PERDE DEVRİLME KONTROLÜ

[Nureddin96]

Merhaba,

Ekte kat kalıp planı gösterilen projemde, TBDY 2018 Madde 4.3.4.5 kapsamında yapılan kontrol ile ilgili bir sorun yaşamaktayım.

Binada kolon sayısına kıyasla perde sayısı oldukça fazla olup, taşıyıcı sistemin genel olarak rijit bir yapıya sahip olduğunu değerlendirmekteyim. Yapının 4. ve 3. bodrum katları rijit bodrum niteliğinde olduğundan, üst bina taşıyıcı sisteminin tabanı 2. bodrum katı alt kotunda kabul edilmektedir.

Ancak Madde 4.3.4.5 kapsamında yapılan kontrolde (Mdev/M0) oranı 0.40 değerinin oldukça altında kalmaktadır. Binanın BYS=2 olması nedeniyle bu durum taşıyıcı sistem seçimi açısından beni bir çıkmaza sokmaktadır.

Aynı kontrolü ETABS modeli üzerinden manuel olarak yaptığımda ise (Mdev/M0) oranı programda elde ettiğim değerin oldukça üzerinde çıkmaktadır. Şu aşamada ETABS tarafındaki hesap detaylarına girmeden, alternatif bir kontrol amacıyla ilgili kattaki tüm perdelerin X ve Y doğrultularındaki devrilme momentlerini ayrı ayrı toplayarak, bu değerleri kolonlar ve perdelerde oluşan toplam eğilme momentlerine oranladım. Ancak bu yöntemle elde ettiğim oran da program sonucundan farklı çıkmaktadır.

Bu nedenle özellikle aşağıdaki konuda görüşünüzü rica ederim:

TBDY 4.3.4.5'te tanımlanan (Mdev/M0) oranının hesabında, perde devrilme momenti ile tabandaki toplam devrilme momentinin hangi iç kuvvetler esas alınarak ve hangi kotta değerlendirilmesi gerekir? Rijit bodrumların bulunduğu bu tür bir sistemde kontrolün 2. bodrum katı alt kotunda yapılması doğru mudur?

Ayrıca, perdelerin momentlerinin toplanıp kolon ve perdelerdeki toplam eğilme momentine oranlanması, yönetmelikteki (Mdev/Mo) tanımını temsil eden geçerli bir kontrol yöntemi olarak değerlendirilebilir mi?
Analiz ayarlarında yanlış bir seçim yaptığımı düşünebileceğiniz için de dosyayı da ekledim.
Yardımlarınız için şimdiden teşekkür ederim.

İyi çalışmalar.

Saygılar

İnş. Yük. Müh. Edin Nurkovic

 

[Nureddin96]

Ayrıca, bu kontrolün üst bina tabanında, yani rijit katların üst kotunda yapılması gerekmez mi?

 

[Nureddin96]

Yok mu düşüncesi olan

 

[Oğuzcan HADİM]

Ayrıca, bu kontrolün üst bina tabanında, yani rijit katların üst kotunda yapılması gerekmez mi?

Bu kontrol, rijit katların üst kotlarında yapılmaktadır. Sizin projenizde kat genel ayarlarında 4. bodrum ve 3. bodrum rijit kat olarak işaretlendiği için 2. bodrum katın altında, yani 3. bodrum katın üzerinde yapılmaktadır.

Aynı kontrolü ETABS modeli üzerinden manuel olarak yaptığımda ise (Mdev/M0) oranı programda elde ettiğim değerin oldukça üzerinde çıkmaktadır. Şu aşamada ETABS tarafındaki hesap detaylarına girmeden, alternatif bir kontrol amacıyla ilgili kattaki tüm perdelerin X ve Y doğrultularındaki devrilme momentlerini ayrı ayrı toplayarak, bu değerleri kolonlar ve perdelerde oluşan toplam eğilme momentlerine oranladım. Ancak bu yöntemle elde ettiğim oran da program sonucundan farklı çıkmaktadır.

Bu noktada ETABS modelini ve yaptığınız hesabı görmeden bir şey söylemem çok zor. ETABS modeliniz birebir aynı olmayabilir, ideCAD Statik 'in baktığından başka bir değere bakıyor olabilirsiniz. Bunlar olmadan bir şey söylemek çok zor.

