Bina ve Zemin Periyodu Hakkında

[proisa]

Bulunduğum il olan Bolu'da zeminlerin %80-%90 oranındaki bölümü Z3 veya Z4 zeminlerden oluşuyor.
İmar kat yükseklikleri ise 3 ve 6 kat arasında değişiyor.
Bu yüksekliklerdeki binaların ilk peryotları ise genelde 0.2s-0.7s arasında.
Bu peryotlar ise zeminlerin Spektrum karakterislik peryotları ile çakışıyor. Yani bir nevi rezonans etkisi meydana geliyor.

Yönetmeliği göre bu aralıkta Spektrum katsayısı 2.5 olarak alınıyor ve etkin yer ivme katsayısı artırılıyor. Fakat okuduğum bazı çalışmalarda bu değerin 3.5 lara kadar yükseldiği gösterilmiş. (Yalçınkaya, 2002)

Burada sizin görüşlerinizi almak istiyorum.
Bina peryodunu hangi değerlerde tutmaya çalışmak daha faydalıdır.
Peryotlar arasındaki farklar nasıl olmalıdır? Mümkün mertebe birbirine yakın mı olmalıdır?

Değerli görüşlerinizi bekliyorum.
Teşekkürler....

 

[proisa]

Arkadaşlar yorum yapmak isteyen yok mu?

 

[sereze]

Bina peryodu zeminin doğal titreşim peryodundan uzakta olmalı.

 

[siromar]

Doktora eğitimim sırasında bu konuyla alakalı çalışmalarım olmuştu


Rezonans ve doğuracağı sonuçlardan kaçınmak için biz mühendislere düşen en önemli çözüm yöntemi zemin durumuna uygun tasarım yapmaktır.
Bu tasarımda 2 yöntem izlenebilir:
1) Bina doğal periyodu azaltılarak
2) Bina doğal periyodu artırılarak yapıyı zeminin doğal titreşim periyodundan uzaklaştırılarak tasarım değiştirilir.

Bina doğal periyodunu azaltmak için
Bina formunun değiştirilmesi :
- yüksekliğin azaltılması
- narinlik oranının azaltılması
- bina tabanının genişletilmesi

Rijitliğin arttırılması :
- perde duvarlar kullanılması
- perde duvarların sayısının arttırılması
- yapı dış kenarlarının güçlendirilmesi

Kütlenin azaltılması :
- hafif taşıyıcı sistem
- hafif taşıyıcı olmayan elemanlar kullanılması
gibi yöntemler kullanılabilir.

Bina doğal periyodunu arttırmak için ise;

Bina formunun değiştirilmesi
- yüksekliğin arttırılması
- narinlik oranının arttırılması

Rijitliğin azaltılması
- rijit çerçeveli yapı
- çerçeve açıklıklarının arttırılması
Sismik yalıtım uygulanması

gibi yöntemler tercih edilebilir.

 

[Godfrey]

Doktora eğitimim sırasında bu konuyla alakalı çalışmalarım olmuştu


Rezonans ve doğuracağı sonuçlardan kaçınmak için biz mühendislere düşen en önemli çözüm yöntemi zemin durumuna uygun tasarım yapmaktır.
Bu tasarımda 2 yöntem izlenebilir:
1) Bina doğal periyodu azaltılarak
2) Bina doğal periyodu artırılarak yapıyı zeminin doğal titreşim periyodundan uzaklaştırılarak tasarım değiştirilir.

Bina doğal periyodunu azaltmak için
Bina formunun değiştirilmesi :
- yüksekliğin azaltılması
- narinlik oranının azaltılması
- bina tabanının genişletilmesi

Rijitliğin arttırılması :
- perde duvarlar kullanılması
- perde duvarların sayısının arttırılması
- yapı dış kenarlarının güçlendirilmesi

Kütlenin azaltılması :
- hafif taşıyıcı sistem
- hafif taşıyıcı olmayan elemanlar kullanılması
gibi yöntemler kullanılabilir.

