PERDELi - ÇERÇEVELİ SİSTEMLERDE PLANDA PERDE YERİNİN DEGİŞMESİNİN PERDELER VE ÇERÇEVELER ARASINDAKİ KESME KUVVETi DAĞILIMINA ETKİSİ

SAU Fen Sılimieri Enstitüsü Dergisi 7 .Cilt, 1 .Sayı (Mart 2003)

Perdeli-Çerçeveli Sistemlerde Planda Perde Yerinin

Değişmesinin

Perdeler H Çerçe,'eler Arasında Kesme

Kuvveti Dağıluruna Eti.t1..

H.Kasap� C.Varo,

PERDELi - ÇERÇEVELİ SİSTEl\tiLERDE PLANDA PERDE YERİNİN

DEGİŞMESİNİN PERDELER VE ÇERÇEVELER ARASINDAKİ KESl\ffi

KUVVETi DAGILI�1INA E TKİSİ

1-Iüseyin Kasap, Cibat Varol

Özet-

Bu çalışmada anıaç deprem etkisindeki konut ve iş yeri türöndeki

4,5,6

ve

8

katlı perdeli çerçeveli

4

tip yapının perde yerinin değişmesiyle perde ve kolonlara gelen kesme kuvvetlerinin değişimi

incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler -

Deprem,

çerçeve, perde, perdeli- çerçeveli sistemler, kesme kuvveti

Abstract

- In this study the ainı is; during an earthquake, having

4, 5, 6

and

8

floor with frame -share walled,

4

types of constructions total shear forces and changing of shear forces occurinon columns and shear-waiJs changing placements directions are researched.

Key Words- Earthquake, frame, shear, frame-share walled systems, shear force.

ı.

GİRİŞ

1.1.

Problemin Tanınu

İnşaat

sektöründe günümüzün en önemli problemi

özellikle zeminde oluşan deprem kuvvetinin yapıya

daha çok

e

tk

i

ettiği

1.

ve

2.

derece deprem

bölgelerinde

depreme dayanıklı y

apı

tasarım ilkeleri de göz önüne

alınarak yap

ı

la

r

ın ön

görülen ekonomik öı

nür

leri

içeri

sin

de

en az

bii kez olması beklenen dönüşüm

periyotları

uzun olan ve şiddetli hasar meydana

getiren

büyük de

pr

em

l

er

de can kaybı olmay

a_c

ak dayanımda

yapıların yapılm

asıd

ır

.

Depremin yaygın bir şekilde etkili olduğu ülke

top

rak

la

rımı_z

da

v

e diğer ülkelerde yapılacak olan

yapıların

deprem

sırasında oluşan yatay etkiler altında

kabul

edilebilir sınırlar iç

e

ri

sind

e

davranış göstermesi

özellikle yüksek yap

ı

la

r

da bem ekonomik açıdan hem

de yapının

e n

çok zorlanan alt katlanndaki taşıyıcı

sistem

b

oyutl

ar

ı

n

₁n

rojmarinin

ba

kı

mda

n

aşırı büyük

ç

ı

k

m

ası nede

ni

yle mümkün

gözü

k

memek

t

ed

İ

r

_.

İşte

bunun sonucu ol

ar

ak

p

e

r

d

e

li çerçeveli taşıyıcı

sistemlerin kullanuru ka

çını

lma

z

hale gelmiştir.

H.Kasap, C Varol; SAÜ İnş2at Müh.Bölümü

1 90

1.2.

İlgili Çabşmalar

Kasap H.,YelginA.N.,Özyurt

:\i.Z.,

Çalışma

lannde

yapıya

et

k

iyen yatay yüklerin

(deprem,

rüzgar yükü)

eticimesi esnasında kat

kesn1e ku

v

vetl

e

rini

n

düşey

taşıyıcı yapı elemanları pe

r

dele

r

ve kolonlar aras

mdal:ı

değişimini

i

n

e

ele

miş

lerd

i

r ve bunun kat

adedine

_ve

katın y

erine

göre nasıl

deği

ş

ti

ğ

i

araştırıl

mı

ş

tır

.

Y

a

p

tıkla

n k

abulle

r

taşıyıc

ı

si

s

t

emi per

del

i

çerçeveli

veya boşluklu

per

deli çerçeveli

olarak kabul

e

tmiş

le

r

Kat

k

ir

i

ş

l

eri

run

veya bağ

kirişlerinin

ri

jit

l

ikl

erindekı

değişimi de göz önüne almışlardır.

Akkaya Y .,

Çalışmalarında

perdele

rin

yapıya etkiyen

depren

1

yükü gibi yatay

kuvv

etleri ni

n taşınmasında

üstlendiği önemli görev üzerinde durmuştur. Aynca

perdelerin davranışında

sadece yatay yükterin etkili

ol

m

ad

ığı konusu incelenmiş,

deprem kuvvetlerine

karşı

perdelerde boyuttandırma

yapılarak

pro

j

e

ya

p_an

m

ühend

isle

r aç

ı

sı

n

d

an sağlanması

ge

r

eke

n

kriterler

Ri

jit

l

ik,

dayanın1, süneklik

in

ce

lenmiş

.

Bazı

pe

r

d

e

li

sistemler de ele al

ı

narak

p

er

de bo

yutl

an

dınna

s

ında

karşılaşı1an sorunlar di

le getirilmi'"' ve bunlarla ilgili çeşit

l

i sın1flandırmalar yapılnnştır.