Bu nedenle özellikle aşağıdaki konuda görüşünüzü rica ederim:

TBDY 4.3.4.5'te tanımlanan (Mdev/M0) oranının hesabında, perde devrilme momenti ile tabandaki toplam devrilme momentinin hangi iç kuvvetler esas alınarak ve hangi kotta değerlendirilmesi gerekir? Rijit bodrumların bulunduğu bu tür bir sistemde kontrolün 2. bodrum katı alt kotunda yapılması doğru mudur?

2. Bodrum katı TBDY'de tanımlanan rijit bodrum katı tanımına uymadığı bir rijit bodrum katı olarak kabul edilmiyorsa, kontrolün bu katta yapılması uygun olacaktır. TBDY bu şekilde yapılmasını belirtiyor. Bu sebeple, kat genel ayarlarında rijit bodrum tanımının yapılıp yapılmaması bu hesabın sonuçlarını etkiler.

Ayrıca, perdelerin momentlerinin toplanıp kolon ve perdelerdeki toplam eğilme momentine oranlanması, yönetmelikteki (Mdev/Mo) tanımını temsil eden geçerli bir kontrol yöntemi olarak değerlendirilebilir mi?
Analiz ayarlarında yanlış bir seçim yaptığımı düşünebileceğiniz için de dosyayı da ekledim.

Yapıdaki toplam devrilme momenti yani (Mdev) değeri kolon ve perdelerin eğilme momentlerinin toplanması ile elde edilmez. Bu eksik bir sonuç verir. Toplam devrilme momenti yatay kuvvetlerin tabana göre momenti ile hesaplanır. Ayrıca ideCAD Statik bu hesaplar için TBDY Ek 4B.2.5 'te belirtilen dinamik analiz yöntemi ile devrilme momenti hesabını kullanır. Bu noktada moment için basitçe kuvvet*yükseklik değeri kullanıldığını görebiliriz. Devrilme momenti de bu şekilde hesaplanır.



Bir sistemdeki kolonların ve perdelerin toplam taban momentleri (yatay kuvvet)*(yükseklik) değerine eşit değildir. Bu noktada normal kuvvetlerin oluşturduğu kuvvet çiftleri de dikkate alınmalıdır. ETABS ile bu noktadan fark oluşmuş olabilir.

Bu nedenle özellikle aşağıdaki konuda görüşünüzü rica ederim:

Benim bu noktadaki görüşüm, Merkezdeki büyük çekirdek perdenin tüm perde momentlerini aldığı için diğer perdeler eşit düzeyse momentler alamamış. Adeta kolon gibi kalmış diyebiliriz. Bu durum 2. bodrum kattaki "bodrum" perdeleri ile yan yana gelince yük daha fazla dağılmış ve perdelerin taban momentleri ciddi değerlerde çıkmamış. Bu noktada bir deneme yaptım ve tüm bodrum katları silip sadece zemin kattan durumu kontrol ettim. Devrilme momenti oranı 0.30 mertebesinde çıktı. Yine istediğiniz sınır değerin altında.



Bu noktada çekirdek perdeleri birbirinden ayırarak çekirdek perde rijitliğini düşürebilirseniz, belki çözüm olabilir.

Saygılarımla...

 

[Nureddin96]

Cevabınız için teşekkür ederim. Dediğiniz şekilde denerim, ancak sorun şu ki 0.4 olması gereken oran bu değerin çok çok altında. Yani binada ne yaparsam yapayım, bu sorunu düzeltmek elde değil. Tek çözüm R=6 kabul etmek, böylece bu kontrolü aşmış olurum, ancak yönetmelik R=6'da bu kontrolü neden yaptırmıyor? Benim anladığım bu şartın sağlanacağı kabul edildiği için bu kontrolü yaptırmıyor. Ama hesaba bakarsak yine sağlamıyor. Bütün üst katları silip, sadece zemine kadar modelleyince binayı, yine de bu değerin oldukça altında kalıyor. Yani eksenel kuvvetlerden oluşan kuvvet çiftleri etkisi de o kadar yüksek değil sanki.
Diğer yaptığım projelere dönüp baktım, çoğunda bu durum sözkonusu, ama BYS yüksek olduğu için çok önemsememişim. Benim mantığım şu, binanın devrilme momenti düşey taşıyıcı elemanlar tarafından karşılanamıyor ise, bu demek oluyor ki bina devrilme konumunda. Ki böyle birşey de söz konusu olamaz. Eksenel kuvvetlere gelince, bir tarafta basınç iken diğer tarafta çekme oluşacak, bu da birbirini götürmese de, etkisinin bu kadar yüksek olmaması gerektiği kanaatindeyim. Hesap algoritmanızı göremediğim için de daha fazla birşey diyemeceğim, ancak keşke o konuda biraz daha açık bir program olsanığz, en azından excele aktarabilsek her şeyi, manuel hesaplarla kontrol edebilsek.