Bina doğal periyodunu arttırmak için ise;

Bina formunun değiştirilmesi
- yüksekliğin arttırılması
- narinlik oranının arttırılması

Rijitliğin azaltılması
- rijit çerçeveli yapı
- çerçeve açıklıklarının arttırılması
Sismik yalıtım uygulanması

gibi yöntemler tercih edilebilir.

Siromar nickli arkadaşımıza ne yazık ki katılmıyorum. Zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden rijit yapma nedenlerini ne mal sahiplerine, ne müteahhitlere ne de inşaat firmalarına anlatamazsın, what the f..k ? get lost you poor bastard derler. İkinci olarak yine zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden az rijit yapmaya çalışırsan yapısal güvenlikten ödün vermeye başlasın ki bu yaklaşım için sana kimse madalya takmaz. Burada yapının gereğinden rijit ya da az rijit olmasını örnek olarak 0.1xKat sayısı olarak ölçmek mümkün. Yıllardır süregelen bir yaklaşım ama gerçekten (tabi ki sisteme göre) sağlıklı bir parametre. Diğer yandan rezonans durumunda yapı yerle bir olacak diye bir durum yok. Yapı depremde hasar görür ve zemin daha doğrusu depremin hakim periyodundan uzaklaşır. Tabi kimse yapı depremde hasar görsün istemez ama olacak olan durum bu. Diğer bir yandan mükemmel bir rezonans durumu için depremin en az 10-15 çevrim boyunca sabit frekanslı ve yapının tam olarak etkin modal kütlesi en yüksek olan 1. periyodunda deprem dalgasına sahip olması gerekir ki ben ne böyle bir kaynak ne de böyle sürekli ortam (dalgaların kaynaktan çıkıp yapıya ulaşıncaya kadar geçtiği uzay mekan - sönümlenme açısından) biliyorum (matlab'da çeşitli frekansta sinüs dalgalarıyla ilk başta tek serbestlik dereceli olarak sonrasında da çok serbestlik dereceli sistemlerin matematik modelleriyle zaman tanım alanında dinamik analizler yaparak test edebilirsin, I know because I did it when I write my master's thesis). En az sabit frekansta 10-15 çevrim örneğin yapının 1. periyodu 0.7 sn olsa 7 ila 10.5 sn eder ki böyle bir deprem dalgası yok (bu arada benim görmemiş olmam olmadığı anlamına gelmez sir ). Şu ana kadar bir çok deprem dalgasının fourier spektrumunu inceledim ve bu denli dalgalar ancak uzun periyotlu ama çok uzak kaynaklardan çeşitli frekansları sönümlenerek gelir ve genlikleri de doğal olarak düşük olur. Bu bakımdan zararsız olmalılar (teorik olarak ???). So what ? keep going.

 

[proisa]

Doktora eğitimim sırasında bu konuyla alakalı çalışmalarım olmuştu

Siromar nickli arkadaşımıza ne yazık ki katılmıyorum. Zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden rijit yapma nedenlerini ne mal sahiplerine, ne müteahhitlere ne de inşaat firmalarına anlatamazsın, what the f..k ? get lost you poor bastard derler. İkinci olarak yine zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden az rijit yapmaya çalışırsan yapısal güvenlikten ödün vermeye başlasın ki bu yaklaşım için sana kimse madalya takmaz. Burada yapının gereğinden rijit ya da az rijit olmasını örnek olarak 0.1xKat sayısı olarak ölçmek mümkün. Yıllardır süregelen bir yaklaşım ama gerçekten (tabi ki sisteme göre) sağlıklı bir parametre. Diğer yandan rezonans durumunda yapı yerle bir olacak diye bir durum yok. Yapı depremde hasar görür ve zemin daha doğrusu depremin hakim periyodundan uzaklaşır. Tabi kimse yapı depremde hasar görsün istemez ama olacak olan durum bu. Diğer bir yandan mükemmel bir rezonans durumu için depremin en az 10-15 çevrim boyunca sabit frekanslı ve yapının tam olarak etkin modal kütlesi en yüksek olan 1. periyodunda deprem dalgasına sahip olması gerekir ki ben ne böyle bir kaynak ne de böyle sürekli ortam (dalgaların kaynaktan çıkıp yapıya ulaşıncaya kadar geçtiği uzay mekan - sönümlenme açısından) biliyorum (matlab'da çeşitli frekansta sinüs dalgalarıyla ilk başta tek serbestlik dereceli olarak sonrasında da çok serbestlik dereceli sistemlerin matematik modelleriyle zaman tanım alanında dinamik analizler yaparak test edebilirsin, I know because I did it when I write my master's thesis). En az sabit frekansta 10-15 çevrim örneğin yapının 1. periyodu 0.7 sn olsa 7 ila 10.5 sn eder ki böyle bir deprem dalgası yok (bu arada benim görmemiş olmam olmadığı anlamına gelmez sir ). Şu ana kadar bir çok deprem dalgasının fourier spektrumunu inceledim ve bu denli dalgalar ancak uzun periyotlu ama çok uzak kaynaklardan çeşitli frekansları sönümlenerek gelir ve genlikleri de doğal olarak düşük olur. Bu bakımdan zararsız olmalılar (teorik olarak ???). So what ? keep going.

