Mod birleştirme Yönteminde yatay Kuvvetlerin yapı elemanlara dağılımı

Merhaba, öncelikle bir bina tasarımında deprem yüklerinin kesme kuvvetleri olarak kolon ve perde gibi elemanlara dağılımına bakıyorum. Bu doğrultuda 3 katlı bir betonarme çerçeve tasarımı oluşturdum. (Döşemesi olmayan ve rijit diyafram tanımlı)

Eşdeğer deprem yüklerinde ve mod birleştirmenin birinci modunda, ortaya çıkan kuvvetler el ile çözdüğüm değerlerle uyuşuyor. Ancak mod birleştirme (Response spectrum) de yüksek modların, 2. ve 3. modun (X yönünde kütle katılım) kat kesme kuvvetinin elemanlara dağılımı değişiyor. Örneğin 2. modda, 3. katta orta kolonlarımın (birisinin) aldığı kesme kuvveti %12 den %10 a, 2. katta (ki bu katta çok düşük bir kat kesme kuvveti mevcut, çünkü kesme kuvveti alt katta yer değiştiriyor.) orta kolonlarımın (aynı kolonun) aldığı kesme kuvvet %10 dan %8 e düşüyor. (ki bu durumda orta kolonların aldığı kesme kuvveti çerçeve kolonlarından küçükte olsa az oluyor).

Bu da sonuç olarak şöyle bir duruma yol açıyor. Yüksek katlı bir binayı eşdeğer deprem yükü yöntemiyle çözdüğümde perdelerin aldığı toplam devrilme momentinin, binanın toplam devrilme momentine oranının %72 olduğu, ama mod birleştirme yöntemiyle çözünce perdelerin toplam devrilme momentinin bina devrilme momentine oranının %84 olduğunu görüyorum. (yüksek modların etkisi ile merkezi çekirdek perdenin kesme kuvvetleri artıyor) Mod birleştirme yönteminde, kuvvetlerin farklı mod şekillerinde yapı elemanlarına nasıl dağıldığına dair bir hesap yöntemi mevcut mu paylaşabileceğiniz. Ayrıca bu farklılığın sebebini açıklayabilecek kimse var mı ?
 
Son düzenleme:
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.

Teşekkür ederim hocam, Ancak yapılan çalışmaya baktığımda mod birleştirmede elde edilen iç kuvvetlerin yüksek modlarda neden eşdeğer deprem yükü yönteminden elde edilen kuvvet dağılımından farklı olduğunu halen anlayamadım. Rijitlik matrisi modlara bağlı olarak değişmiyor. Perdelerin aldığı devrilme momentinin binanın toplam devrilme momentine oranı, eşdeğer ve mod birleştirme yöntemine göre %12 nasıl fark ediyor.
 
iç kuvvetlerin yüksek modlarda neden eşdeğer deprem yükü yönteminden elde edilen kuvvet dağılımından farklı olduğunu halen anlayamadım
Mod birleştirme yaparken tüm modların katkısı dikkate alınır.
Eşdeğer yöntemde ise sadece hakim mod dikkate alınır.

Size
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
anlatıldığı gibi idecad mod birleştirme yaparken tam karesel birleştirme yaparak aşağıdaki kural ile hesap yapar.

1718766409577.png

Ancak Daha kolay anlamanız için tam karasel birleştirme yönteminin basitleştirilimiş durumu olan karelerinin toplamının karekökü yöntemi size yardımcı olacaktır.

Bu kuralı çok kabaca bir örnek vererek anlatayım:
1. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 10 karesi 100
2. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 5 karesi 25
3. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 3 karesi 9
4. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 1 karesi 1

Karelerinin toplamı = 135
Karelerinin toplamının karekökü = 11.619

Mod birleştirme hesabı sonucu =11.619
Eşdeğer yöntem hesap sonucu = 10

4B.2. MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİ İLE DEPREM HESABI

4B.2.1 –
Mod Birleştirme Yöntemi, aşağıda (X) deprem doğrultusu için açıklanmıştır. (X) ’e dik (Y) deprem doğrultusu için de benzer şekilde hesap yapılacaktır.