Gençay

İ.,

Çalışnıalarında

süneklik düzeyi yüksek

perd

el

er

ile

ilgili

bi

l

g

i

le

r

verilmiş,

d

ep

re

m

yönetn1eliğinin

7.

bölümünde

betonanne

binalar

iç=

depreme

d

a

ya

n

ı

k lı tasarım

kuralları

iç

eris

in

de

yer

alan

7.6

da tanınılannuş olan süneklik d

üze

yi yüksek

perdeler için şekil

7.12

de ve

r

ilen

tasanm

eğilme

mon1enti hesabı ile ilgili araştırma yapılımş

ve

mornem

diyagramları arasında en uygun olanın seçilmesi

neticesinde yönetmelikteki tasarın1

eğ

iln1e

m

omenn

diyagranıına alternatif sunulmaya

çalışılmıştır.

Bibioğlu

C.,

Ç

a

lı

ş

mala

rı

nda

çok katlı

y

apıla

r

m

etkiyen

yatay yüklere

göre hesabında ö

n

cede

n uy

gulan

an

yön

t

e

m

ler

in

_c

e

lennıi

ş

.

Bu

incelemede bibioğlu'nun

yaptığı kabul1er şu

n

lardı

ele alınan

yapıların

ta

şı

yı

c

ı

sis

tenıle

r

inin

çerçeve

ve perde elemanlarından

oluştuğu.

kat döşem

e

le

ri

nin lineer elastik

ma

lze

m

ede

n yapılırus

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 7.Cilt, l.Sayı (Mart 2003)

Perdeli-Çcrçeveli Sistenllerde Planda Perde Yerinin Değişmesinin Perdeler ve Çerçeveler Arasanda Kesme Kuvveti Dağıhmına Etkisi H.Kasap, C.Varol

sonsuz rijit olan ve buruJn1a yapn-ıayan eleınanlardan

oluştuğu varsayılmıştır.

Ayrıca çalışmada çerçeveli-perdeli sistenıler

ve

depreme da yamklı yapı tasarımı hakkında bilgi

verilmiştir.

Yılmaz E.,

Çalışmalannda 1. derece depreın bölgesinde

kullanım amacı konut ve işyeri türundeki altı,sekiz,on

katlı perdeli çerçeveli sistemlerde yatay yükler den

oluşan kat kesme kuvvetlerinin perde ve kolonlara

dağılıını ve deprem etkisindeki yapılarda kat adedi ve

kolon boyut oranı değişinil neticesinde ko)onlardaki

donatı al am değişimi araştırılınıştır.

�t\.slanbaş H.,

Çalışn1alannda taşıyıcı sitem ınodeli

olarak

dolu veya boşluklu perde

çerçeveli

sistemlerden meydana gelen çok katlı yapıların deprem

kuvveti

altındaki

dinamik

hesabının

bilgisayar

ortanunda yapılması jçin çalışmalarda bulunulmuş

sistemlerde

uç

kuvvet

ve

deformasyonlann

[\u]unmasında matris deplasman yöntemi, dinamik

kriterler ise stadola metodu kullanılarak bulunmuştur ve

çalışmanın sonucunda basıc dilinde yazılmış olan

DIKAl"J 1

ve

DINAN 2

progranıları geliştirilıniştir.

Bıçakçı H.,

Çalışmalarındaki amaç

perdeli

-çerçeve li ve boşluklu perdeli - -çerçeve li sistemlerde

toplam perde en kesit alanının kat alanına oranının

değişiminin depremden oluşan ve katıara etkiyen kat

kesme

kuvvetlerinjn

perdeler ve

çerçeveler arasında

hangi oranla değiştiğinin ve toplam perde en kesit

alanındaki artışın etkisi araştırılmıştır.

Akyüncü V.,

Çalışmalarında perde boyutlarının ve

s1stemdeki yerleri ve katsayıları farklı olan sistemleri

ele almış ve perde en kesit boyutlarımn değişinıi ile

perdeli

-

çerçeveli ve boşluklu perdeli

-

çerçeveli olan

yapılarda kat kesme kuvvetlerinin perdelere ve

kolonlara dağılımı araştırılmıştır.

1.3.

Çalışınanın Amaç

ve

Kapsamı

Çalışmamn arnacı deprem etkisindeki konut ve işyeri

tütündeki perdeli - çerçeveli sisteınlerde olan yapllara

1aha çok yatay yük taşıma kapasitesi sağlamak) yatay

yüklere karşı yapının daha az deplasman yapması ve

jjitliğinin arttınlmasına yönelik sisteme dahil edilen

Jerdelerin sistemde yerirrin

değişmesiyle yapıda

Jerdelere ve kolonlara gelen kesme kuvvetlerinin

o/o

)larak değiş

imini

n incelenmesi ve en uygun taşıyıcı

;istem şeklinin belirlenmesidir.

191

Çalışmada

4

ayn statik sistenı ve

4,5,6,8

katlı olnıak

üzere

16

ayrı statik proJe incelenmiş ve aynı statik ve

dinaınik etkilere manız kaldığı varsayılan bu sistemler

arasından en iyisi seçilme ye çalış1lnuştır.

Göz önüne alınan projelerde katlarda toplam perde alanı

sabit tutuluş olup katlarda kolonlar kare ve aynı

kesitlerde seçilnuştir. Projelerdeki perde

ve

kolonların

yerleşim şekilleri şekil 1.1, şekil 1.2, şekil 1.3, şekil 1.4

te veıilmiştir.

