yapı denetim firmasında çalışıyorum ,kontrolümüze gelen bir projede ASCE yöntemi kullanılmıştır . Bu yöntem TBDY 2018 göre kullanılabilir mi ?
Yapı düzenli, burulma açısından hassas değil ve aşağıda detaylı olarak anlattığım koşulları sağlıyorsa,
ASCE yöntemi mühendislik açısından güvenle kullanılabilecek bir seçenek olarak değerlendirilebilir.
Bu başlıkta tartışılan konu, yalnızca bir analiz seçeneği veya program ayarı olarak değil, deprem mühendisliği, yönetmelik yorumu ve uygulama pratiği açısından değerlendirilmesi gereken önemli bir konudur.
Öncelikle şunu belirtmek isterim:
ideCAD Statik’te TBDY yöntemi ve ASCE yöntemi iki farklı mühendislik yaklaşımı olarak sunulmaktadır. Bunlar aynı şey değildir.
Burada bir ürün karşılaştırması yapmak istemiyorum. Ancak şu ayrımı özellikle vurgulamak gerekir:
TBDY 4.5.10.4’te tarif edilen yöntem, yalnızca yarı rijit döşeme modelinde ±%5 ek dışmerkezlik tanımlanmasından ibaret değildir. Yönetmelik, ek dışmerkezliksiz yarı rijit döşeme modeli, ek dışmerkezlik için rijit diyafram esaslı ikinci deprem hesabı ve döşeme-kiriş dışındaki taşıyıcı elemanlarda iki hesabın elverişsiz zarfı olmak üzere oldukça özel bir prosedür tarif etmektedir. TBDY 4.5.6.2, A2/A3 düzensizliği olan, rijit diyafram olarak çalışması öngörülmeyen veya kirişsiz döşemeli sistemlerde döşemelerin iki boyutlu sonlu elemanlarla modellenmesini ister; 4.5.10.4 ise bu durumda dışmerkezliksiz yarı rijit analiz, rijit diyafram esaslı ikinci dışmerkezlik analizi ve elverişsiz zarf sürecini açıkça tanımlar.
Bir yazılımda yarı rijit diyafram modellemesi, kütle kaydırma, accidental torsion veya ASCE tipi ek dışmerkezlik seçeneğinin bulunması, o yazılımın
TBDY 4.5.10.4’te tarif edilen yöntemi birebir uyguladığı anlamına gelmez. Bunun yazılım dokümanlarında ve hesap çıktılarında ayrıntılı olarak gösterilmesi gerekir. TBDY 4.5.10.4’e uygunluk için; ek dışmerkezliksiz yarı rijit döşeme analizi, ek dışmerkezlik için rijit diyafram esaslı ikinci deprem hesabı ve döşeme-kiriş dışındaki taşıyıcı elemanlarda elverişsiz zarf sonuçları açıkça raporlanmalıdır.
ideCAD Statik’te
“TBDY yöntemi” adıyla sunulan seçenek, bu özel yönetmelik prosedürünü doğrudan uygulamak amacıyla geliştirilmiştir. ideYAPI Help Center’da da 4.5.10.4(a), 4.5.10.4(b) ve 4.5.10.4(c) kapsamındaki hesapların otomatik olarak oluşturulduğu; döşemelerin kabuk sonlu elemanlarla modellenmesi halinde rijit ve yarı rijit olmak üzere iki ayrı çözümün otomatik olarak oluşturulduğu ve bu yükleme durumlarının raporlardan ve yapı ağacı/yükleme durumları sekmesinden izlenebildiği açıklanmaktadır.
Bu prosedürün ciddi bir hesaplama maliyeti vardır. Özellikle büyük ve karmaşık yapılarda analiz ve tasarım süresi iki katına çıkabilmektedir. Yapıda rijit bodrum, geçiş döşemesi, ±%5 dışmerkezlik durumları, modal analizler, ikinci deprem hesabı ve zarf kombinasyonları birlikte devreye girdiğinde hesap süresi daha da uzamaktadır. Bu nedenle ideCAD’de, mühendislerin yapı davranışına göre bilinçli tercih yapabilmesi için TBDY yönteminin yanı sıra
ASCE yöntemi de sunulmuştur.