4B.2.2 – Yatayda (X) ve (Y) deprem doğrultuları için ayrı ayrı elde edilen enbüyük davranış büyüklüklerine 4.4.2 ’ye göre doğrultu birleştirmesi uygulanacaktır.

4B.2.3 – Verilen (X) deprem doğrultusu için tipik bir n’inci titreşim modunda, herhangi bir davranış büyüklüğüne (yerdeğiştirme, göreli kat ötelemesi, iç kuvvet bileşeni) karşı gelen tipik enbüyük modal davranış büyüklüğü rn,max(X) , Denk.(4B.3) ile hesaplanır:


Burada 4B.1.6 ’da tanımlanan tipik birim modal davranış büyüklüğü ’nü, SaR(Tn) ise tipik n ’inci doğal titreşim periyodu Tn için Denk.(4.8) ’den elde edilen azaltılmış tasarım spektral ivmesi ’ni göstermektedir.

4B.2.4 – İç kuvvet bileşenleri, yerdeğiştirme ve göreli kat ötelemesi gibi davranış büyüklüklerinin her biri için ayrı ayrı uygulanmak üzere, her bir titreşim modu için 4B.2.3 ’e göre hesaplanan ve eşzamanlı olmayan enbüyük modal katkılar, aşağıda açıklandığı üzere istatistiksel olarak birleştirilecektir:

(a) En genel mod birleştirme kuralı olarak Tam Karesel Birleştirme (TKB) Kuralı Denk.(4B.4) ’te verilmiştir.


Burada rm,max(X) ve rn,max(X) , tipik m ’inci ve n ’inci titreşim modları için 4B.2.3 ile hesaplanan enbüyük modal davranış büyüklükleri ’ni, ρmn ise bu modlara ait çapraz korelasyon katsayısı ’nı göstermektedir.

(b) Yukarıda Denk.(4B.4) ’te yer alan çapraz korelasyon katsayısı Denk.(4B.5a) ’da verilmiştir:


Burada βmn , gözönüne alınan m ’inci ve n ’inci doğal titreşim periyotlarının oranını, ξm ve ξn ise aynı modlara ait olan ve birbirinden farklı alınabilen modal sönüm oranları’nı göstermektedir.

(c) Modal sönüm oranlarının bütün modlarda aynı olduğunun varsayılması durumunda çapraz korelasyon katsayısı Denk.(4B.5b) ’de verildiği üzere sadeleştirilebilir:


(d) Gözönüne alınan tüm modlar için βmn < 0.8 koşulunun sağlanması durumunda, Denk.(4B.4) ’te verilen birleştirme kuralı yerine Denk.(4B.6) ’da verilen Karelerin Toplamının Karekökü (KTKK) Kuralı kullanılabilir.


Bu birleştirme kuralı, Denk.(4B.4) ’te ρmn = 0 (m ≠ n ) ve ρmn =1 (m = n) alınması özel durumuna karşı gelmektedir.

4B.2.5 – Verilen (X) deprem doğrultusu için tipik bir n ’inci titreşim modunda, taşıyıcı sistemin x ekseni doğrultusunda enbüyük modal taban kesme kuvveti Vtxn,max(X) ve buna karşı gelen enbüyük taban devrilme momenti Moxn,max(X) Denk.(4B.7) ile hesaplanır:
 

Ekli dosyalar

  • 1718765826257.png
    1718765826257.png
    4.1 KB · Görüntüleme: 11
Mod birleştirme yaparken tüm modların katkısı dikkate alınır.
Eşdeğer yöntemde ise sadece hakim mod dikkate alınır.

Size
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
anlatıldığı gibi idecad mod birleştirme yaparken tam karesel birleştirme yaparak aşağıdaki kural ile hesap yapar.

Ekli dosyayı görüntüle 43496

Ancak Daha kolay anlamanız için tam karasel birleştirme yönteminin basitleştirilimiş durumu olan karelerinin toplamının karekökü yöntemi size yardımcı olacaktır.

