EMENDERE ÇİFTLİK EVİ PROJESİ AHŞAP BÖLÜM (ÜST KAT) HESAP RAPORU

(1)

EMENDERE ÇİFTLİK EVİ PROJESİ AHŞAP BÖLÜM (ÜST KAT) HESAP RAPORU

MART 2021

Gülbin AŞÇI BAĞCI (İnşaat Mühendisi)

(2)

i

Bölüm 1: YAPIYA AİT BİLGİLER ... 1

1.1 Kullanılan Malzemeler ... 1

1.1.1 Betonarme bölüm malzeme bilgileri ... 1

1.1.2 Ahşap Bölüm Malzeme Bilgileri ... 2

1.2 Yapının tanıtımı ... 13

Bölüm 2: YAPIYA ETKİ EDEN YÜKLER: ... 16

Bölüm 3: PANELLERİN OLUŞTURULMASINA AİT KURALLAR: ... 40

Bölüm 4: YAPININ MODELLENMESİ VE ANALİZİ ... 53

4.1 Çözümde Kabul Edilen Yükler Özeti ... 53

4.2 Yapıya Gelen Deprem İtkilerinin Bulunması ... 55

4.3 Analizi Yapılması Planlanan Duvarlar ... 64

4.3.1 1 nolu duvarın analizi: ... 65

Bölüm 5: ANALİZ SONUÇLARINA GÖRE TAHKİKLER ... 94

5.1 Tablo Halinde Analiz Sonuç Özeti ... 94

5.2 Kirişde yapılan tahkikler ... 95

5.3 Dikmede yapılan tahkikler ... 99

5.4 Panel Duvarlarda yapılan tahkikler ... 102

Bölüm 6: SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME ... 104

Bölüm7: YARARLANILAN KAYNAKLAR ... 105

(3)

1

Bölüm 1: YAPIYA AİT BİLGİLER 1.1 Kullanılan Malzemeler

Üst kısım: Ahşap karkaslı; ahşap+saman panelli(duvarlı) EKOLOJİK yapı Çatıda Makaslar –Dikmeler-Mertekler-Aşıklar = Çam

Dikmeler =Çam Kirişler=Çam

Lamine kirişler=Çam

Duvar Panelleri= Kavak ağacı ve samandan oluşturulmuş paneller

Alt kısım: Betonarme Beton :C30 Demir: StIII

1.1.1 Betonarme bölüm malzeme bilgileri

Yukarıdaki tablo İdecadden alınmıştır. Betonun Elastisite Modulü= 3,250,000 ton/m² Betonun güvenlik katsayısı =1.5 dur.

(4)

2

1.1.2 Ahşap Bölüm Malzeme Bilgileri

Ahşap, Arapça’da “haşep; yani odundan mal olunan eşya” sözcüğünden gelerek sözlüklerimizde yerini bulmuştur. Ahşap, canlı bir yapının meydana getirdiği, lifli, homojen ve anizotropik yapıya sahip, organik esaslı bir malzemedir. Sözlüklerdeki basit tanımının dışında ahşap, yenilenebilir tek yapı malzemesi olarak yüzyıllardır insanoğlunun barınma ihtiyacında başvurduğu temel elemanlardandır.

Ahşabın kesilerek standart boyutlara getirilmiş haline kereste denir.

Ahşabın mekanik özellikleri

**Ahşabın liflere paralel yönündeki tüm özellikleri ile basınç ve çekme dayanımları, liflere dik yöndeki dayanımlarından yüksektir

(5)

3

(6)

4

Basınç dayanımı

Ahşabın liflerine paralel veya dik yönde onu ezmeye veya sıkıştırmaya çalışan kuvvete karşı gösterdiği güce basınç dayanımı denmektedir.

Σbem II liflere paralel yöndeki basınç dayanım değerini, σbem┴ ise liflere dik yönde basınç dayanım gerilmesi

TS 647 de:

(7)

5

Liflere paralel basınç yüklemesi:

Liflere dik yönde basınç yüklemesi:

Basınç dayanımını etkileyen etkenler şunlardır;

 Bütün ağaç türlerinde yoğunluk arttıkça bununla doğru orantılı olarak basınç dayanımıda artar.

 Kuvvetin etki yönü ile liflerin gidiş yönü arasındaki açı arttıkça liflere paralel basınçdayanımı (σbem//) azalır.

 Kuvvetin etki yönü ile yıllık halkaların gidiş yönü arasındaki açı iğne yapraklı ağaçlarda ψ=0° iken, geniş yapraklı ağaçlarda ψ=90° iken basınç dayanımı en yüksekolup, ψ=45° iken her iki ağaç cinsinde de en düşüktür.

 Hidroskopik sınırlar içeresin de ahşabın nemi arttıkça basınç dayanımı azalır.

 Ahşabın sıcaklığı 0°C’nin üstünde arttıkça basınç dayanımı azalır

(8)

6

Çekme dayanımı

Ahşap malzemenin, zıt yönlerde etki ederek liflerini koparmaya çalışan iki kuvvete

karşıkoyma gücüdür. Liflere paralel, liflere dik olmak üzere TS 2475 ve TS 2476 esaslarına göre belirlenir.

Paralel yönde çekme

Dik yönde çekme

Çekme dayanımını etkileyen etkenler şunlardır;

 Ahşap malzemenin yoğunluğu arttıkça çekme dayanımı artar. Yoğunluk, dayanım açısından en çok çekme dayanımını, sonra sırası ile eğilme, makaslama ve basınç dayanımını etkiler.

 Budaklar, en çok çekme dayanımını azaltır.

 Ahşabın nemi % 12-Lif doygunluk noktası (LDN) arasında % 1 arttıkça, çekme dayanımı % 3 azalır.