NOT OI""'Jier cnı cins•ndeıı .,.c;.nlıniş-ur

Şekil 1.1. Taş1y1cı Sisten1in Planda Yerleşimi -Tip 1

L

·=ı . . . .. u tj:. ... ,, n .• �

1

!

Lll 1.): . ..,

,

,..,,

-·

-

i

� ., ... �-··

�

"'

�

,.

��

ıı

1)1

if

1

T

... ,_ : ' ... ' i)l ·� ' ı:� -ı .n. 'l�··ı :!' ll''!!ıf!!lllıl ıtı ııııı·: ··:-ı ·�:�n_.! , .. •• ı ı

�

:mı ı:�.!.' _..;.., ... , _,,. "'

T"'

• �J

�

_� �ll� 1>!-1 !:t:. ___ ;:;::- ··- -- --··---- .... ·· ro ,. 1 ı ·ı ,. :·, !>:" .. ' ı

·ır

' DHI _ı ' .. ' r ... ··· ·· �· -_. :ıl �,,

ı

' i _{r>l' '} ı 1!f1ft�:�!!mou�eı�

�

•

i ...

. . ..

,

Jl<(l

t

_'

:

j

l'12!' 1 l+t'!· -- -.

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

7.Cilt, l

.Sayı

(Mart 2003)

Pcrdeli-Çerçeveli Sistemlerde Planda Perde Yerinin

Delişmesinin

Perdeler

H Çerçeveler Arasında Kesme

Kuvveti

Dağılımına Etki·

H.Kasap,

C.Varot

!\OT 01-,•du '"lll cıı"t>ındaı \cıılıııışru

Şekil l.3.Taşıyıcı Sistemin Planda Yerleşimi-Tip 3

\

Şekil 1.4.Taşıytcı _{Sistemin Planda Yerieşi mi -Tip} 4

1.4.

Çalışmada Geçerli Olan Varsayımlar

İncelenen projelerde kat yüksekliği hla!t = 3m, aks aç

ıkl

ık

l

arı her iki yönde sabit tutularak

5

m o larak alınmıştır. Göz önüne alınan projelerin statik analizinde Eylül 1997 deprem yönetmeliği ne uyularak

( İDE

ST

ATİK

)

bilgisayar progrann kullanılnuştır. Sistemin

katlarda yatay taşıyıcıları olarak ortaya çıkan kirişlerin boyutlan deprem yönetmeliğinin ön gördüğü minimum kiriş genişliği bw =

250

mm koşuluda göz önüne

alınarak 25/60 (cn1) olarak belirlenmiştir. Göz önüne

alınan projelerdeki yapıların

1.

der

e

ce depren1

192

bölgelerinde bulunduğu ve Z4

y

er

e

l zemin sınıfina sahip

bölgede inşa edildiği kabul

edilıniştir.

Sistenıe etkiyen yatay ve düşey yüklerin perdeler Ye

çerçeveler ile taşındığı, kullan1m ama

ç

larının konut ve

büro tipindeki yapılar olduğu, yapılarda kullanılan

ınalzernelerin homojen, izotrop

ve

lineer elastik olduğu

yapılarda beton sınıfı olarak BS 20, betonaıme çeliğ:

olarak BÇ

lll

ku1lanıldığı kabul ediln

uş ve kullarular.

betonuıı mekanik özellikleri Tablo

1.1

de donatının

mekanik özellikleri Tablo

1

.2deveril

mi

şt

i

r.

Tablo

1 1 Belonun . Mekanik

Ö7ellikleri

Yoğunluğu Karakteri st Hesap

Basınç Basınç Beton "/BA Dayanımı Dayanımı � Sınıfı (gr/cm.:) fe k fe d (N/mm2) _(N/mmı) BS

20

2.5

20

13

Tablo 1 ·-· ? Donatının Mekanik

Özellikleri

Karakteri s

_Hesap

Çelik Yoğunluğu Akma Dayanımı

Dayanımı

Sınıfı

_(gr/cnı3)

'Ys

_f}'i<

_fyd (N/mm2) (N/mm1) BÇilJ 7.85 420 365 Karakteris

_{1 Elastiste}

Çekme 1\.1odül0 Dayantını Ec fctk ..

(N/mor) (N/non·)

1.6

28500

Çekme

Elasnste

Dayanımı Modülü fyık Es , (N/mm2) (N/mnı-)

500

200000

Il.

BETONARME TAŞlYlCI

SİSTEMLER

Her

taş1yıcı sistemden kendi ağırlığı başta olmak

üzere

etkiyen k-uvvetleri karşılayarak bunları mesnetlendiği

zemine güvenli bir şekilde iletmesi beklenir. Bir yapının

güvenli olnıasının yanında ekononlli ., kullanım amacına uygun,

çevre

il

e

uyumlu ve estetik olma koşullan

da

gö1 önünde tutularak taşıyıcı sistemin bir engel oLuamasına

çalışıln1alıdır.

Bina

tüıü

yapılann taşıyıcı sistemleri üç

gunıp

:�

toplanabilir. Birinci gurup düşey yüklerin doğrudan

etki

d

iğ

i

yatay taşıyıcı elemanlar plak ve Idrişlerden

oluşan döşemeler. İkinci gurup düşey taşıyıcı e�emanlar

perde, kolonlar ve üçüncü gurupta ise yükleri zemine

aktaran temeller bulunur. Birinci gurupta

yer

alan

döşemeler düşey yükler haricinde yatay yükleri de perde

ve kolonlara aktarırlar.