Saygılarımla
İnş. Yük. Müh. Edin Nurkovic

 

[Oğuzcan HADİM]

Cevabınız için teşekkür ederim. Dediğiniz şekilde denerim, ancak sorun şu ki 0.4 olması gereken oran bu değerin çok çok altında. Yani binada ne yaparsam yapayım, bu sorunu düzeltmek elde değil. Tek çözüm R=6 kabul etmek, böylece bu kontrolü aşmış olurum, ancak yönetmelik R=6'da bu kontrolü neden yaptırmıyor? Benim anladığım bu şartın sağlanacağı kabul edildiği için bu kontrolü yaptırmıyor. Ama hesaba bakarsak yine sağlamıyor. Bütün üst katları silip, sadece zemine kadar modelleyince binayı, yine de bu değerin oldukça altında kalıyor. Yani eksenel kuvvetlerden oluşan kuvvet çiftleri etkisi de o kadar yüksek değil sanki.
Diğer yaptığım projelere dönüp baktım, çoğunda bu durum sözkonusu, ama BYS yüksek olduğu için çok önemsememişim. Benim mantığım şu, binanın devrilme momenti düşey taşıyıcı elemanlar tarafından karşılanamıyor ise, bu demek oluyor ki bina devrilme konumunda. Ki böyle birşey de söz konusu olamaz.

Öncelikle TBDY 'nin devrilme momenti hesabının temel ilkesini açıklamaya çalışayım. TBDY 4.3.4 'te bahsedilen bu kontroller "taşıyıcı sistemlerin süneklik düzeylerine ilişkin koşullar" başlığı altında verilmektedir. Bu hesap yapının devrilip devrilmediğini kontrol etmez. Burada devrilme momenti kavramı yalnızca yardımcı bir kavramdır.
TBDY 4.3.4 yani bizim kısaca devrilme momenti koşulu dediğimiz koşul, yapının taşıyıcı sistem seçiminde perde+çerçeve davranışının sağlıklı şekilde sağlanıp sağlanmadığını kontrol eder.
TBDY 4.3.4.5 in açıklaması şu şekildedir. Eğer sistemi süneklik düzeyi yüksek perde+çerçeve (A14 ve A15) olarak tasarlamak isterseniz, belirli şartlarınız var. Tasarlarınığınız yapıda perdelerin alacağı deprem etkileri, yapının tamamının deprem etkilerinin belirli bir kısmını karşılamak zorunda. İşte bu etkileri TBDY devrilme momenti ile hesaplıyor. Yani perdelerin taban momentlerinin toplamı, yapının tamamının devrilme momenti değerinin 0.40 ve 0.75 katı arasında olması gerektiğini belirtiyor.



Eğer bu değer 0.75Mo dan büyük olursa sistem perde+çerçeve değil sadece perde olarak kabul ediliyor. Eğer 0.4Mo'dan düşükse de, herhangi bir değişiklik yapılmıyor, ancak bina yükseklik sınıfı bir üst değere çıkıyor. Yani bina yüksekliğini düşürmeniz bekleniyor.

Bu kontrolün amacı perde+çerçeve davranışında perdelerin ve moment çerçevelerinin aldığı etkileri belirli oranlarda dağıtmak. Örneğin sistemde sadece perde olunca TAblo 4.1 'e göre R=6 olarak dikkate alınır. Ancak bu sisteme sadece tek bir küçük kolon-kiriş bağlantısı yaptığınızda perde+çerçeve olarak R=7 kabul ederseniz hata yapmış olursunuz. Çünkü deprem yükünün tamamına yakınını perde taşıyor. Eğer bu sisteme devrilme momenti kontrolü yapacak olursanız denklem 4.2 'de 0.75Mo in üzeride kalırsınız. TBDY bu durumlarda sistemi perdeli sistem olarak çözmenizi yani R=6 olarak almanızı istiyor.