 Kuvvetin etki yönü ile liflerin gidiş yönü arasındaki açı (0°- 45°) arttıkça, çekme dayanımı azalır.

(9)

7

Eğilme dayanımı

Bir veya iki taraftan bir mesnet üzerine tespit edilmiş ahşabın, liflere dik yönde etki eden ve onu eğmeye çalışan kuvvetlere karşı gösterdiği dayanımdır. Eğilme dayanımı (σeem) üzerinde yoğunluk, nem, sıcaklık, budaklar ve lif yönü etkilidir.

Ahşap bir kirişe ait liflere dik yönde eğilme dayanımı

Eğilme dayanımını etkileyen etkenler şunlardır;

 Ahşap malzemenin yoğunluğu arttıkça eğilme dayanımı da artar.

 Ahşabın nem oranı higroskopik sınırlar içerisinde % 1 arttıkça, eğilme dayanımı % 4 azalır.

 Ahşabın boyuna ekseni ile liflerin gidiş yönü ekseni arasındaki açı (0°- 90°) arttıkça eğilme dayanımı azalır.

(10)

8

Makaslama(Kesme) dayanımı

Ahşap malzemenin iki bitişik kesitini bir düzlem üzerinde birbirinden ters yönde ayırmaya çalışan kuvvetlere karşı gösterdiği dayanımdır. Özellikle, malzeme birleşim yerlerinde ve çentik açılmış bölümlerde önemlidir. Bu dayanım, TS 3459’a göre tespit edilmektedir. Bu kuvvet ahşabın yapısına paralel, dik ve eğik olma durumlarına göre ayrı etki yapar. Liflere paralel dayanım ahşap için önemlidir

Makaslama dayanımını etkileyen durumlar şunlardır;

 Ahşap malzemede yoğunluk arttıkça makaslama dayanımı artar.

 Makaslama kuvveti etki yönü ile lif yönü arasındaki açı (0°- 90°) arttıkça makaslama dayanımı azalır.

 Higroskopik sınırlar içerisinde ahşabın nem oranı % 1 arttıkça makaslama dayanımı% 3 azalmaktadır.

(11)

9

Yarılma dayanımı

Ahşap malzemenin lifleri arasına girerek ahşap malzemeyi yarmaya çalışan kama şeklindeki cisimlerin etkisine gösterdiği karşı koyma gücüne ahşap malzemenin yarılma dayanımı denir . Çivi ya da vida gibi cisimleri nahşaba çakılması sırasında yarılmaması bakımından yarılma dayanımı önemlidir. Bununla beraber makas sistemlerde metal plakalar ile bağlantı yapılırken de bu özellik göz önündebulundurulmalıdır.

Yarılma dayanımını etkileyen etkenler şunlardır;

 Ahşap malzeme yoğunluğu arttıkça yarılma dayanımı artar.

 Ahşabın nem oranı % 12-17 arasında iken yarılma dayanımı en yüksek değerini alır.Ahşabın nem oranı n > % 17 iken % 1 arttıkça dayanım % 0.1- 0.02, n < % 12 iken %1 azaldıkça dayanım % 0.03-0.07 azalır.

 Yarılma dayanımı yıllık halkalara teğet yönde radyal yöndekinden büyüktür

(12)

10 Elastisite modulü

Bir dış kuvvetin etkisi ile şekli değişen bir cismin, kuvvet kalkınca ilk şeklini alabilmesi özelliğidir.

Ahşabın(çam) Elastite Modülü=1,000,000 ton/m² olmasına karşın hesaplarda TS EN 1995 e ve deprem yönetmeliğine göre güvenlik katsayısı olan 1.3 katsayısı ile bu değerin azaltılarak kullanılması gerekmektedir. Bu değer ≅ 770.000 ton/m² dir.

Sap hesaplarda dikkate alınmıştır.

TS 647 den alıntı:

(13)

11

Deprem Yönetmeliği(2018) Tablo 12.1

TS EN 1995 ; Table 2.3

(14)

12

Ahşap malzemede elastisite modülünü etkileyen etkenler şunlardır;

 Yoğunluk arttıkça elastisite modülü değeri artar.

 Lif doygunluk noktası kadar su miktarı arttıkça elastisite modülü değeri azalır.

 Ahşabın sıcaklığı arttıkça elastisite modülü değeri azalır.

 Liflerin gidiş yönü ile numune boyuna ekseni arasındaki açı arttıkça elastisite modülü değeri azalır.

 Liflere paralel (Ep), radyal (Er) ve yıllık halkalara teğet (Et) yönlerdeki elastisite modülleri arasında Ep>Er>Et ilişkisi vardır.

 Kuvvetin etki yönü ile yıllık halkaların gidiş yönü arasındaki açı ψ=90° iken elastisite modülü değeri en yüksek, ψ=45° iken elastisite modülü değeri en düşüktür.

 Ahşap malzemede uzunluğun enine kesit yüksekliğine oranı 15’e kadar arttıkça elastisite modülü değeri azalır, 15’in üstünde arttıkça elastisite modülü değeri değişmez.

(15)

13

1.2 Yapının tanıtımı

Yapı arazinin eğiminden dolayı bodrum katı betonarme olarak planlanmışsa da üst katı EKOLOJİK olması açısından ahşap karkaslı; saman+ahşap panel duvarlı bir yapı olarak tasarlanmıştır.

Kat yükseklikleri 3 m olarak düşünülmüştür.Toplam kat yüksekliği 6.00 metredir.

Kır evi projesine yakışacak şekilde hem estetik maksatlı; hem de olası kar yüküne karşı(Sındırgı III. Bölgededir. Bknz TS 498 Ek-1) çatı eğimi 45° olarak planlanmıştır.