İkinci gurup eleınanlar kolonlar ve perdelerin yük altında davranışları farklıdır. Perdeler büyük atalet

n1omentleri ile kolonlara göre ri

j

itler

dir

ve yer

değiştirınelerin

sınırlandırılmasında

da

ha etkili

bir

eleman o Imalarına karşılık kolonlar ise daha sünek

bir

davran1ş sergilerler. Sonuç olarak yükse

kl

i

ğ

i

fazla

olmayan binalarda daha sünek bir sistem olduklanndan kolonlardan oluşan

çerçeveterin

tercih edilmesi

s -\U Fen

Bilimleri Enstitüsü Dergisi

-

Cı.t. l.Sayı (Mart

2003)

Perdeli-Çerçeveli Sistemlerde Planda P�rdc _Y cl'inin Değişınesin in Perdeler ve Çerçeveler Arasında Kesme

Kuvveti

Dağılimına Etkisi

H.Kasap, C.Varol

gerektiği buna karşılık yatay yüklerden ıneydana gelen yer değiştirmeterin

sırıırlandınlmasırnn sorun olduğu yüksek binalarda sağladıklan rijitlikden dolayı perdeli sistemlerin lrullarulması gerekir.Çoğunlukla sistemlerde kolon ve perdeler birlikte kullamlır. Düşey taşıyıcıları yalnız perdelerden oluşan sistemler tünel kalıp kullamlarak üretin1 hızı ve kalıptan ekonomi sağlamak amacıyla toplu konutlarda kullanıldıkları halde getirdikleri ek

mali yükümlülüklerde göz önüne alııunalıdır.

ll.

1. Çerçeveli Taşıyıcı Sistemler

Kolon ve kiriş - döşeme sisteminin yapıya süneklik sağlayacak şekilde bir dökümlü (n1onolitik) yapım ile çerçeve adı verilen taşıyıcı sistem elde edilir. Çerçeve yatay yüklerin kiriş, döşeme - kolon sünekliği sayesınde taşınmasım sağlar. Yapılan kabullerde knişleri bağlayan kolonların kütlesız olduklan ve yapının kat kütlelerinin döşeme seviyelerinde toplu olarak bulunduğu varsayılır.

11.2.

Perdeli Taşıyıcı Sistemler

Perdeler tek başlarına düşünüldüğü zaman yatay yükler altında bir konsol kiriş gibi davrandıklan halde taşıyıcı sisteın _{içerisinde bağ kirişleri veya bu işlevi yapan} döşeıne _{elemanı etkileşimi ile moment diyagramları} konsolunkinden farklılık gösterir ve böylece perdenin yanal burkulma tehlikesi de azaltılır. Perdeler yatay yüklere karşı rijitliklerinin fazla olması nedeniyle önen11i eğilme moınentlerini taşıdıkları halde düşey yüklerden gelen nornıal kuvvetleri büyük değildir.

11.3. Perdeli - Çerçeveli Taşıyıcı Sistemler

Önceden de belirtildiği üzere dünya nüfusunun günden

güne

artn1ası buna karşılık yaşanabilir alanların sınırlı olnıasından d ola yı yüksek yapıların yapılması zoıunluluğu gündeme gelmiştir. Kolonlardan meydana ge ]en sistenılerde kolonlar üzerlerine düşen eksen el

nomuıl

kuvvetleri t_aşıd

ı

_klan halde yüksek yapılarda

depren1 gibi yatay etkileri temelleri arayıcılığıyla

zemine

aktararak sönümlemeleri ve kabul edilebilir yer değiştirmeterin sağlanmasında yeterli olnıaya bilirler.

Işte

bu noktada devreye perdelerle bırlikte kuHanılmalan gündeme gelir perdeler ise rijitlikleri nedeniyle büyük eğilme momentlerini taşımalarına karşın eksenel yük taşımada pek başarılı değildir buradaki eksikliklerıni kolonlar _{giderir, ayrıca} perdelerin büyük eğilme momentleri taşımalan neticesinde temellerinde büyük dönn1e momentleri ortaya çıkar yapının diğer kolonlarının tenıelleri i]e birleştirilmelen _{depreın esnasında te1nellerindeki dönme}

193

etkisinin kolonlardan gelen düşey yüklerle azaltılması sağlanır.

Ayrıca yapıya etkiyen yatay yüklere karşı yönetmeliklerde beJirtilen sınırlar içerisindeki yatay yer değiştirme miktarlarının _{ve yapı güvenliğinin sadece}

basit çerçeveli sistemler ile sağlanması özelliklede yapının en çok zorlanan alt katlarındaki taşıyıcı sistem

boyutlarının mimarinin bakımdan aşırı büyük

boyutlarda çıkınası nedeniyle mümkün

gözükmemektedİr.

lll. y

APlNIN

DİNAMiK

ANALİZİ

Göz önü ne alınan sisten1lerdeki yüklerin kabullerinde ve döşeme kalınlığı, kiriş boyutları ve düşey taşıyıcılann

belirlenn1esi _{esnasında TS}

500

_{ve Deprem}

Yönetmeliği hükümlerinde

ki

minimum sımr değerler

göz önüne alınarak sistemlerde öncelikle döşeme

kalınhğı hr ;

hr >

l:tn· (800

+

B fy_<L}

36000

+ 5000. nı.

(

1

+ap)

(1)

bağıntısı ile buluıınıuşnu·.