Sizin projenizde 0.4Mo 'in altında kalıyor sistem. Yani çoğunlukla moment çerçevesi davranışı gösteriyor diyebiliriz. Perdeler deprem yüklerini 0.4 ve 0.75 aralığında almıyor. Moment çerçeveleri daha çok etki alıyor. Bu yüzden de bina yüksekliğini sınırlıyor.

R=6 'da bunun kontrol edilmeme sebebi, R=6 süneklik düzeyi yüksek perdelerin olduğu sistemlerdir. 4.3.4.5 kontrolü ise perde+çerçeve sistemler için belirtilen bir koşul. Dolayısıyla burada R=6 almak doğru bir yaklaşım değil. Sistemde kolon-kiriş bağlantıları ve buna ek olarak perdeler mevcut ise perde+çerçeve olarak teşkil edilmelidir.

4.3.2.4 yani betonarme perdeli sistemlerde, 4.3.2.4 koşulu bulunmaktadır. Bu kontrolde de amaç perdelerin ve kenar perdelerin deprem etkilerini belirli bir oranda kalmasını kontrol etmektir. Bu madde ile ilgili sadece perdelerde mi yapılmalı yoksa perde+çerçevelerde de yapılmalı mı ile ilgili bir görüş ayrılığı var ancak konumuz bu olmadığı için bunu geçiyorum. Bilgilendirme amacıyla yazdım.

Eksenel kuvvetlere gelince, bir tarafta basınç iken diğer tarafta çekme oluşacak, bu da birbirini götürmese de, etkisinin bu kadar yüksek olmaması gerektiği kanaatindeyim. Hesap algoritmanızı göremediğim için de daha fazla birşey diyemeceğim, ancak keşke o konuda biraz daha açık bir program olsanığz, en azından excele aktarabilsek her şeyi, manuel hesaplarla kontrol edebilsek.

Eksenel kuvvetlerle alakalı bilgiyi şu sebeple vermiştim. Tüm yapının devrilme momenti, kolon ve perdelerin taban momentlerinin toplamına eşit değildir. yatay kuvvetlerin tabanda oluşturduğu eksenel kuvvetlerin kuvvet çiftleri de bu devrilme mometinin içinde. Eğer etabs programında toplam devrilme momentini perde ve kolonların alt kısımlarındaki momentleri toplayarak yaptıysanız, bu işlem doğru değil; onu anlatmaya çalıştım. Elle hesabınızı nasıl yaptığınızı bilmediğim için bir varsayımda bulunarak yazmıştım sadece. Hesabını gönderirseniz daha detaylı açıklayabilirim.

Çok basit bir örnekle detaylı açıklamaya çalışayım. Aşağıdaki basit sisteme düşey yükler olmadan yalnızca X yönünde 100 kN yatay yük uyguladım. Burada devrilme momenti değeri kat yüksekliği 3m olduğu için 300 kNm olarak hesaplarız. Ancak sistemdeki kolon momentlerini topladığımızda yaklaşık 180 kN ediyor. Burada sistemin açıklığı, yüksekliği eleman sayısı vs. bu dağılımı çok etkileyecektir ama devrilme momentinin %60 i taban momenti olarak yansımış. Kalan 120 kN 'da açıklık 4 m olduğu için 30 kN lık çekme ve basınç yükleri olarak dağılmış. İsteseniz herhangi bir yazılımda deneyebilirsiniz.




Programın açıklığına gelirsek:

Raporların tamamında tüm detaylı bilgiler verilmektedir. Bu kontroller mod birleştirme yöntemiyle yapıldığından biraz karmaşık gelebilir; ancak tüm detaylar belirtilmektedir. Aynı zamanda Excel'e veri aktarımı da v11 itibarıyla mevcuttur.

Umarım açıklayıcı olabilmişimdir.

Saygılarımla...

 

[Nureddin96]

Detaylı açıklamalarınız için çok çok teşekkür ederim. Sanırım bu konu yeni çıkacak yönetmelikte artık devrilme momentine değil, taban kesme kuvvetine bağlanması düşünülüyör. Bakalım..

Tekrardan teşekkür ederim, saygılar

 

[Nureddin96]

Ben de yapıyı ETABS programında da çözüyörüm, çıkan sonuçları karşılaştırıp sizinle de paylaşırım.