Bu kuralı çok kabaca bir örnek vererek anlatayım:
1. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 10 karesi 100
2. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 5 karesi 25
3. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 3 karesi 9
4. Mod'dan gelen Devrilme momenti = 1 karesi 1

Karelerinin toplamı = 135
Karelerinin toplamının karekökü = 11.619

Mod birleştirme hesabı sonucu =11.619
Eşdeğer yöntem hesap sonucu = 10

4B.2. MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİ İLE DEPREM HESABI

4B.2.1 –
Mod Birleştirme Yöntemi, aşağıda (X) deprem doğrultusu için açıklanmıştır. (X) ’e dik (Y) deprem doğrultusu için de benzer şekilde hesap yapılacaktır.

4B.2.2 – Yatayda (X) ve (Y) deprem doğrultuları için ayrı ayrı elde edilen enbüyük davranış büyüklüklerine 4.4.2 ’ye göre doğrultu birleştirmesi uygulanacaktır.

4B.2.3 – Verilen (X) deprem doğrultusu için tipik bir n’inci titreşim modunda, herhangi bir davranış büyüklüğüne (yerdeğiştirme, göreli kat ötelemesi, iç kuvvet bileşeni) karşı gelen tipik enbüyük modal davranış büyüklüğü rn,max(X) , Denk.(4B.3) ile hesaplanır:


Burada 4B.1.6 ’da tanımlanan tipik birim modal davranış büyüklüğü ’nü, SaR(Tn) ise tipik n ’inci doğal titreşim periyodu Tn için Denk.(4.8) ’den elde edilen azaltılmış tasarım spektral ivmesi ’ni göstermektedir.

4B.2.4 – İç kuvvet bileşenleri, yerdeğiştirme ve göreli kat ötelemesi gibi davranış büyüklüklerinin her biri için ayrı ayrı uygulanmak üzere, her bir titreşim modu için 4B.2.3 ’e göre hesaplanan ve eşzamanlı olmayan enbüyük modal katkılar, aşağıda açıklandığı üzere istatistiksel olarak birleştirilecektir:

(a) En genel mod birleştirme kuralı olarak Tam Karesel Birleştirme (TKB) Kuralı Denk.(4B.4) ’te verilmiştir.


Burada rm,max(X) ve rn,max(X) , tipik m ’inci ve n ’inci titreşim modları için 4B.2.3 ile hesaplanan enbüyük modal davranış büyüklükleri ’ni, ρmn ise bu modlara ait çapraz korelasyon katsayısı ’nı göstermektedir.

(b) Yukarıda Denk.(4B.4) ’te yer alan çapraz korelasyon katsayısı Denk.(4B.5a) ’da verilmiştir:


Burada βmn , gözönüne alınan m ’inci ve n ’inci doğal titreşim periyotlarının oranını, ξm ve ξn ise aynı modlara ait olan ve birbirinden farklı alınabilen modal sönüm oranları’nı göstermektedir.

(c) Modal sönüm oranlarının bütün modlarda aynı olduğunun varsayılması durumunda çapraz korelasyon katsayısı Denk.(4B.5b) ’de verildiği üzere sadeleştirilebilir:


(d) Gözönüne alınan tüm modlar için βmn < 0.8 koşulunun sağlanması durumunda, Denk.(4B.4) ’te verilen birleştirme kuralı yerine Denk.(4B.6) ’da verilen Karelerin Toplamının Karekökü (KTKK) Kuralı kullanılabilir.


Bu birleştirme kuralı, Denk.(4B.4) ’te ρmn = 0 (m ≠ n ) ve ρmn =1 (m = n) alınması özel durumuna karşı gelmektedir.