Sistenılerdc daha soura gerekli kolon kesit alam tespit edilirken döşeme ağnlığı, kiriş yükleri, kolon ve perde ağırlıkları ve üst katlardan gelen yükler göz önüne alınmış ve karakteristik kolon yükü ;

Karakteristik Kolon yükü = Döşemeden gelen yük+ Kiriş yükü + Kolon ağırlığı +

Üst

katlardan gelen yükler.

(2)

bağıntısı ile bulunur.

Kolonun boyutunu belirleyen tasarım yükü

Nd ;

Nd:

(GK) X

1.4 +

(QK) X

1.6

(3)

Bağınt1sı ile bulunur.

Gerekli kolon kesit alanı deprem yönetmeliği

7.3.

I

.2

gereği

(

4) _{denklemiyle aşağıdaki şekilde hesaplanmıştır.}

Acgcr

�

(Nd

1

( 0.50 fck) )

₍₄₎

Ve

belirlenen bu gerekli kolon kesit alanına göre kolon boyut1arı seçilir. Bunlarla ilgili Tip. 1 için örnek Tablo

SAU Fen Bi1im1eri Enstitüsü Dergisi

7 .Cilt,

l.Say1

(�1art 2003)

Perdeli-Çerçeveli Sisteınlerde Planda Perde Yerinin Değişmesinin _Perdeier\�

Çerçeveler Arasında Kesme

Kuvveti

Da�ıhmına Etkisı

H.Kasap, _{C. \'aroı}

Tabl

o 3 1 D.. ort Ka t 1 ı Y

apı

d _a K o on ı U oyutan-1 r· lp 1

Karakteristik

Tasarım Gerekli Seçilen

Katın Kolon Kolon _Yükü Kesit Kolon

Yeri Adı Yükü AJanı Boyutu

(k N) {k N) _-- (cm2) (cın/cm) ı 2 3 4 5 6 Gk

Q

k -4 A2 ı 03.570 0.000 144.998 144.998 30/30 A3 182.030 0.000 254.842 254.842 30/30 3 A2 22 4.980 25.000 354.972 354.972 40/40 A3 378.680 50.0

0

0 610.152 610.152 40/40 2 A2 352.120 50.000 572.968 572.968 40140 A3 581.060 100.000 973.48 4 973.48 4 40/40 1 A2 479.260 75.000 790.96 4 790.96 4 50/50 A3 783. 440 150.000 1336.816 1336.816 50150

Kolon boyutlan belirlendikten sonra toplam kiriş

boylan ve ağırlıklan belirlenir sonuçlan Tablo

3.2

de

veril miştir.

b

Ta lo 3.2 Toplam K ınş Boy ve

Ağırhklan

- Ti_ı:> 1

Kat Katın I: LX ILY

Adedi Yeri _(m)

(m)

1 2 3 4 4-3 _{127.800 127.800} 4 3-2 127.800 127.800 2-1 _{125.000 125.000} 5-4 127.800 _ı 127.800 4-3 127.800 1 127.800 5 3-2 _125.000

i

_125.000 2-1 122.200 122.200 6-5 _{127.800 127.800} 5- 4 127.800 127.800 6 4-3 125.000 125.000 3-2 _{122.200 122.200} 2-1 122.200 122.200 8-7 127.800 127.800 1·6 127.800 127.800 6-5 125.000 125.000 8 _{5- 4 122.200 122.200} 4-3 122.200 122.200 3-2 119.400 119.400 2-1 119.400 119.400

Toplam

K iriş Ağırlığı (k N) 5 864.950 864.950 846.000 864.950 864.950 846.000 827.050 864.950 864.950 846.000 827.050 827.050 864.950 864.950 846.000 827.050 827.050 808.099 808.099

Toplam kiriş boy ve ağırlıları belirlendikten sonra yapıların toplam

kat

ağırlıkları ( 5) bağmtısıyla hesaplanmıştır ve örnek olarak

4

katlı binanın

kat

ağırlıkJan

şekil

3.1

de verilmiştir.

Katın Toplam ağırlığı

(W

i)= Gi +n x Qi =.kı.� (5)

194

5!'ı00 ('(lO

KATlN AGIRLIGt s:x.I(),OOO

(KN) 5894 aso· _�4.KAT ._... ·- ._ .. ,_ . . m3.KAT IB2.KAT HV.f,T) (3KAn (2.Kf\1) (1KA1)

KATlN YERI l'a1 KAT

Şekil 3.1 Dört Kat

l

ı Binanın Kat Agırhklan

Kat ağırlıklan belirlendikten soma yapılann toplam birıa

ağırlıklan belirlenmiştir sonuçları

şekil

3.2

<ie

verilnilştir.

&i4.KATLI

IJIS.KATU

IV.

DEPREM ETKİSİ

ALTINDA

ÇÖZÜMLEl\fE

IV. ı.

Birinci Doğal Titreşim Periyodu T1

Binanın birinci doğal titreşim pc�iyodu T1

Deprem

Yönetn1eliği (6.1 1) bağıntısı

gereği

ve

Ct

=

0.07

alınarak (Deprem Yönetmeliği 6.7 .4.2.b ) aş} bıdaki (6)

bağıntıyla

hesaplanabilir.

T t= __,

1'

I A-- C -t.

H

N (3 t 4 > (6)

IV.2.

