindeki etkisi incelendiğinde;
125
• Tüm açıklık ve katları eşdeğer basınç çubukları bulunan modellerde (604 ve 606 numaralı modeller) önerilen düzeltme faktörü çerçevenin elastik bölge rijitliğini diğer incelenen modellere göre belirgin düzeyde arttırmış bulunmaktadır.
Böylesi bir artışın gerçekliği tartışmalı olmakla birlikte elastik bölgede sonlu elemanlar ağı ile dolgu duvarların modellenmesi durumu ile eşdeğer bir sonuç vermektedir. Bu bölgede tam dolu çerçeveler için TDY 2007 parametrelerinin tek başına kullanılması durumunda daha yumuşak bir yatay ötelenme hareketi gözlemlenmiştir. Önerilen düzeltme faktörünün istatiksel yöntemle elde edilmesinden kaynaklı olarak önerilen düzeltme faktörünün tüm açıklık ve katları dolgu duvarlı yapılar için kullanımının sınırlandırılması daha gerçekçi olacaktır.
• İncelenmiş olan diğer açıklık ve katlarının bir kısmı eşdeğer basınç çubuğu içeren çerçeve modellerinde elastik bölgede rijitlik artışı (TDY 2007’ye göre) gözlemlenmemiş bulunmaktadır. Bununla birlikte çerçeve sistemin taşıyıcı yapısal elemanlarının plastik davranışlarında (mekanizma durumları) 702 ve 708 numaralı modeller hariç farklılık göstermemektedir. Ancak önerilen düzeltme faktörü ile eşdeğer basınç çubuklarının davranışı (göçme durumları) değişmiştir. Düzeltme faktörü uygulanmamış olan modellerde eşdeğer basınç çubukları bir grup halinde taşıma güçlerini kaybederken düzeltme faktörünün etkisi ile deprem itme etkisini en önde karşılayan duvarlar diğer duvarlardan daha önce taşıma kapasitelerini yitirmişlerdir (düzeltme faktörü ile diğer duvarlara göre daha rijit oldukları dikkate alınmış olmalarına karşın).
• 605 numaralı açıklık ve katlarının bir kısmı eşdeğer basınç çubuğu içeren çerçeve modeli incelendiğinde üst katları dolgu duvarsız olan bir katta yer alan dolgu duvarlar etkiyen yatay yükler altında çerçevenin sistem davranışını belirlemiştir. Bu durum aynı modele düzeltme faktörü uygulandığında (607 numaralı model) farklılık göstermemiştir. Aynı davranış düzeltme faktörü kullanılmamış olan 702, 705 ve 711 modeller ile bu modeller için düzeltme faktörünün kullanıldığı 703, 706 ve 712 modellerde de gözlemlenmiştir.
• Tek bir açıklığın dolgu duvarlı olması durumunda (708-709 numaralı modellerde olduğu üzere duvarın sağ ve sol tarafının boş olması durumu) duvarlar çerçeve davranışında belirgin bir rol üstlenmemişlerdir. Ancak tek bir katın dolgu duvarlı olması durumunda (702-703, 708-709 numaralı modeller) komşu alt ve üst
126
katında dolgu duvar bulunmayan dolgu duvarlar çerçeve davranışını sınırlandırmışlardır.
• 702-703 ve 708-709 numaralı modellerde düzeltme faktörü uygulanması durumunda birinci kat kolonlarının alt uçlarında gözlemlenen plastik davranış sınırlanmıştır.
• Birbirine komşu üç katın eşdeğer biçimde dolgu duvar içermesi durumunda (605 ve 702 numaralı modeller) mevcut yönetmeliğe göre bir hasar mekanizması beklenmemiş iken düzeltme faktörünün bu düzendeki duvar grubunun en altta yer alanlarında mekanizma oluşmasını öngörmüştür. Aynı katta yer alan dolgu duvar sayısının azaltıldığı 708 numaralı modelde bu durum gözlemlenmemiştir ve gerek düzeltme faktörü uygulanmamış gerekse uygulanmış modellerin her ikisinde de bu (üç komşu katta duvar bulunan grubun) en alt katında yer alan duvarlar çerçeve davranışını sınırlandıran elemanlar olarak ortaya çıkmışlardır.