Yapının ahşap bölümü tek katlıdır. Ancak çatının eğiminden ötürü oluşan yükseklik orta haznede ilave bir oda oluşumuna imkan vermiştir.

Yapının ana özelliği EKOLOJİK maksatlı olmasından kaynaklı saman dolgulu ahşap paneller olmakla birlikte bu tür evlerde iç duvarlar ve ıslak zeminlerin bulunduğu duvarlar tuğla olmalıdır.Bunun nedeni, saman dolgulu ahşap panellerin 35 cm kalınlığında olup; hayli kalın duvarlar oluşturması ve bu duvarların iç mekanlarda yer kaybına neden olması ve saman malzemenin nemi sevmemesi olarak açıklanabilir.

Hesapta taşıyıcı niteliği olmayan tuğla duvarlar gösterilmeyecektir.

(16)

14

Bina x yönünde 18.15 ; y yönünde 15.40 m alana oturmaktadır.(bknz zemin kat planı)

Çatı boyutu yatayda yaklaşık 187 m² dir.(bknz zemin kat planı)

(17)

15

Yapıda dolu hadde ahşap dikme sayısı 22 dir(daire içine alınanlar)

Geri kalan 6 adeti ise çerçeveden oluşan profil içi saman dolu dikmelerdir.

Hesapta dolu hadde dikmeler;………hesapta içi saman dolu profil dikmeler

**NOT: Paneller 60 cm genişliğinde hazırlanan taşıyıcı nitelikte perde sistemleri olmasına karşın özellikle salon+mutfak bölümünde çatı da döşeme olmaması ve çatı ağırlığının panellere yüklenmesi; boşlukların oldukça fazla olması sebepleri ile statik açıdan güvenli kalmak adına bu şekilde çözüme gidilmiştir.Asıl ana taşıyıcı dikmeler(22 adet); dolu hadde dikmeler olacaktır.

(18)

16

Bölüm 2: YAPIYA ETKİ EDEN YÜKLER:

Çatı yükü=

(19)

17

Çatı ölü yükü

**Çatının ölü yükü kendi ağırlığıdır.

Çatı kaplaması=0,050 ton/m² (kiremit olarak düşünülürse) Ahşap çatı mahya-aşık-mertek-makası=0,10 ton/m² Yalıtım malzemesi=0.03 ton/m²

Toplam çatı ölü yükü=0,18 ton/m²~ 0.20 ton/m² 0.20*6(lk) / 2 = 0.60 ton/m

lk=kısa kenar

0.60 ton /m çatıdan gelen yük olarak üst kirişe intikal ettirilmiştir.

**(tek taraflı çalışan (hurdi ly/lx>2.00) döşemeden kirişe gelen yük mantığı)

(20)

18

Çatı hareketli yükü Kar yükü:

Sındırgı TS 498 Ek .1 e bakıldığında III.Bölgededir

(21)

19

TS 498 den alıntı:

Çatımızın eğimi 45° olduğundan m katsayımız 0.62 dir…ÇİZELGE 3 Formülden gidilirse de ayni değer bulunmaktadır :

m= 1- (45°-30°/40°)= 0.625 değeri çıkmaktadır.

(22)

20

Rakımı 350-400 civarı olan köyde III. Bölgede kar yükü 0.75 kN/m² olarak verilmektedir.

Bu durumda azaltma katsayısı ile çarpılırsa:

0.62 * 0.75 =0.465 ≅ 0.50 kN/m² kar yükü bu da 0.050 ton/m² yapar.

Çatı sistemde modellenmediğinden üst kirişlere çatıdan gelen kar hareketli yük olarak 0.050*6 (l kısa kenar)/2=0.15 ton/m olarak intikal ettirilmiştir.

(23)

21

Rüzgar yükü=

(24)

22

Yapımızın yüksekliği 8 metreyi geçmediğinden q= 0.5 kN/m² alınırken ; C katsayısı 1.20 olup;

Rüzgar yüyü W= 0.60 kN/m² alınacağı görülmektedir. (çizelge 6) Bu değer 0.060 ton/m² ye eşittir.

Ancak Sındırgı rüzgarın yoğun olduğu bir ilçe değildir.Ortalama rüzgar hızı 2.7 m/s dir.

Bu durumda q= v² / 1600 =2.7² /1600=0,00456 kN/m²≅0,005 kN/m²

W=1,2 * 0,005=0,0060 kN/m² =0,0006 ton/m² ye eşittir. Bu projede bu sebeple rüzgar yükü dikkate alınmamıştır.

(25)

23

Ferhat Arslan Doktora Tezinden Alıntı

(26)

24

Döşemeye gelen yükler

Döşeme kaplaması(30 mm) ağaçdan yapılmış döşemeye gelen ölü yük=0.20 ton/m²(G) alınabilir.(döşeme kirişleri tanımlanmış)

Döşemeye gelen yükler ölü yüklerin dışında yapıya etki eden hareketli yüklerdir.

Bunlar çatı arası odalarda 0.15 ton/m²(Q) iken;

normal odalarda 0.20 ton/m²(Q) dir.

İMO(İnşaat mühendisleri odasının sitesinden)

(27)

25

Ahşabın özgül ağırlığı = 600 kg/m³ =0.600 ton/m³(İMO verisi) kabul edilmiştir.

≅2000 N/m² =2 kN/m²=0,2 ton/m²

(28)

26

Kirişlere gelen yükler

Üst (zemin kat)kirişlerine çatıdan gelen (0.10 ton/m²)yük ölü yük ; Kirişe çatıdan gelen kar hareketli yük olarak 0.050 ton/m²;

Hurdi döşeme mantığı ile Lkısa kenar *q /2=….. (ton/m) olarak intikal ettirilmiştir.