4B.2.5 – Verilen (X) deprem doğrultusu için tipik bir n ’inci titreşim modunda, taşıyıcı sistemin x ekseni doğrultusunda enbüyük modal taban kesme kuvveti Vtxn,max(X) ve buna karşı gelen enbüyük taban devrilme momenti Moxn,max(X) Denk.(4B.7) ile hesaplanır:
Hocam öncelikle teşekkür ederim, bu anlattığınız kısımları biliyorum. Sorum burdan bir adım ötesinde. Yani anlatmak istediğim evet SRSS (karelerin toplamının karakökü) yöntemiyle bir yapıda bende mod birleştirme yönteminin sonuçlarını el ile çözebiliyorum ve eşdeğer deprem yükü yönteminden elde ettiğim veriler ile kıyaslıyorum.

Ancak sizin verdiğiniz örnek üzerinden gidersek; 11.619 Kn-m çıkan bina toplam devrilme momentinin yapıdaki merkezi çekirdek perde ve çerçeve kolonlarına dağılışını hesaplarken, düğüm noktalarının öteleme ve dönme rijitlik matrislerinden faydalanıyorum. bunun için ufak birkaç yapı modeli tanımladım çünkü esas tasarımını yaptığım bina 70 katlı kompozit çerçeveli yaklaşık 300m uzunluğunda bir bina. Bu tasarımda ve esas bina tasarımında gördüğüm toplam devrilme momenti 10 Kn-m olan binada ilk modda (eşdeğer deprem yöntemi) , merkezi elemanın (perdenin) aldığı toplam devrilme momenti %72 iken (7.2 kn-m), mod birleştirme ile yapılan hesapta (CQC veya SRSS) 11.619 Kn-m olan toplam devrilme momentine karşılık perdenin aldığı devrilme momenti %84 (yaklaşık 9,76 Kn-m) oluyor.

Sorum tam olarak şurada başlıyor, rijitlik matrisinin değişmemesine rağmen yüksek modlarda fark ettiğim, kesme kuvvetine karşılık yapı elemanlarının aldığı kesme kuvvetleri oranı değişiyor. Son olarak şunu anlayabiliyorum, bizler her modda hesabımızı yapıp SRSS ile çözüm yaptığımızda karelerin karekökü yönteminden dolayı elemanların devrilme momenti oranlarında değişiklikler olabilir, matematiksel olarak evet. Ancak her mod özelinde de fark ettiğim bu oranlarda değişmelerin olduğu. Şimdiden teşekkür ederim.
 
Son düzenleme:
tasarımını yaptığım bina 70 katlı kompozit çerçeveli yaklaşık 300m uzunluğunda bir bina. Bu tasarımda ve esas bina tasarımında gördüğüm toplam devrilme momenti 10 Kn-m olan binada ilk modda (eşdeğer deprem yöntemi) , merkezi elemanın (perdenin) aldığı toplam devrilme momenti %72 iken (7.2 kn-m), mod birleştirme ile yapılan hesapta (CQC veya SRSS) 11.619 Kn-m olan toplam devrilme momentine karşılık perdenin aldığı devrilme momenti %84 (yaklaşık 9,76 Kn-m) oluyor.
“Neden perde %84 devrilme momenti alıyor?” diye sorduğunuzu farz ediyorum.
yanıt vermek için bu durumun oluştuğu 70 katlı yapıyı cde olarak foruma eklerseniz isabetli olur.
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
 
“Neden perde %84 devrilme momenti alıyor?” diye sorduğunuzu farz ediyorum.
yanıt vermek için bu durumun oluştuğu 70 katlı yapıyı cde olarak foruma eklerseniz isabetli olur.
Bu linki görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol.
Öncelikle çalışma verileri Etabs üzerinden alındı hocam. Proje verileri de yüksek lisans için kullanılacağından paylaşamıyorum maalesef. Size bir konuda daha soru sorabilir miyim, İdecad'in iç kuvvetlerin hesabında, doğrusal analizde, D dayanım fazlalığı katsayısını sünek olmayan davranış için iç kuvvetlerin arttırımında kullandığını biliyorum. Ancak Etabs'te bu durumun mevcut olup olmadığı konusunda bir bilgi bulamadım, sizin bu konu hakkında bir bilginiz mevcut mu acaba hocam, teşekkürler.
 