127
Şekil 5. 1: 6 katlı 6 açıklıklı yalın çerçeve modeli olan 601 numaralı model ile tam dolgu duvarlı ve dolgu duvarları sırasıyla sonlu elemanlar modeli ile tanımlanan 602 numaralı model, TDY 2007'de verilen eşdeğer basınç çubuğu ile tanımlanan 604 numaralı model ve düzeltme faktörünün eşdeğer basınç çubuklarına eklenerek hesap edildiği 606 numaralı modellerin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
6 katlı 6 açıklıklı modellerden alınan analiz sonuçlarına bakıldığında Şekil 5.1’de verilen grafik tam dolgu duvarlı modellerin ve yalın çerçevenin birlikte değerlendirilmesini göstermektedir. Grafikten görüldüğü gibi yalın çerçeveli modelde maksimum deplasman ve tam dolgu duvarlı çerçevede minimum deplasman gerçekleşmiştir. TDY 2007’ye göre modellenen eşdeğer basınç çubuklu modeldeki deplasman düzeltme faktörü eklenerek analiz edilen eşdeğer basınç çubuklu modele göre daha fazla çıkmıştır. Burada beklenen davranış düzeltme faktörü eklenerek hesap edilen modellerin yalın çerçeve ile TDY 2007’ye göre hesaplanan modeller arasında kalmasıdır. Modeller lineer bölgede neredeyse aynı davranmış fakat düzeltme faktörünün etkisi nonlineer bölgede ortaya çıkmıştır.
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000
0 60 120 180 240 300
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
Tam Dolgu Duvar Durumları
601 602
604 606
128
Şekil 5. 2: 6 katlı 6 açıklıklı yalın çerçeve modeli olan 601 numaralı model ile 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu kısmi dolgu duvarlı dolgu duvarı sonlu elemanlar modeli ile tanımlanan 603 numaralı model, TDY 2007'de verilen eşdeğer basınç çubuğu ile tanımlanan 605 numaralı model ve düzeltme faktörünün eşdeğer basınç çubuklarına eklenerek hesap edildiği 607 numaralı modellerin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
Şekil 5.2’de verilen grafik sonlu elemanlarla modellenmiş kısmi dolgu duvarlı sistem, TDY 2007’ye göre modellenmiş kısmi dolgu duvarlı sistem, düzeltme faktörü kullanılarak oluşturulmuş eşdeğer basınç çubukları ile modellenen sistem ve yalın çerçeveli sitemden alınan sonuçlarla oluşturulmuş bir grafiktir. Sonuçlardan görüldüğü gibi sonlu elemanlar modellemesi ile diğer modellemeler arasında çok bariz bir davranış farkı vardır. Sonlu elemanlarda taban kesme kuvvetinin en büyük değeri yaklaşık 190000 kgf olurken eşdeğer basınç çubuğu modellerinde 130000 kgf civarında kalmıştır. TDY 2007’ye göre modellenen durum ile düzeltme faktörünün dahil edildiği durum karşılaştırılacak olursa lineer bölgede yaklaşık aynı sonuçlar olsa da nonlineer bölgede davranış değişiklik göstermiştir ve TDY 2007’ye göre yapılan modelin daha sünek davrandığı görülmüştür.
0 50000 100000 150000 200000 250000
0 60 120 180 240 300
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
Kısmi Dolgu Duvar Durumları
601 603
605 607
129
Aşağıdaki Şekil 5.3, 5.6, 5.9 ve 5.12’de analiz sonuçları verilen çalışmalarda altı katlı altı açıklıklı üçüncü kat ve dördüncü açıklığında dolgu duvar bulunmayan modellere çeşitli konumlardaki çerçevelerin dolgu duvarlarını kaldırarak farklı durumların dikkate alındığı model sonuçlarını göstermektedir. Bu modelleri oluşturmakla, sonuçların doğruluğunu daha farklı modellerle desteklemek amaçlanmıştır. Şekil 5.15’te yalnızca TDY 2007’ye göre yapılan tam dolgu duvarlı ve kısmi dolgu duvarlı model sonuçlarının karşılaştırılması verilirken şekil 5.18’de de düzeltme faktörü eklenerek yapılan model sonuçlarının karşılaştırılması verilmiştir.