Bodrum katın kirişlerine duvarlardan yük gelecektir.Bu projede bu yük; panellerden gelecek yüktür. Panellerin ağıtrlığı 0.189 ton/m³ dür. 35 cm kalınlığında bir panel duvardan 3 m. kat yüksekliği ile (0,189*3*0,35=0,200 ton/m ) yük gelecektir . Bknz idecad rapor.

Ahşap içi saman dolgulu panel yükü

İçi saman dolu panelin özgül ağırlığı 0.189 ton/m³ kabul edilmiştir.

(29)

27

Deprem Yükü:

Deprem yükünü tanımlamadan önce depreme ait parametreleri belirlemek gerekir.

Bina parametreleri:

I=Bina Önem katsayısı

SDS =Spektral ivme katsayısı (Afad verilerinden)

Deprem Yönetmeliği tablo 3.1 den anlaşılacağı üzere yapımızın ; Bina önem katsayısı I=1.00 ve Bina kullanım sınıfı BKS=3.00 dür.

(30)

28

Deprem Tasarım sınıfımız SDS verisine bağlı bir değerdir.

SDS verimiz 1.391 olduğuna göre DTS =1 dir.

(31)

29

Binamızın bodrum kat dahil toplam yüksekliği 6 m. olmasından kaynaklı binamız BYS=8 sınıfındadır.

(32)

30

Alt kısım için: (Betonarme)

R=7; D=2.5….girilmişsede yönetmeliğin 4.3.2.4 maddesi gereğince R yerine 4/5R alınmıştır.

Ve R=5.6; D=2.5….bknz idecad rapor.

(33)

31

(34)

32

Üst kısım( Ahşap)için:

R=3 ; D=2

(35)

33

(36)

34

Tasarıma esas yatay deprem itkisi

X yönünde

Ed = Ed(x) + 0.3 Ed(y)

Ed = Ed(x) - 0.3 Ed(y)

Ed = - Ed(x) - 0.3 Ed(y)

Ed = - Ed(x) + 0.3 Ed(y)

Y yönünde Ed = 0.3Ed(x) + Ed(y)

Ed = 0.3Ed(x) - Ed(y)

Ed = -0.3Ed(x) - Ed(y)

Ed = -0.3Ed(x) + Ed(y)

İKİ BOYUTLU ANALİZE GÖRE ÇÖZÜMDE BU PROJEDE KABUL EDİLEN

BU PROJEDE X YÖNÜ VE Y YÖNÜ DEPREM İTKİLERİ AYNI OLDUĞU İÇİN

(37)

35

Tasarıma esas düşey deprem itkisi Ed(Z) = 2/ 3 SDS G………

Bu projede ihmal edilmiştir.(Binanın çok katlı olmaması ve üst katın hafif olması gerekçeleri ile)

(38)

36

*** Bizim projemizde çatı yükü hareketli yük olarak tanımlanmış ve 0,30 katsayı ile depreme esas kütle hesabında dikkate alınmıştır.

(39)

37

(40)

38

(41)

39

Formül 4.19’ a(EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ) bakıldığında (Deprem Yönetmeliği 2018 Sayfa 49) :

SaR değeri hesaplanırken Ra(T) ye bölünmesi ve bu değerin depremde binaya gelen taban kesme kuvvetinde çarpan olması; Yapı kütlesi (gömülü olmayan bodrum hariç üst bölüm)mt nin formülde çarpan olması:

**Bu formüller bize anlatıyor ki :

1-Yapı önem katsayısı 1 olan iki konut binasında R (taşıyıcı sistem davranış

katsayısı)değeri ne kadar büyükse(yani yapı ne kadar sünekse) yapıya depremden gelen yükler o kadar az oluyor. Bu sebeple R katsayısının seçimi önemlidir.

Bu projede de R katsayısı seçimlerinde deprem yönetmeliğindeki şartlara uyularak;

binaya gelen deprem itkileri dikkate alınmıştır.

2-Yapı ne kadar hafifse depremden gelen kuvvet o kadar az oluyor.

Binamızın ekolojik ev olan ahşap karkaslı; ahşap+saman panelli ev olması yapımızı hafifleterek yapıya depremden gelen taban kesme kuvvetlerini de azaltmaktadır.

(42)

40

Bölüm 3: PANELLERİN OLUŞTURULMASINA AİT KURALLAR:

Paneller oluşturulurken Deprem Yönetmeliği 2018 (Bölüm 12) ve yönetmeliğin atıfta bulunduğu TS EN 1995 e ait kurallara ilişkin bilgilere bu bölümde yer verilmiştir.

(43)

41

(44)

42

**Bu projede panaller duvar boyunca oluşturulduğundan h=2.80 (panel boyu)

li=panel uzunluğu(duvar boyunca)bknz. proje

h/li ≤ 4.00 olacağından bu elemanlar yatay yük taşıyan elemanlar olacaktır.

(madde 12.4.2.1)Bu projede uzunluğu en az 70 cm olan panel duvarlar yatay yük taşıyan elemanlardır.

(45)

43

Bütün paneller dıştan dışa 60 cm .dir.Dikme aralıkları b0=50 cm.dir Saman dolgu kalınlığı t=15 cm dir. b0 / t =50/15=3.33 < 100 bo / t <100 koşulunu sağlamaktadır.(madde 12.4.2.2)

Kapı ve pencerelerin olduğu paneller hesapta tanımlanmamıştır. (madde 12.4.2.3) Panel dikme aralıkları en fazla 50 cm dir.Dikme aralığı en fazla 0.625 m=62.5 cm olan paneller taşıyıcı kabul edilmektedir. (madde 12.4.2.4)

Bu projede alçı panel bulunmamaktadır.(madde 12.4.2.5)

Örnek 3 nolu duvar:

15 cm

50 cm

(46)

44

Saman pannelerinin iki yanındaki profiller 5 *10 cm dir.Bunlar yan yana getirilerek birbirine çivilenmektedir.