Zeminlerin spektrum karakteristik peryotları uzun bir eğri boyunca normalleştirilmiş olduğundan yaptığımız projeleri incelerseniz binanın ilk 5-6 periyodunda Sta=2.5 değerinden kurtulamıyoruz. Tabi etkin modal kütleler azalıyor ama bence 5-6 periyot binanın hasar alması için yeterli. Zaten binaları deprem etkisi altında doğrusal elastik sınırlar içinde tasarlayamadığımız için şiddetli depremlerde hasar görecek şekilde tasarlıyoruz. Normal bir vatandaş tabiki binasının hasar görmesini istemez. Ama biz biliyoruz ki %100 hasar görmiyecek diye bişey söyleyemeyiz. Önemli olan hasar görse bile bizim istediğimiz şekilde görsün ve can güvenliğini sağlasın.

Bu arada 1985 yılında rezonans olayı yüzünden deprem merkez üstünden 400 km uzakta bulunan 10-15 katlı binaların yıkıldığını biliyorum. Bunla ilgili detaylı bilgiyi de buraya yazacağım...

Herkese iyi forumlar...

 

[siromar]

Doktora eğitimim sırasında bu konuyla alakalı çalışmalarım olmuştu


Rezonans ve doğuracağı sonuçlardan kaçınmak için biz mühendislere düşen en önemli çözüm yöntemi zemin durumuna uygun tasarım yapmaktır.
Bu tasarımda 2 yöntem izlenebilir:
1) Bina doğal periyodu azaltılarak
2) Bina doğal periyodu artırılarak yapıyı zeminin doğal titreşim periyodundan uzaklaştırılarak tasarım değiştirilir.

Bina doğal periyodunu azaltmak için
Bina formunun değiştirilmesi :
- yüksekliğin azaltılması
- narinlik oranının azaltılması
- bina tabanının genişletilmesi

Rijitliğin arttırılması :
- perde duvarlar kullanılması
- perde duvarların sayısının arttırılması
- yapı dış kenarlarının güçlendirilmesi

Kütlenin azaltılması :
- hafif taşıyıcı sistem
- hafif taşıyıcı olmayan elemanlar kullanılması
gibi yöntemler kullanılabilir.

Bina doğal periyodunu arttırmak için ise;

Bina formunun değiştirilmesi
- yüksekliğin arttırılması
- narinlik oranının arttırılması

Rijitliğin azaltılması
- rijit çerçeveli yapı
- çerçeve açıklıklarının arttırılması
Sismik yalıtım uygulanması

gibi yöntemler tercih edilebilir.