Merhaba,
CSI, dayanım fazlalığını tasarım spektrumunun oluşturulmasında kullanıyor. kombinasyonlarda çarpan olarak almıyor.. basit bir model üzerinden test edebilirsiniz..
aşağıdaki spektrum görsellerine dikkat ederseniz, D nin değişimi ile tasarım spektrumu değişiyor.. bunu da sanırım V25'te eklediler.. daha önceleri excelde azaltılmış spektrumu oluşturup import ediyorduk..

1.PNG

kombinasyonlarda D'yi dikkate almıyor.. bunun için yükleme durumlarınızı oluşturduktan sonra default olarak program kombolarını kontrol edebilirsiniz.. deprem doğrultu birleştirmesi kısmı biraz daha işi karıştıracaktır.. genel kabul gören pratik; EX-EY-EZ yükleme durumlarını oluşturduktan sonra TBDY'ye göre komboları tek tek yazma yönündedir.. aşağıda EX -EY ile iki kombinasyon oluşturulmuş.. programın default kombinasyonları görselini ekledim.. katsayı 1 yani D yok..

combo.PNG

Son olarak etabs ile proje yaparken ide ile kontrollü bir şekilde ilerlemeniz güzel, zira CSI'de proje üretirken operatörlük daha zordur, gözden kaçan hususlar olabiliyor, yapılması gereken bazı kontroller otomatik yapılmayabiliyor, İde ile bu handikabı aşabilirsiniz.. muhtemelen izlemişsinizdir ancak yine de paylaşayım... aşağıdaki linkin yararlı olacağını düşünüyorum..


iyi çalışmalar, saygılar..
 
Merhaba,
CSI, dayanım fazlalığını tasarım spektrumunun oluşturulmasında kullanıyor. kombinasyonlarda çarpan olarak almıyor.. basit bir model üzerinden test edebilirsiniz..
aşağıdaki spektrum görsellerine dikkat ederseniz, D nin değişimi ile tasarım spektrumu değişiyor.. bunu da sanırım V25'te eklediler.. daha önceleri excelde azaltılmış spektrumu oluşturup import ediyorduk..

Ekli dosyayı görüntüle 43521

kombinasyonlarda D'yi dikkate almıyor.. bunun için yükleme durumlarınızı oluşturduktan sonra default olarak program kombolarını kontrol edebilirsiniz.. deprem doğrultu birleştirmesi kısmı biraz daha işi karıştıracaktır.. genel kabul gören pratik; EX-EY-EZ yükleme durumlarını oluşturduktan sonra TBDY'ye göre komboları tek tek yazma yönündedir.. aşağıda EX -EY ile iki kombinasyon oluşturulmuş.. programın default kombinasyonları görselini ekledim.. katsayı 1 yani D yok..

Ekli dosyayı görüntüle 43522

Son olarak etabs ile proje yaparken ide ile kontrollü bir şekilde ilerlemeniz güzel, zira CSI'de proje üretirken operatörlük daha zordur, gözden kaçan hususlar olabiliyor, yapılması gereken bazı kontroller otomatik yapılmayabiliyor, İde ile bu handikabı aşabilirsiniz.. muhtemelen izlemişsinizdir ancak yine de paylaşayım... aşağıdaki linkin yararlı olacağını düşünüyorum..


iyi çalışmalar, saygılar..
Öncelikle çok teşekkür ederim, bende yukarıdaki tüm veriler ile aynı şekilde bulgular elde ettim ancak acaba ben program üzerinde bir komut atlıyor muyum diye burada sormak istedim. Çünkü overstrength Factor Ω0 değerini tasarım parametreleri bölümünde girebiliyoruz ama bununla ilgili herhangi bir kombinasyon da bu katsayı ile değişiklik yapmıyor. Bu durumda kombinasyonlarda, ilgili deprem kuvvetlerini D dayanım fazlalığı katsayısı ile çarpıp kombinasyonları el ile girmek doğru bir yaklaşım olacaktır. Tekrardan teşekkür ediyorum, çok sağ olun ilginiz için.
 
Son düzenleme:
Geri
Üst