Bu durumda dikme boyutları 10*10 cm olmaktadır.Ara kuşaklar da 5*10 cm ile kuralı sağlamaktadır.(madde 12.4.2.6)

(47)

45

(48)

46

TS EN 1995 de;

Yük taşıma kapasitesi hesaplanırken:

Buradan anlaşılan karekteristik taşıma kabiliyetinin güvenlik katsayısına bölünüp; kmod

ile çarpılacağıdır.

Güvenlik katsayısı(ƔM)=1.3

(Eurocode TS EN 1995…Table 2.3 ve Deprem Yönetmeliği 2018 Tablo 12.1 )

Modifikasyon faktörü bir katsayı kmod =0.60 (kalıcı yükleme altında bir başka deyişle ölü yük)

(Eurocode TS EN 1995…Table 3.1)

**Bir örnekle anlatmak gerekirse:

Xk=20 N/mm² ise (basınçta liflere paralel dayanım) 0.60 * 20 / 1.3 =9.23 N/mm²=94 kg/cm²

olarak dizaynda düşünülmesi gerektiğini bize ifade eder.

(Ölü yük etkisinde)Eurocode table 2.1 ve 2.2

(49)

47

(50)

48

Servis sınıfları malzemenin kullanılacağı yerdeki nem oranı gibi değişkenlere göre atanan bir sınıftır.

Load –uygulama sınıfları ise o yükün o elemana kalıcı veya uzun süreli; geçici vs. uygulama yöntemine göre sınıflandırmalardır.

Bizim projemiz de nem oranının yüksek olmaması ve yüklerin yapıya kalıcı olarak yüklenmesi(kendi yükü+çatı yükü gibi)gerekçeleri ile

Tablodan kmod 0.60 değeri seçilmelidir.(kalıcı yükler altındaki değer)

(51)

49

(52)

50

Çivi Seçimi

(53)

51

(54)

52

(55)

53

Bölüm 4: YAPININ MODELLENMESİ VE ANALİZİ Yapısal modelleme ve analiz yapılırken;

Deprem Yönetmeliği (2018) uyarınca Eşdeğer Deprem Yükü (EDYY) ‘e göre iki boyutlu analiz olarak ele alınmıştır.Yönetmelik incelendiğinde Eşdeğer Deprem Yükünden elde edilen taban kesme kuvvetlerinin mod birleştirme yönteminden daha fazla çıkmasından kaynaklı;

emniyetli tarafta kaldığı; ayrıca yönetmeliğin Bölüm 12.13.1 de yapısal modellemede iki boyutlu analiz istendiğinden bu şekilde bir çözüme gidilmiştir.

Ayrıca bu durum pek çok araştırma tezinin konusu da olmuş ve EDYY göre yapılan hesabın daha emniyetli olduğu bulunmuştur.(bknz yararlanılan kaynaklar)

4.1 Çözümde Kabul Edilen Yükler Özeti

Çatıdan=0.60 ton/m ölü yük(G) kirişe intikal ettirilecek.

Kar yükü=0.15 ton/m hareketli yük (Q)kirişe intikal ettirilecek

Döşeme kaplaması(30 mm) ağaçdan yapılmış çatı arası oda döşemeye gelen ölü yük=0.20 (G)ton/m² alınmıştır.Kirişlere oranında dağıtılacaktır.

Döşemeye gelen yükler ölü yüklerin dışında hareketli yüklerdir.

Bunlar çatı arası odalarda 0.15 ton/m² (Q) çatı arası oda kirişlerine;

normal odalarda 0.20 ton/m² (Q) dir.

Ahşabın özgül ağırlığı=0.600 ton/m³

Panelin özgül ağırlığı=0.189 ton/m³ girilmiştir.

(56)

54

Kirişlere yük intikal ettirilmesi

örnek çatı döşemesinden gelen yük

örnek kirişlere ahşap döşemeden gelen yük

(57)

55

4.2 Yapıya Gelen Deprem İtkilerinin Bulunması Eşdeğer Deprem Yüküne göre

(58)

56

Projemiz için TB=SD1/SDS=0,408/1,391=0,29 sn TA=0,2 *0,29=0,06 sn dir.

Yatay elastik tasarım sprktral ivmesini bulabilmemiz için binanın doğal titreşim periyoduna ihtiyaç vardır.

Binanın periyodu iki türlü hesaplanabilir.

Yönetmelik bize madde 4.7.3.3 de kurala uyduğu durumda ampirik formülü kullanileceğimizi ifade eder. DTS=1.00 BYS=8.00 olduğu için projede ampirik formülü kullanabiliriz. Ampirik formül kullanıldığında binanın her iki yönünde x ve y aynı periyodda titreştiği düşünülür.

