Ortogonal Ve Ortogonal Olmayan Çerçevelerden Oluşan Yapı Sistemlerinin Deprem Etkisi Altındaki Dinamik Analizi

Abstract

Bu çalışmada, deprem kuvveti etkisinde burulma yapan taşıyıcı sistemi bir veya iki eksene göre simetrik olmayan ortogonal yapıların, ayrıca ortogonal olmayan (asal eksenleri deprem doğrultularına paralel olmayan) yapıların davranışları incelenmiştir. Burulma düzensizliğine sahip genel bir yapının kütle ve rijitlik matrisleri elde edilmiştir. Döşemelerin kendi düzlemleri içerisinde rijit diyafram olarak çalıştığı göz önüne alınarak örnek yapının dinamik analizi yapılmış ve mod birleştirme kuralları (CQC, SRSS, ABSSUM) kullanılarak taban kesme kuvvetleri hesaplanmıştır. Simetrik olmayan yapıların Eşdeğer Deprem Kuvveti Yöntemi ile analizi yapılırken uygulanacak olan tasarım dışmerkezlikleri (eksantrisite) değerleri incelenmiştir. Yönetmelik formülleri ile hesaplanmış Artırılmış Dışmerkezlik değerlerinin taşıyıcı sistem elemanlarının iç kuvvetlerine etkileri araştırılmıştır. Dışmerkezlik değerindeki artışın yapıya tesir eden burulma etkilerinde artışa neden olduğu görülmüştür. Bu artış yapının rijitlik merkezine uzak olan bölgesindeki elemanlarda ilave iç kuvvetler meydana getirmiştir. Dışmerkezlikteki artışın, yapının rijitlik merkezine yakın olan bölgesindeki elemanların iç kuvvetlerinde ise azalmaya sebep olduğu görülmüştür. Değişik dışmerkezliklere sahip yapılar üzerinde inceleme yapılarak ABYYHY’ de belirtilen Burulma Düzensizliği Katsayısının sınırları irdelenmiş olup alternatif sınırlar belirlenmiştir. Ortogonal olmayan yapılar için yönetmelikte tanımlanmış olan %30 Kuralının kullanılabilirliği, SAP2000 paket programı yardımı ile değişik tipte örnekler çözülerek araştırılmıştır. Yapılan sayısal çalışmalar, yapıda ilave ortogonal perde duvarlar bulunmadığı zaman %30 kuralının mühendislik açısından gerekli yakınsaklığı sağladığını göstermiştir. İlave perdeler olduğunda ise yönetmelik formülünden elde edilen sonuçların %20 civarında güvenli tarafta kalan sonuçlar ortaya çıkardığı saptanmıştır.

In this study, the behaviour of unsymmetric and also non-orthogonal structures having torsional irregularity, has been researched. The mass and rigidity matrices of a general structure with torsional irregularity has been defined. The sample structure has been analysed by using dynamic analysis method . The slabs have been assumed to be infinitely rigid. The base shear of the structure has been calculated with CQC, SRSS and ABSSUM rules. The design eccentricitiy of unsymmetric structures for the Equivalent Earthquake Loading (EEL) Method have been researched. The effects of the increased eccentricities, calculated by the Earthquake Code of Turkey (ECT) formulas, on the internal forces of the structural elements have been investigated. As the eccentricity increases, the torsional effects on the building increase and there is an additional internal force created in the elements located in the flexible-side of the building. For the elements located at the stiff side, the internal forces decrease as the design eccentricity increases. Three different types of structures with different ηb (torsional irregularity coefficient) values have been analysed by using both the dynamic analysis and the EEL methods, for 1-, 5- and 10- story buildings for investigating the limits of ηb and alternative limits have been proposed for it. The %30 Rule defined in the ECT, for non-orthogonal structures, has been investigated by analysing several types of non-orthogonal structures by using SAP2000 package program. The numerical studies indicate that the %30 Rule gives satisfactory results when there are no additional orthogonal shear walls on the structure. When there are some additional orthogonal shear walls, emprical formulas results by about %20 neverthless on the safe side