Spcktrum Katsayısı S(T)

Ya

p

ının birinci doğal titreşim periyodu T 1 ve spe

lctrure

karakterıstik periyotları( TA ve T 8

)

ye

bağlı olarak

spektıum katsayısı S(T) ;

(o T

TA) => ( TA

< T T's

)

=>

( T >

'l'B) =>

(7)

S(T) =

1 + 1.5

T/TA S(T) = 2.5 S(T) = 2.5 ( TB 1 T ) O.S

Spektruın katsayısı S(T)' nin yapımn birinci

doğa]

titreşiın periyodu T 1 ve (

TA

_ T 8

)

ye göre değişımi

S.-\L' Fen Bilimleri Enstitüsü

Dergisı

;.Cilt. I.Sa}'1 (Mart 2003)

Perdeli-Çerçeveli Sistemlerde Planda _{Perde Yerinin Değişmesinin PerdeJeı· ve}

Çerçeveler Arasında Kesme Kuvveti Da�ıhmuıa Etkisi

H.Kasap,

C.Varol

2

_,-

.:;

_:

---�,

:

\

ı

1

_\

! '

1

\

ı , . \. 1 ' _/ ,.- .. _ 1 ·, " 1 ' 1 "'-, ' '-._, _' _. .

..

.. - . ... --· -· .. -·- _ ... -... .

rA lh

T

kil lV. 1 Spektrum Katsayısırıın Değişimi

IV.3. Spel<tral ivme Katsayısı A(T)

Şe

Spektral ivme katsayısı tespit edilirken.

IV 2

den bulunan spektrum kat sayısı S(T),etkin yer ivme katsayısı _{A0 ve bina önem katsayısı}

(I)

yerlerine

yazılarak ;

A(T)

=

A0. I.

S(T)

(

_'

8)

Bağıntısıyla elde edilir.

IV.4. Toplaın Eşdeğer Deprem Yükü (V t)

Deprem yükleri yapıya döşemeleri düzeyinde etkiyen yatay yükler olarak alııur. Yatay yükler altında binaların davranışı düşey bir konsolunkine benzetilebilir. burada yap1ya etkiyen yatay yük temele taban kesme kuvveti ve deviıici ınoment olarak iletilir buradaki toplam eş değer deprem yükü. Deprem yönetmeliği

6.

7 .1.1 maddesinden alınan aşağıdaki

(9)

denklemiyle bulunur.

V,=- W.

A(T)

1

Ra (T)

(9)

IV .5.

Eşdeğer Deprem Yükleri

(

F

i

)

Deprem duıumunda ivme nedeniyle rrıeydana gelen

Fi

atalet kuvvetlerinin yap1ya kütlelerin yoğunlaştığı kat döşen1esi seviyesinde etkidiği kabul edilir. Bu değer Deprem yönetmeliği

6.7

.2.3.

den

alınan aşağıdaki (1 O)

bağıntısıyla bulunabilir. ( HN 25 nı için

Fi\ =O alınır. (Deprem yönetmeliği

6.7.2.))

wi Hi (lO)

V .Kesme Kuvvetlerinin Kolon ve Perdeler .. ı\.rasında

Paylaşımı

Göz önüne alınan sistemlerde depreın etkisi sonucunda oluşan kat kesme kuvvetlerinin perde ve kolonlar

arasında dağılırm incelennriştir ve binamn kesn1e kuvvetinin

arasındaki paylaşınu

örnek olarak Skatlı perde ve kolonlar Tablo

195

5.1,5.2,5.3,5.4'te grafiksel ifadesi de

Şekil 5.1, 5.2,5.3,5.4'te veıilnıiştir.

T bl 5 1

a

o . K esme K uweu . D a ı ımı

ğ

1

{S K

•

at

1 ı -

)

y· 1 ll :)

Kata Perdenin Aldığı _Kolonun

A

_ld_tğl

Binanın Gelen Kesme Kuweti

Kesme Kuvveti

Ka tm Topla

m

Kat

Yeri

Kesme

Miktan _Miktan

Adedi o/o Kuvveti (k

N)

(k N)

o/o

ı

(k N) 1 2 3 4 5 6 7 1 3220.7 1881.9 58.43 1338.8 41.57 2 2996.3 1660.8 55.43 1335.5 44.57 5 3 2560.7 1657.7 64.74 903 35.26 4 1929.9 860.6 44.59 1069.3 55.41 5 1086 666.5 61.37 419.5 38.63

Tablo 5.2 Kesme Kuvve�i

Da�ıbını (S.Kath)- Tip

2

Kata

Perdenin

Ald1ğ1 _{Kolonun Aldığı}

Bi nam n

Gelen

Kesme Kuvveti Kesme

Ku

vv

eti

Katın Toplanı Kat

Yeri Kesnıc

i\11ktan

Miktarı

Adedi

_Ofo Ofo

Kuvveti (k N)

(kN)

("'N)_ 1 2 3 4 5 6 7 ı 3141 1913.4 60.92 1227.6 39.08 ? ... 2922.3 1739 59.51 1183.3 40.49 5 3 2499.3 1693.5 67.76 805.8 32.24 4 1881.5 927 49.27 954.5 50.73 5 1059.1 677.7 63.99 381.4 36.01

Tablo 5.3 Kesıne Kuvveti Da�ıhrnı (5.Kat1ı)- _{Ti J}

3

Kata

Perdenin Aldığı _{Kolonun Aldığı} Binanın _Katın Gelen Kesme Kuvveti Kesme Ku vv eti

Toplam

Kat

Yeri

Kesme

Miktan _Miktan

Ade

d

i o/o o/o

Kuvvetı

(k N)