(59)

57 Ampirik fromüle koyduğumuzda

T=0.07 * 6 ^¾ =0.27 sn bulmaktayız.(deprem yönetmeliği 3.3.1)HER İKİ YÖNDE DOĞAL TİTREŞİM

TA ≤ T ≤ TB ……..0,06 ≤ 0.27 ≤ 0,29 Sae(T) =SDS olmakta Bu durumda bu proje için ;

Sae(T) =1,391 (g cinsinden)

R=3.00 D=2.00

(60)

58

0,27(T) Binanın periyodu < 0,29(TB ) projemiz için 4.1b formülü uygulanır:

Ra(T)=2.93 çıkar……

Ra(T)=2 + (3-2)*(0.27/0.29)

(61)

59

SaR (T) =1,391 / 2,93 =0.475 g cinsinden

Gözönüne alınan (X/Y) deprem doğrultusunda, binanın tümüne etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti), (X/Y) periyod aynı olduğunan

VtE = mt SaR (Tp ) ≥ 0.04mt I SDS g

mt = Binanın bodrum katlarının üstündeki üst bölümünün toplam kütlesi [t]

1G+0.3Q alınmış hali ile (bknz deprem yönetmeliği 4.16) SaR (T)=0,475 g

I= 1 (Yapı önem katsayısı)

mt≅12,30ton kütlesi (1G+ 0.3Q)……..(dip not) mt =W/g ……W=mt*g SDS=1.391 (bu projede)

g = Yerçekimi ivmesi [m/s²]

0.04 * 120.66(12.30*9.81) * 1*1.391 =6.71 ton

12.31* 0.476*9.81=57.48 ton deprem yükü taban kesme kuvveti oluşmaktadır.

Bu kuvvet her iki yönde aynıdır.(ampirik formül kullanılarak binanın periyodu bulunduğu ve her iki yönde ayni kabul edildiği için)

(62)

60

(63)

61

(64)

62 SAP VERİLERİNDE Binanın kütlesi

Tüm ölü yükler ve hareketli yüklerin 0.30 çarpılması ile elde edilmiş sonuç

(Kar yükü hareketli yükün içine dahil edilmiş olup; bu durumda deprem hesabında yönetmeliğin dediği şekilde dikkate alınmıştır.

(65)

63

ΔFNE =0,0075* 1* 57.48=0.43

1 olduğundan

FİE = (57.43-0.43) *1=57.05 …bu değere en üst katta ΔFNE eklendiği için 57.48 ton bulunur.

Deprem yükü olarak binamıza 57,50 ton luk bir yük intikal ettirilecektir.(her iki yönde ayni)

(66)

64

4.3 Analizi Yapılması Planlanan Duvarlar

Zemin kat planında işaretlenmiş olan farklı düzlemde bulunan ; kritik görülmüş 3 adet duvarın analizi yapılacaktır.

Seçilen duvarlar işaretlenmiştir.

Bu duvarların seçilme nedenleri :

• Y-Z düzleminde, altında paneller olmadığı için sadece çerçeve mantığı ile çalışan taşıyıcısı: dikme ve kiriş olan duvar (DUVAR 1)(görselde 6 nolu duvar)bknz ek

• Yine Y-Z düzleminde bu sefer dolu hadde dikmeleri uzak, ancak panellerin olduğu duvar (DUVAR 2)(görselde 13 nolu duvar)bknz ek

• X-Z düzleminde bulunan hem dikme; kiriş çerçeve sistemi hem de panellerin de olduğu duvar(DUVAR 3)(görselde 2 nolu duvar)bknz ek

(67)

65

4.3.1 1 nolu duvarın analizi:

Bu duvar Y-Z düzleminde bir duvardır.

Öncelikle duvarı tanımlayıp; duvara intikal eden yüklerle kütlesini bulmak gerekir.Ve tüm kütleye oranlamak gerekir.Çünkü deprem yükü kütle oranında yapıya etkileyecektir.

**Bazı araştırmalarda ilişkili döşeme alanının tüm döşeme alanına oranından gidildiği görülmüşse de bu proje için bu doğru bir yaklaşım değildir.Çünkü mutfak ve salonun olduğu bölümde herhangi bir döşeme yoktur. Ancak kirişlere çatıdan ilave bir ölü ve hareketli yük(kar yükü) gelmektedir.

Döşeme alanını oranlamadan gidilirse bu duvarın deprem itkisine maruz kalmayacağı düşünülebilinir. Bu da hatalı olur.

NOT: Bu duvarda taşıyıcı kabul edilen bir panel olmadığından(Bölüm 3 de anlatılmıştır.)sistemin sadece çerçeve sistemi ile çözümü dikkate alınmıştır.

Duvar 1 in kütlesi =0.41 dir.

Toplam kütlenin 0.41 /12.30=0.0333 ü bu duvardan sisteme gelmektedir.

Bu durumda deprem itkisi olan 57.50 tonun sadece 57.50*0.0333=1.92 ton deprem itkisi etkileyecektir.

(68)

66

Etki ettirilen ölü yük (G)

Etki ettirilen hareketli yük (Q)

(69)

67

Bu duvarı etkileyen deprem y yönünde etkileyen deprem kabulüdür.EY(1.92 ton)

(70)

68

EY değeri Y yönünde sisteme 1.92 ton-m etkiletilirken X yönündeki 1.92 ton üst kirişteki 4 nokta arasında paylaştırılacaktır.

Bu da = 1,92 / 4 = 0,48 ton olur.

Aşağıda sisteme etkilettirildiği görülmektedir.

(71)

69

YÜK KOMBİNASYONLARI

COMBO1=1.4G+1.6Q….(Linear add)…Statik durumda

COMBO2=1G+1Q+1EY+0,3EX…(linear add)…Deprem durumunda COMBO3=COMBO1+COMBO2(envelope)

Combo 3 maksimum değeri bulan kombinasyondur.

(72)

70

(73)

71

(74)

72

20*35 KİRİŞLERDE

COMBO 3 maksimum grafikler

Maksimum kesme kuvveti(V2)= 1.92 ton ;

Maksimum moment M3: 1.22 ton-m (eğilme momenti)

(75)

73

35*35 DİKMELERDE

COMBO 3 maksimum grafikler

Maksimum Kesme kuvveti(V3)= 0.61 ton Maksimum Moment(M2)=1.82 ton-m

(76)

74

Dikmelere etkileyen maksimum normal kuvvet=2.08 ton

(77)

75

Bu duvar Y-Z düzleminde bir duvardır.