Özetle bu tez kapsamında yapılmış olan çalışmalar sonucu önerilen düzelme faktörü kısmi dolgu duvarlı çerçevelerin elastik ötesi davranışlarında daha kırılgan davranış göstermelerinin beklenmesi gerektiğini ortaya koymuştur. Kısmi dolgu duvarlı (açıklık ve/veya katlarının bazılarında dolgu duvar bulunmayan) çerçevelerde, dolgu duvarların TDY 2007’ye göre rijitliği belirlenen ve düzeltme faktörü ile rijitlikleri güncellenen eşdeğer basınç çubukları kullanılarak modellenmesinin daha güvenli bir yaklaşım sergilediği görülmüştür.
130
Şekil 5. 3: 6 katlı 6 açıklıklı 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu kısmi dolgu duvarlı dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğu olarak modellenen 702 numaralı model ile aynı çerçevelerin boş olduğu dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğuna düzeltme faktörü eklenerek modellenen 703 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
Şekil 5.4 ve 5.5’te üçüncü kat, birinci kat ve dördüncü açıklığında dolgu duvar bulunmayan altı katlı altı açıklıklı çerçeve modeline ait sırasıyla TDY 2007’ye göre modellenen ve bulunan düzeltme faktörünün eklenmesiyle modellenen çerçevelerin yatay kuvvet etkisi altında dolgu duvarlarının ilk hasar gördüğü analizin 102.ve 75.adımındaki mekanizma durumu verilmiştir.
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
0 30 60 90 120 150 180
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
702-703 Düzeltme Faktörü Etkisi
702 703
131
Şekil 5. 4: 702 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 102.adımda oluşan mekanizma durumu
132
Şekil 5. 5: 703 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 75.adımda oluşan mekanizma durumu
133
Şekil 5. 6: 6 katlı 6 açıklıklı 1.kat, 3.kat, 3 açıklık ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu kısmi dolgu duvarlı dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğu olarak modellenen 705 numaralı model ile aynı çerçevelerin boş olduğu dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğuna düzeltme faktörü eklenerek modellenen 706 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
Şekil 5.7 ve 5.8’de üçüncü kat, dördüncü kat, üçüncü ve dördüncü açıklığında dolgu duvar bulunmayan altı katlı altı açıklıklı çerçeve modeline ait sırasıyla TDY 2007’ye göre modellenen ve bulunan düzeltme faktörünün eklenmesiyle modellenen çerçevelerin yatay kuvvet etkisi altında dolgu duvarlarının ilk hasar gördüğü analizin 133. ve 99. adımındaki mekanizma durumu verilmiştir.
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
0 30 60 90 120 150 180
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
705-706 Düzeltme Faktörü Etkisi
705 706
134
Şekil 5. 7: 705 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 133.adımda oluşan mekanizma durumu
135
Şekil 5. 8: 706 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 99.adımda oluşan mekanizma durum
136
Şekil 5. 9: 6 katlı 6 açıklıklı 2.kat, 3.kat, 4.açıklık ve 5.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu kısmi dolgu duvarlı dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğu olarak modellenen 708 numaralı model ile aynı çerçevelerin boş olduğu dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğuna düzeltme faktörü eklenerek modellenen 709 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
Şekil 5.10 ve 5.11’de ikinci kat, üçüncü kat, dördüncü ve beşinci açıklığında dolgu duvar bulunmayan altı katlı altı açıklıklı çerçeve modeline ait sırasıyla TDY 2007’ye göre modellenen ve bulunan düzeltme faktörünün eklenmesiyle modellenen çerçevelerin yatay kuvvet etkisi altında, dolgu duvarlarının ilk hasar gördüğü, analizin 176. ve 129. adımındaki mekanizma durumu verilmiştir.