Ancak burada altını çizmek isterim:
ASCE yöntemi, her yapı için TBDY 4.5.10.4’ün birebir alternatifi olarak düşünülmemelidir. Bu yöntem, uluslararası uygulamalarda belirli koşullar altında kullanılan pratik bir yaklaşımdır. Doğru yapı tipinde kullanıldığında mühendislik açısından güvenli ve verimli sonuç verir; yanlış yapı tipinde kullanıldığında ise burulma etkilerini yeterince artırmayabilir.
Amerika’da da bu konu tartışılmış ve ASCE 7-16 Supplement 2 ile önemli bir sınırlandırma getirilmiştir. ASCE 7-16 Supplement 2’de MRSA için accidental torsion etkisinin, ana yöntem olarak
statik accidental torsional moment (Mta) uygulanarak ve MRSA sonuçlarıyla birleştirilerek dikkate alınması düzenlenmiştir. Kütle merkezini fiziksel olarak kaydırarak accidental torsion etkisini dinamik model içinde çözme yaklaşımı ise yalnızca
Type 1b / extreme torsional irregularity bulunmayan yapılar için istisna olarak bırakılmıştır.
Bu sınırlandırmanın nedeni de açıktır. ASCE 7-16 Supplement 2 açıklamasında, FEMA P-2012 / ATC-123 çalışmasına dayanılarak, kütle merkezini fiziksel olarak kaydıran yöntemin bazı burulma birinci modlu yapılarda accidental torsion etkisini büyütmek yerine azaltabildiği ve statik burulma momenti yöntemiyle tasarlanan yapılara göre daha düşük göçme dayanımı verebildiği belirtilmiştir. Bu etkinin özellikle extreme torsional irregularity bulunan yapılarda belirgin olduğu ifade edilmiştir.
FEMA P-2012 sonuçlarını özetleyen Structure Magazine makalesinde de aynı sonuca işaret edilmektedir. Çalışmada, dynamic mass offset yönteminin burulma düzensizliği düşük yapılarda beklenen burulma etkisini yakalayabildiği; ancak burulma düzensizliği arttıkça kuvvet ve yerdeğiştirme taleplerinin artmak yerine azalabildiği, bu nedenle aşırı burulma düzensizliği bulunan yapılarda güvenli tarafta kalmayabileceği gösterilmiştir. (
)
Kanada uygulaması da benzer bir mühendislik mantığına sahiptir. Kanada NBCC açıklamalarında burulmaya hassas yapılar için üç boyutlu dinamik analiz gerektiği;
B > 1.7 olan yapılarda statik burulma momentlerinin dinamik analiz sonuçlarıyla birlikte dikkate alınacağı belirtilmiştir. Buna karşılık, kütle merkezlerini ±0.05Dnx kaydırarak yapılan dinamik analiz yaklaşımı yalnızca
B < 1.7, yani burulmaya hassas olmayan yapılar için izin verilen bir yöntem olarak açıklanmıştır. (
)
Eurocode 8’de de accidental torsion etkisi, üç boyutlu modal model kullanıldığında katlara uygulanan statik burulma momentlerinin pozitif ve negatif işaretli etkilerinin zarfı olarak ele alınabilmektedir. Başka bir ifadeyle Avrupa yaklaşımında da accidental torsion’un kontrolsüz biçimde yalnızca kütle kaydırmasıyla geçiştirilmesi değil, ilave burulma etkisi ve zarf mantığı da öne çıkar. (
)
Proje müellifi, yapının davranışını değerlendirerek hangi yöntemin kullanılacağına karar vermelidir. Ruhsat, denetim veya idare tarafından TBDY 4.5.10.4’ün birebir uygulanması isteniyorsa, ideCAD’de
TBDY yöntemi seçilmelidir. Yapı düzenli, burulma açısından hassas değil ve yukarıdaki koşulları sağlıyorsa,
ASCE yöntemi mühendislik açısından güvenle kullanılabilecek bir seçenek olarak değerlendirilebilir.
Saygılarımla,
İsmail Hakkı Besler
ideYAPI A.Ş. Yönetim Kurulu Başkanı