**Bazı araştırmalarda ilişkili döşeme alanının tüm alana oranından gidildiği görülmüşse de bu proje için bu doğru bir yaklaşım değildir.

Duvar modellenirken yönetmeliğe uyularak kapı; pencere boşluklarını içeren paneller taşıyıcı kabul edilmemiştir.

(78)

76

Bu duvar kirişlerine hem çatıdan gelen yük; hem de döşemeden gelen yük etkilettirilecektir.

Luzun=8,55 m= Luzun/Lkısa=1.53 Lkısa=5,60

G(çatı)=0,200 ton/m² G(döşeme)=0,200 ton/m²

Not: çatı yükü alınırken hurdi döşeme gibi düşünülmeli (çatının iki yana eğiminden kaynaklı) G(çatı)………0,200 /2 * 5,60 =0,56 ton/m≅0,60 ton/m

G(döşemeden)………(0,200 * 5,60) / 3 (3/2 -1/2(1.53)²) =0.48≅0,50 ton/m G(toplam)=0,60+0,50=1,10 ton/m

(79)

77

Q(çatı)(kar yükü)………0,05/2*5,60=0,14≅0,15 ton/m

Q(döşemeden)………..(0,05*5,60)/3 (3/2 -1/2(1.53)²) =0,12 ton/m Q(toplam)=0,15+0,12=0,27 ton/m

(80)

78

Joint masses toplamının(kütle toplamının) =1.18 olduğunu görüyoruz.Bu değeri toplam kütle 12.30 a oranlarsak:

1,18 / 12,30 =0,0959 olmakta bu durumda bu duvara etkiyen deprem yükü 57,50 * 0,0959=5.52 ton olarak bulunmaktadır.

İki boyutlu analiz yaptığımızdan Y yönündeki deprem yükü EY=5.52 ton deprem yükü olarak sisteme yansıtılacaktır.

BU projede daha önce bahsedildiği üzere EX=EY dır.

(81)

79

EX(x yönünde etkileyen deprem) şu şekilde bulunur:

Toplam EX( 5.52 ton); üst kirişte tanımlanan nokta sayısına bölünecek ve her noktaya noktasal yük tanımlanacaktır.

19 adet noktaya(joint element)

5.52 / 19=0.29 ton bir x yönünde deprem itkisi olacaktır.

(82)

80

(83)

81

20*35 KİRİŞLERDE

COMBO 3 maksimum grafikler İLK ARALIK KİRİŞ

Kesme kuvveti(V2) maksimum=1.93 ton Eğilme Momenti(M3)=0.54 ton-m

İKİNCİ ARALIK KİRİŞ

Kesme kuvveti(V2) maksimum= 1.84 ton Eğilme momenti(M3)=0.48 ton-m

(84)

82

Kesme kuvveti(V3)(z yönünde)=0.14 ton Moment(M2)(y yönünde)=0.43 ton-m

(85)

83

Dikmelere etkileyen maksimum normal kuvvet(basınç yönünde)=2.08 ton

(86)

84

Bu duvar X-Z düzleminde bir duvardır.

**Bazı araştırmalarda ilişkili döşeme alanının tüm alana oranından gidildiği görülmüşse de bu proje için bu doğru bir yaklaşım değildir.

Duvar modellenirken yönetmeliğe uyularak kapı; pencere boşluklarını içeren paneller taşıyıcı kabul edilmemiştir.

(87)

85

Bu duvar kirişine sadece çatıdan gelen yük etkilettirilecektir. Herhangi bir döşeme yükü gelmemektedir. (Mutfak bölümü çatı döşemesi yok)

G=0.60 ton/m (çatı sisteme tanımlanmadığından) Q=0.15 ton/m (çatı sisteme tanımlanmaıdğından)

(88)

86

(89)

87

Duvar 3 ün kütlesi =0.50 dir.

0,50 /12,30=0,041 dir

Bu durumda deprem itkisi olan 57.50 tonun sadece 57.50*0.041=2,35 ton deprem itkisi etkileyecektir.

Depremin bu duvarı etkileyen ana yönü X yönüdür.

EX=2.35 ton

(90)

88

Deprem kombinasyonu bu duvar için EX+0,3EY dır.

Deprem etkisi X yönünde etkin olacağı için.

(91)

89

EY ise 2.35 tonun üst kirişe etki eden noktalara paylaştırılmış halidir.

2,35 / 10 =0,235 ton yük noktalara etki etkilettirilecektir.

(92)

90

(93)

91

20*35 KİRİŞDE

Kesme kuvveti(V2) maksimum=1.65 ton Eğilme Momenti(M3)=0.73 ton-m

(94)

92

Görüldüğü üzere buradaki dikmeler panellerle desteklendiği için bu dikmelerde

Kesme kuvveti ve moment değeri oldukça küçük bir değer çıkmaktadır.(ihmal edilebilir)

(95)

93

Dikmelere etkileyen maksimum normal kuvvet(basınç yönünde)=0.69 ton

(96)