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
0 30 60 90 120 150 180
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
708-709 Düzeltme Faktörü Etkisi
708 709
137
Şekil 5. 10: 708 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 176.adımda oluşan mekanizma durumu
138
Şekil 5. 11: 709 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 129.adımda oluşan mekanizma durumu
139
Şekil 5. 12: 6 katlı 6 açıklıklı 3.kat, 6.kat, 1.açıklık ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu kısmi dolgu duvarlı dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğu olarak modellenen 711 numaralı model ile aynı çerçevelerin boş olduğu dolgu duvarı TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğuna düzeltme faktörü eklenerek modellenen 712 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
Şekil 5.13 ve 5.14’te üçüncü kat, dördüncü kat, üçüncü ve dördüncü açıklığında dolgu duvar bulunmayan altı katlı altı açıklıklı çerçeve modeline ait sırasıyla TDY 2007’ye göre modellenen ve bulunan düzeltme faktörünün eklenmesiyle modellenen çerçevelerin yatay kuvvet etkisi altında dolgu duvarlarının ilk hasar gördüğü analizin 107. ve 96. adımındaki mekanizma durumu verilmiştir.
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
0 30 60 90 120 150 180
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm] 711-712 Düzeltme Faktörü Etkisi
711 712
140
Şekil 5. 13: 711 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 107.adımda oluşan mekanizma durumu
141
Şekil 5. 14: 712 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 96.adımda oluşan mekanizma durumu
142
Şekil 5. 15: 6 katlı 6 açıklıklı 601 numaralı yalın çerçeve modeli, dolgu duvarları TDY 2007’de tanımlı eşdeğer basınç çubuğu olarak modellenen tam dolgu duvarlı 604 numaralı model, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 605 numaralı model, 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 702 numaralı model, 3.kat, 4.kat, 3. ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 705 numaralı model, 3.kat, 2.kat, 4. ve 5.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 708 numaralı model ve 3.kat, 6.kat, 1. Ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 711 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000
0 60 120 180 240 300
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
TDY 2007 Sonuçları
tam dolu 604 yalın 601
605 702
705 708
711
143
Şekil 5. 16: 604 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 94.adımda oluşan mekanizma durumu
144
Şekil 5. 17: 605 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 105.adımda oluşan mekanizma durumu
145
Şekil 5. 18: 6 katlı 6 açıklıklı 601 numaralı yalın çerçeve modeli, dolgu duvarları önerilen düzeltme faktörünün eklenmesiyle oluşturulan basınç çubuğu kullanılarak modellenen tam dolgu duvarlı 606 numaralı model, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 607 numaralı model, 1.kat, 3.kat ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 703 numaralı model, 3.kat, 4.kat, 3. ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 706 numaralı model, 3.kat, 2.kat, 4. ve 5.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 709 numaralı model ve 3.kat, 6.kat, 1. Ve 4.açıklıktaki çerçevelerin boş olduğu 712 numaralı modelin taban kesme kuvveti ve çatı katı yanal deplasman değerlerinin karşılaştırılması
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000
0 60 120 180 240 300
Toplam Taban Kesme Kuvveti [kgf]
Çatı Katı Yanal Deplasman [mm]
Düzeltme Faktörü Etkisi
tam dolu 606 yalın 601
607 703
706 709
712
146
Şekil 5. 19: 606 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 63.adımda oluşan mekanizma durumu
147
Şekil 5. 20: 607 numaralı modelin ilk duvarının göçtüğü 77.adımda oluşan mekanizma durumu
148 5.4 Öneriler
Üç katlı üç açıklıklı modellerin analiz sonuçları birlikte değerlendirildiğinde yatay komşu duvar durumu, düşey komşu duvar durumu, deprem itme yönüne göre duvarın kuvvete uzaklığı veya yakınlığı ve düşünülen çerçevedeki dolgu duvarın rijit mesnete oturup oturmaması durumu olmak üzere 4 parametreye bağlı olarak rijitlik için eşitlik (3.1)’de düzeltme faktörü önerilmiştir. Bu parametre eklenerek yapılan analizlerin sonucunda elastik bölgede maksimum kapasitede pek fark olmasa da plastik bölgede yapı davranışının daha gevrek olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışma sonucunda, yapının dinamik analizinde daha güvenilir bir sonuç elde etmek için, dolgu duvarların yapı davranışına katkılarını belirli parametreleri dikkate alarak oluşturulmuş düzeltme faktörünü TDY 2007’de verilen eşdeğer basınç çubuğuna eklemek gerektiği önerilebilir. Ayrıca yapıda dolgu duvar simetrik olarak bulunmalı ve doğru bir davranış için boşluklar bulunmamalıdır.