(kN)

(k

N)

1 2 3 4 5 6 7 -ı 3184.6 1894.6 59.49 129f 40.51 2 2962.7 1695.1 57.21 1267.6 42.79 5 3 2534.2 1675.2 66.10 859 33.90 4 1907.8 894.6 46.89 1013.2 53.11 5 1073.8 675.4 62.90 398.4 37.10 _ı T _a bl _o 5 4 K

_{esme \.}

1'

_U

_vve

_tı

. D _a ğ ı _{1 11111} (5 _{. Ka 1 tı -}

)

_{T' 4 r )}

K

at

a Perdenin Aldığı Kolonun Aldığı

B_in

a

n m Gelen Kesme Kuvveti Kesme Kuvveti

Katın Toplam

Kat

Yerı

Kesme Miktan • _Miktarı

Adedi _% ı % Kuvveti (kN) (k

N)

(kN)

ı 2 3 4 5 6 7 ı 3132.6 1946 62.12 1186.6 37.88 2 2914.7 1792.1 61.48 1122.6 38.52 5 3 2493.1 1728.5 69.33

ı

764.6 30.67 4 1877.5 972.3 51.79

!

905.2 48.21 5 1056.4 694.2 65.71

i

362.2 34.29

SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

7 .Ci lt, l.Sayı (Mart 2003)

411,57

55 .ı 1

Şekil 5.1 Kesme Kuweti Dağliımı (Tip-1)

70.00 1(.•,00 '• •' . 3?. ,?4 1-··� .. --ı 3 KATI'J YERI J

Şekil 5.2 Kesme Kuvveti Dağılımt (Tip-2)

:l3.!K'

Şeki1 5.3

Kesme Kuvveti Dağılımı (Tip-3) :

:ıs

O KOLON

D

KOLON

fi'a

PERDE

Perdeli-Çerçeveli Sistcmleı·de Planda Perde Yerinin Değişmesinin Perdeler 't

Çeı·çeveler Arasında Kesme Kuvveti

Dağılımına

[tt.ii

H.Kasap, C.Varo

196

"' -30 ,. •J ''· ""J •• 3 KA m. )'ERI

Şekil 5.4 Kesme Kuvvet! Dağılnnı (Tip-4)

VI.SONUÇ

O

KO

L

OI'.

B PERDE

s

İncelenen birinci derece deprem

bölgesinde,

Z4

tipi

elverişsiz zemin koşulları altında k ullanım

amacı konut

ve işyeri türündeki 4 tip ve 4, 5, 6 ve 8

katlı

olan

sistemler yönetmeliklerin ön g

ör

dü

ğ

ü

şartlara uyularak boyutlandırılmış

ve

bilgisayar

o

rtamm

da

çözüınlenmiştir.

Bunun

_{sonucunda elde edilen veriler ve öneriler aşağıda}

verilmiştir.

Perde yönleri

aynı fakat

perde yerlerinin

yapının

iç

aksiarına

kaydınldığı Tip 1

ve Tip 2

arasında

ya

p

ıl

ac

a

k bir karşılaştırn1ada perdelerin yapının dış1

yerine dışa

yakın

akslaı·a

kaydırılması sonucunda

yani

Tip

2 durumunda

ortalama olarak 4 katlı binada (%3.22)

5 katlı binada (%5 .9) 6 kaı:ı binada (%8.8)

8 katlı binada

(% 14. 1)

oranında perdelerin yatay

etki

altında daha

fazla zorlandığı kesme

k:uvve�min

daha

büyük nıiktannı karşıladığı görülmüştür.

Tip 3 ve Tip 4 arasındaki

karşılaştııına

sonucunda

yiL

..

perdelerin yapının dışa yakın aksiara ka

ydınlması

dunnnınıda yani Tip 4 durumunda ortalama

olarak

4

katlı binada (0/o3 .3) 5 katlı binada (%6.09) 6 kat!.ı

binada

(%9 .02) 8 katlı binada

(% 1 5.2) oranında

perdelerin

kesme kuvvetinin daha fazla

mikt

arını aldığı bınıun

deprem bölgelerinde perdeler daha

güvenilir

elemanlar

o

l

d

uğu

kab ulüyle tercih edilebilecek bir

durum

olduğu

fakat rijitlikleri nedeniyle büyük eğilme momentleri

neticesinde temellerinde büyük

dönme

mo

mentl

eri

ve

sorunların

orta ya

çıkacağı da göz

önüne

alınmalı ve

yapının diğer kolonlarının temelleri ile

b

irle

ş

tiri

lm

e

l

en

depreın esnasında temelierindeki dönme

etkisinin

ko 1onlardan gelen düşey yükler neticesinde azaltılması

sağlarınıalı

dır.

S.\C Fen

Bilimleri

Enstitüsü Dergisi 7.Ci:t. l .Sayı (Mart 2003)

Perdeli-Çerçe,reli Sistemlerde Planda Peı·de Yerinin Değişmesinin Perdeler ve Çerçeveler Arasuıda Kesme _Kuvveti Dağılımına Etkisi H.K�sap, C.Varol

Tip

2

ve tip 4 arasında karşılaştırma yapılırsa Tip 4 ün daha fazla kesme kuvveti taşıdığı fakat bununla beraber temel gıbi bazı yapısal

boyutlandırına

sorunlarıyla karşılaşılacağı görülmüştür.