94

Bölüm 5: ANALİZ SONUÇLARINA GÖRE TAHKİKLER 5.1 Tablo Halinde Analiz Sonuç Özeti

Duvar 1---y-y yönünde duvar

Eleman adı K20*35 kiriş

Maksimum kesme (shear)(V2) 1,92 ton Maksimum Eğilme Momenti(M3) 1,22 ton- m

Duvar 2---y-y yönünde duvar

Duvar 3---x-x yönünde duvar

Özetle

Kirişte Maksimum kesme: 1,92-1,93 ton; Eğilme Momenti=1,22 ton-m

Dikmede Maksimum Normal(eksenel) kuvvet=2,08 ton….Eğilme Momenti=1,82 ton-m

Eleman adı 35 *35 dikme

Normal kuvvet(eksenel) 2,08 ton

Eleman adı K20*35 kiriş…1. açıklık

Eleman adı K20*35 kiriş…2. açıklık

Maksimum kesme (shear)(V2) 1,84ton Maksimum Eğilme Momenti(M3) 0,48 ton- m

Eleman adı K20*35 kiriş

Maksimum kesme (shear)(V2) İhmal edilebilir Maksimum Eğilme Momenti(M3) İhmal edilebilir

(97)

95

**Analizin sonucunu değerlendirmek gerekirse saman duvar panelleri ile desteklenmeyen 1 nolu duvar en kritik sonuçları vermiş olup; saman panel duvarlarla desteklenen elemanların daha az zorlandığı görülmüştür.

Bu doğrultuda tahkikler maksimum verileri veren DUVAR 1 e göre yapılacaktır.

5.2 Kirişde yapılan tahkikler

Bu projede mesnet parçası yok

(98)

96

Deprem/Kar yükü ile en kritik duruma göre EUROCODE 1995 dikkate alınarak (short term action =kısa dönem yük etkisinde)

Not: Hesap programı İnşaat Mühendisi Gülbin AŞÇI BAĞCI tarafından yazılmıştır.

(99)

97

Sadece kalıcı yüklerle EUROCODE 1995 dikkate alınarak hesap (Permanent action= kalıcı yük etkisi altında)

Not:0.60 ton/m hesaplarda anlatılan hesaba konu olan kirişe çatıdan gelen kalıcı yükdür.

** Hesap programı İnşaat Mühendisi Gülbin AŞÇI BAĞCI tarafından yazılmıştır.

(100)

98

(101)

99

5.3 Dikmede yapılan tahkikler

Not:Kesitin özelliklerini bulan program İnşaat Müh. Gülbin AŞÇI BAĞCI tarafından yazılmıştır.

(102)

100

**Hesap programı İnşaat Mühendisi Gülbin AŞÇI BAĞCI tarafından yazılmıştır.

(103)

101

(104)

102

5.4 Panel Duvarlarda yapılan tahkikler

Bu bölümde 4 nolu duvar için hesap yapılmış ve panellerin birbirine bağlantısı ile oluşan duvarın X yönündeki deprem kuvvetine olan taşıyıcılığı değerlendirilmiştir.

Deprem Yönetmeliği 2018 e göre hesap 4 nolu duvar için deprem=

2,35 l= duvarın boyu 2,8 h=duvarın yüksekliği 0,35 t=duvarın kalınlığı 0,435267 ağırlığı

0,04437 kütlesi 12,30 toplam kütle KÜTLE

ORANI= 0,003607

57,50 ton

deprem 575 KN

2,07 BU DUVARI ETKİLEYEN DEPREM(kütle oranından)

Deprem yükü bulunurken rapor içinde ayrıntılı anlatılan kütle oran hesabından gidilmiştir.

Panel ağırlığı 0.189 ton dur…2,35(L)*2,80(h)*0,35(t)*0,189 / 9,81 =0,04437(m-kütle) (**Not: Bu kısım ana çatıya bağlı değildir.)

Paneller birleştirilirken 3 adet içte ve 3 adet dışta olmak üzere 6 adet; 6 mm (0.6 cm) çapında vidalarla birleştirilmektedir.Vida aralıkları dikme boyunca eşit olarak düzenlenmektedir.

Buna göre panellerin yatay yüke taşıma kapasitesi(kesme tasarım dayanım) hesabı yapılarak, gelen yükü taşıdığı gösterilmiştir.

(105)

103

TS 647 sayfa 31 den alıntı

(106)

104

Bölüm 6: SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME

Bu raporda, Balıkesir İli Sındırgı İlçesi Emendere mahallesine yapılması planlanan çiftlik evine ait bilgiler ve hesaplar sunulmuştur.

Amaç, ana taşıyıcısı ahşap karkas olan ahşap+saman panel duvarlı evin taşıyıcı sistemini statik analizlerle irdelemek ve sonuçları değerlendirmektir.

Yapılan hesaplamalarda görülen, ahşap+saman panellerle desteklenen taşıyıcı elemanların daha mukavvim olduğudur.

Rapor içinde en kritik görünen duvar örnekleri ile gerekli hesaplamalar verilerek, seçilen yapı elemanlarının boyutsal olarak uygun olduğu ispatlanmıştır.

Ekolojik yapıların doğaya uyumlu; çevreye zarar vermeyen yapılar olmasından kaynaklı bu tür yapıların artması temennimizle;

BİLGİLERİNİZE SUNULUR Gülbin AŞÇI BAĞCI İnşaat Mühendisi

(107)

105

Bölüm7: YARARLANILAN KAYNAKLAR 1-TS 647(Ahşap Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları)

2-TS EN ; 1995 (Eurocode 1995)Ahşap Yapıların Projelendirilmesi 3-TS 500

4-TS 498

5-Deprem Yönetmeliği 2018

6-Fatih Söylemez Ahşap Yapılar Sunum Notları

7-Burhan Kaplan Yüksek Lisans Tezi (GELENEKSEL OSMANLI MİMARİSİNE SAHİP AHŞAP YALILARIN DEPREM KUVVETLERİ ALTINDA İNCELENMESİ VE GÜÇLENDİRME TEKNİKLERİ)

8- Ferhat Arslan Doktora Tezi

(BİGADİÇ VE SINDIRGI İLÇELERİNDE YERLEŞMELER)

9-Web araştırmalarında konu hakkında makaleler