149
6. SONUÇ VE YORUMLAR
• Önerilmiş olan düzeltme faktörünün tüm kat ve açıklıkları dolgu duvarlı çerçeve sistemlerde kullanılmaması önerilmektedir. Ancak böyle bir yapıyla uygulamada karşılaşılması oldukça güçtür. Bu nedenle önerilen düzeltme faktörünün uygulanabilirliğini sınırlandırdığı düşünülmemektedir.
• Deprem itme doğrultusunda etkiyi en önde karşılayan duvarların daha rijit olmaları ile birlikte çerçeve sistem davranışını belirleyen elemanlar olduğu görülmüştür. Bu duvarların taşıma güçlerini diğer duvarlara göre daha önce kaybetmeleri beklenmelidir.
• Literatürde yer alan kaynaklarca ve yürürlükte olan yönetmeliklerce de vurgulandığı üzere binaların giriş katında dolgu duvar bulunmaması durumunda yapıların daha gevrek davranış yani yumuşak kat durumunu göstermeleri beklenmelidir. Bu sebeple herhangi bir sebeple giriş katında dolgu duvar uygulaması bulunmayacak (diğer katlarda dolgu duvar bulunduğu halde) ise kati suretle bu kat kolonlarının özel önlemlerle sünekliklerinin güvence altında olması sağlanmalıdır.
• Dolgu duvar uygulamasının herhangi bir ara katta yer almaması durumunda dolgu duvar bulunmayan bu kata komşu kat kirişlerinin tamamının yapı davranışını belirleyen elemanlar olduğu bilinmelidir.
• Uygulanan dolgu duvar eğer yatay doğrultuda deprem etkisini karşılayacak düzende çerçeve ile birlikte çalışması sağlanmış ise, dolgu duvarlardan herhangi birinin taşıma gücünü kaybetmesi ile yapının üzerinde bulunan gerilmenin hızlı bir şekilde esas taşıyıcı yapı elemanlarına aktarılması durumu söz konusudur.
Duvar taşıma gücünü kaybeder kaybetmez yapının ani bir şekilde davranışını (taşıma gücünü) değiştirmesi beklenmelidir. Bu sebeple dolgu duvarlar ya yatay deprem etkisini hiç almayacak şekilde, ya da alması bekleniyorsa duvarın göçmesinin ardından yapının esas taşıyıcı elemanlarının bu ani gerilme dağılımını absorbe edecek yeteneğe sahip olacak şekilde teşkil edilmesi önem arz etmektedir.
150
• Literatürde çok katlı çok açıklıklı çerçeve sistemler kullanılarak elde edilmiş deneysel veri bulunmamaktadır. Olası bir deneysel değerlendirmede çok katlı çok açıklıklı sistemlerde duvarın etkisi (özellikle de açıklık ve katların bir kısmının dolgu duvarlı olması durumu) ve komşu kat ve açıklıklardaki duvarların davranışlarındaki farkın incelenmesi önerilmektedir.
151
KAYNAKLAR
Anil, O. and Altin, S., “An Experimental Study on Reinforced Concrete Partially Infilled Frames”, Engineering Structures, 29, 449-460, (2007).
Asteris, P.G., “Lateral Stiffness of Brick Masonry Infilled Plane Frames”, Journal of Structural Engineering- ASCE, 129(8), 1071-1079, (2003).
Asteris, P.G., Antoniou, S.T., Sophianopoulos, D.S. and Chrysostomou, C.Z.,
“Mathematical Macro- Modeling of Infilled Frames: State-of The-Art”, Journal of Structural Engineering- ASCE, 137, (12), 1508-1517, (2011).
Bayülke, N., “Depremler ve Depreme Dayanıklı Betonarme Yapılar” Teknik Yayınevi, Ankara, (1989).
Bayülke, N., “Betonarme Yapının Dolgu Duvarı”, Türkiye Mühendislik Haberleri, 4, 426, 85-98, (2003).
Budak, A., “Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Malzeme Bakımından Doğrusal Olmayan Hesabı”, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, 125s, (1997).
Cetisli, F., “Effect of Openings on Infilled Frame Stiffness”, Gradevinar, 67, 787-798, (2015).