Sonuç

olarak perdeler sisteme yerleştirilirken köşeye yakın kenar aksiara kaydırtlması gerektiği nedeninin kolonlarla birlikte orantılı olarak çalıştıklan ve temellerinde boyutlandırına problemlerinin ve perdenin yapının dışında olrnası sonucunda doğabilecek min1ari sorunlann daha az olacağı kanısına varılmıştır.

KA

YN �t\K.LAR

[ 1 ]

i\

fet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, İnşaat Mühendisleri Odası İznıir Şubesi

Yayını No : 25.

[2] TS 498 "Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yülclerin Hesap Değerleri" , Türk Standartları Enstitüsü Yayın1 Ankara, Kasım 1 987.

[3] TS 500 ''Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kurallan", Türk Standartları Enstitüsü Yayını Ankara,

Şubat 1 985.

[4] CELEP Z., KUMBASAR

N.,

"Yapı Dinamiği ve Deprem Mühendisliğine Giriş'�, Sema Matbaacılık

İstanbul 1 996.

[5]

CELEP Z., KlJMBASAR

N.,

"Betonarme Yapılar" Sema Ma tbaacılık İstanbul 199 8.

[6] CELEP Z., KUMBASAR N.,

"Örneklerle

Betonarme", Sema Matbaacılık İstanbul 1 995.

[7]

ÖZDEN

K., PORT

AKA

LCI

A.,

"Perdeli Çerçeveli Yapıların Yatay Yüklere Göre Hesabı", Depren1 Araştım-ıa Bülteni Sayı 39 Ankara 1 982.

[8]

ÖZDEN

K., KUMBASAR

N.,

SARIAKÇALI S.,

"Betonaııne Yüksek Yapılar",

İTÜ

İnşaat Fak, Mat

•

Istanbul 1 993.

[9]

ÇAKIROGLU

A.,

Ö

ZMEN

G., "'Çerçeveler ve Boşluklu Perdelerden Oluşan Yapıların Yatay Yüklere

SJ

öre Hesabı", İTÜ İnşaat Fakültesi Teknik Raporu 1 6

lstanbu1 1 973.

[ 1

0

]

AKA

İ.,

KESKb\EL F., ARDA

T.

S.,

"Betonarıneye Giriş'', Birsen Kitapevi İstanbul

198 1

l l l ]

ERS OY

U.,

"B etonarme Temel İlkeleri ve

Taşıma Gücü Hesabı", ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Yayını, Evrim Yayınevi.

[ 1 2] ERSOY

U.,

"Betonarıne

II

Döşeme ve Temeller", ODTÜ İnşaat l\1ühendisliği Bölümü

Yay1nı, Evrim Yayınevi.

[ 1 3]

BAYÜLKE

N., "Depremde Hasar Gören yapıların Onarım ve Güçlendirmesi", İnşaat Mühendisleri Odası İzmir Şubesi, İzmir 1 999.

[ 14] KASAP H., YELGİN A.

N.,

ÖZYURT M. Z., "Kiriş Rıjitliklerindeki Değişimin Perde ve Çerçeveler Arasındaki Kesme Kuvveti Dağıluruna Etkisi", GAP

ll.

!viühendislik Kongresi Bildiriler _.. Kitabı ' HatTan

Uruversitesi Yayınları. "No : 4.2 1 -23,

mayıs

1 998.

1 97

[ 1 5] AKKAYA Y., "Dep

r

eın

Kuvvetlerine

Karşı

Betonarnıe Perdelerin Davranışı ve Boyutlandırılması'\ Yüksek lisans 1-ezi�

trC

Kütüphanesi İstanbul 1 997.

[ 1 6] GENCA Y

İ.,

"Depren1 Etkisindeki Çok Katlı Yapı Sistenuerinde Perde Tasarım Momentlerinin I-Iesabı İle İlgili İnceleme", Yüksek Lisans _.

Te

z

i

'

İTÜ'

Kütüphanesi Istanbu 1 1 99 5 .

[ 1 7] BİBİOÖLU C., '\Çerçeveler

ve

Perdelerden Oluşan Çok Katlı Yapıların Deprem Yatay Yüklerine G öre Hesabı İçin ·uygulanan Yöntemlerin Araştırılması", Yüksek Lisans Tezi.

İTC

Kütüphanesi İstanbul 1 997.

[ 1 8] YILMAZ E., "Kolon B oyut

Oram

Değişiminin

Perdeler ve Çerçeve Arasında Kesn1e Kuvveti

Dağıluruna ve Donatı Oranına Etkisi", Yüksek Lisans Tezi, SAÜ l(ütüphanesi Sakarya 2000.

[ 1 9] ASl,ANBAŞ H., "Çok Katlı Perdeli - Çerçeveli Yapıların Yatay Yükler A ltında Dinamik Analizi",

Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Kütüphanesi İstanbul 1 995.

[20] BIÇAKÇI H., ''Perdeli - Çerçeveli ve Boşluklu

Perdeli Çerçeveli Sistenılerde Perde En Kesit Alanının Kat Alanına Oranın Değişimiyle Kesme Kuvvetlerinin

Kolon ve Perdelerde Değişimi'', Yüksek Lisans

Tezi,

SAÜ Kütüphanesi Sakarya

[2 1 ] AKYlJNCÜ

V., �'Perde

En Kesıtlerinin Değişimi

İle Katıara Gelen Kesme Kuvvetlerinin Perdeli­

Çerçcveli Yapılarda Perde

ve

Kolonlara Dağılımı",