Siromar nickli arkadaşımıza ne yazık ki katılmıyorum. Zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden rijit yapma nedenlerini ne mal sahiplerine, ne müteahhitlere ne de inşaat firmalarına anlatamazsın, what the f..k ? get lost you poor bastard derler. İkinci olarak yine zemin hakim periyodundan uzaklaşmak için yapıyı gereğinden az rijit yapmaya çalışırsan yapısal güvenlikten ödün vermeye başlasın ki bu yaklaşım için sana kimse madalya takmaz. Burada yapının gereğinden rijit ya da az rijit olmasını örnek olarak 0.1xKat sayısı olarak ölçmek mümkün. Yıllardır süregelen bir yaklaşım ama gerçekten (tabi ki sisteme göre) sağlıklı bir parametre. Diğer yandan rezonans durumunda yapı yerle bir olacak diye bir durum yok. Yapı depremde hasar görür ve zemin daha doğrusu depremin hakim periyodundan uzaklaşır. Tabi kimse yapı depremde hasar görsün istemez ama olacak olan durum bu. Diğer bir yandan mükemmel bir rezonans durumu için depremin en az 10-15 çevrim boyunca sabit frekanslı ve yapının tam olarak etkin modal kütlesi en yüksek olan 1. periyodunda deprem dalgasına sahip olması gerekir ki ben ne böyle bir kaynak ne de böyle sürekli ortam (dalgaların kaynaktan çıkıp yapıya ulaşıncaya kadar geçtiği uzay mekan - sönümlenme açısından) biliyorum (matlab'da çeşitli frekansta sinüs dalgalarıyla ilk başta tek serbestlik dereceli olarak sonrasında da çok serbestlik dereceli sistemlerin matematik modelleriyle zaman tanım alanında dinamik analizler yaparak test edebilirsin, I know because I did it when I write my master's thesis). En az sabit frekansta 10-15 çevrim örneğin yapının 1. periyodu 0.7 sn olsa 7 ila 10.5 sn eder ki böyle bir deprem dalgası yok (bu arada benim görmemiş olmam olmadığı anlamına gelmez sir ). Şu ana kadar bir çok deprem dalgasının fourier spektrumunu inceledim ve bu denli dalgalar ancak uzun periyotlu ama çok uzak kaynaklardan çeşitli frekansları sönümlenerek gelir ve genlikleri de doğal olarak düşük olur. Bu bakımdan zararsız olmalılar (teorik olarak ???). So what ? keep going.

Benim yazdıklarım binayı rezonansa maruz kalmaması için neler yapılabileceğiyle alakalıydı ve bu katılıp katılamayacağınız bir mevzu değildir her mühendisin bilmesi gereken tüm akademik camianın kabul ettiği bilgilerdir

Sizin bahsettiğiniz şey deprem dalgası rezonans oluşturur mu oluştursa ne olur çok ta dikkate almamak lazım gibi bir yazı yazmıssınız ki asıl ben bu mevzuda size katılmıyorum...

Tdy'de spekturum eğrisi'nin mantığı nedir? tam da bahsettiğim şeydir Yapının periyodu zemin sınıfına göre belli aralıktaysa max yüke maruz kalır hasar görür periyodu artar etkiyen yük azalır vs...


10-15 tekrar mükemmel rezonans için lazım demissiniz.Kaçındığımız zaten mükemmel rezonans değil, rezonans etkisiyle tasarım yükünün üstünde bir yüke yapının maruz kalmasıdır. zaten Kaç bina 2. Moda ulaşabiliyor ki çökmeden ?


Rezonansla alakalı birçok makaleyi okuyabilrsinz ben burada da çalışmalarımı paylaşabilirim ki internette de bir çok rezonans etkisi sebebiyle yıkımı kolaylaşmış sanayi siteleri de görebilirsiniz.

Yazdıklarınız da yanlış birşey görmedim sadece yorumlamalara katılmıyorum.

Rezonans tek başına bir yıkm sebebi değil sadece bir parçası olabilir i hope it's clear

 

[proisa]

Binanın X ve Y yönü periyotlarının birbirine yakın olması konusunda bir piyasa görüşü var. (Bilimsel birşeye rastlamadım.)
Bu konuda siz ne diyorsunuz. A1 burulma düzensizliğini minimuma indirgediğimiz takdirde peryotların yakın olmaması sorun teşkil eder mi?

Depremin her zaman birbirine dik olarak X ve Y yönünden etkilemediğini de varsayarsak bu mantıklı bir yaklaşım mıdır? Yoksa bir şey ifade etmez mi?