Chrysostomou, C.Z., Gergely, P. and Abel, J.F., “A Six-Strut Model for Nonlinear Dynamic Analysis of Steel Infilled Frames”, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2(3), 335-353, (2002).
Coza, H., Özgen, K., Yalçın, C., “Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Karbon Lifli Kompozitlerle Güçlendirilmesi‟, İTÜ Dergisi/A Mimarlık, 10: 1, 137-150, (2011).
152
Çağlayan, E., “Betonarme Çerçevelerin Yatay Yüklere Göre Analizinde Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, 47s, (2006).
Dawe, J. L., Schriver, A. B. and Sofocleous, C., “Masonry Infilled Steel Frames Subjected to Dynamic Load”, Canadian J. of Civil Engrg, 16, 877-885 (1989).
DBYBHY-2007, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, (2007).
Demirel, İ. Ö., Yakut, A., Binici, B., Canbay, E., “Betonarme Çerçevelerde Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi Üzerine Deneysel Çalışma”, 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 14-16 Ekim, DEÜ – İzmir, (2015).
Esteva, L., “Behavior Under Alternating Loads of Masonry Diaphragms Framed by Reinforced Concrete Members’, Proc. Int. Symposium on the Effects of Repeated Loading of Materials and Structures (RILEM), Mexico City, V (1966).
FEMA-356, Prestandart and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Federal Emergency Management Agency. Washington DC., (2000).
FEMA-178, A Handbook for Seismic Evaluation of Existing Buildings, Earthquake Hazards Reduction Series 47, Federal Emergency Management Agency, (1989).
Harris, H. G., Ballouz, G. R. and Kopatz, K. W., “Preliminary Studies in Seismic Retrofitting of Lightly Reinforced Concrete Frames Using Masonry Infilles”, Proc. 6th North American Masonry Conf., Philadelphia, Pennsylvania, 1, 383-395 (1993).
Klinger, R. E. and Bertero, V., “Infilled Frames in Earthquake-Resistant Construction”, Report No. EERC 76-32, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, (1976).
Liauw, T. C. And Kwan, K. H., “Plastic Theory of Infilled Frames with Finite Interface Shear Strength”, Proc. Instn. of Civ. Engrs., Part 2, 75, (3), 707-723 (1983).
153
Mainstone, R. J., “On The Stiffness and Strengths of Infilled Frames”, Proc.
Instn. of Civ. Engrs., London, England, 57-90, (1971).
Manesh, P. B., “Experimental Study of Masonry-Infilled Steel Frames Subjected to Combined Axial and in-Plane Lateral Loading”, Degree of Master Thesis, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, (2013).
Mehrabi, A. B., Shing, P. B., Schuller, M. P. and Noland, J. L., “Performance of Masonry Infilled R/C Frames Under in-Plane Lateral Loads”, Report CU/SR-94/6 Struct. Engrg. and Struct. Mech. Research Series, Dept. of Civil, Environ. and Arch.
Engrg., University of Colaorado at Boulder (1994).
Mehrabi, A. and Schuller, M., “Experimental Evaluation of Masonry-Infilled RC Frames,” Journal of Structural Engineering, ASCE, 122, no. 3, (1996).
Mondal, G. and Jain, S. K., “Lateral Stiffness of Masonry Infilled Reinforced Concrete (RC) Frames with Central Opening”, Earthquake Spectra, 24, No. 3, 701–
723, (2008).
Mosalam, K.M., White, R.N. and Gergely, P., “Static Response of Infilled Frames Using Quasi-Static Experimentation”, ASCE Journal of Structural Engineering, 123, No. 11, 1462-1469, (1997).
Negro, P. and Verzeletti, G., “Effect of İnfills on The Global Behaviour of R/C Frames: Energy Considerations from Pseudodynamic Tests”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 25, (8), 753-773, (1996).
Nwofor, T. C., “Shear Resistance of Reinforced Concrete infilled Frames”, International Journal of Applied Science and Technology, 2, No. 5, (2012).
Özkaynak, H., “Dolgu Duvarları Lifli Polimerler İle Sargılanmış Betonarme Çerçeve Sistemlerin Deprem Davranışı Ve Yapısal Sönüm Özellikleri”, Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul Teknik Üniversitesi, (2010).