Betonarme Binalarda Rijitlik Merkezi Problemi
Öz
Yatay yük altındaki bir betonarme bina rijitlik merkezi etrafında burulma momentlerine maruz kaldığında düşey taşıyıcı elemanlarda ilave kesme kuvveti zorlamalarının meydana geldiği bilinmektedir. Rijitlik merkezi hesabının yaklaşımı bu kesit zorlamalarını önemli ölçüde değiştirecek farklılıklar içermekte midir? Bu sorunun cevabının arandığı bu çalışmada öncelikle 5 kattan oluşan iki adet simetrik (tamamen çerçeveli, çerçeveli ve perdeli)bina ile altı adet asimetrik bina ele alınarak halihazırda yapısal analizler için kullanılan ETABS, Sta4CAD, İdeCAD ve ProtaStructure programları ile 3B modellenmiş ve analizler yapılarak rijitlik merkezleri karşılaştırılmıştır. İlgili binaların rijitlik merkezi TBDY2018 kuralları çerçevesinde atalet momenti referans alınacak şekilde bir kez daha bulunmuş, daha sonra ise düşey taşıyıcı elemanların alanlarını referans alan bir yaklaşım ile rijitlik merkezi (alan merkezi) hesaplanmıştır. Hesaplar sonucunda bütün yaklaşımların farklı sonuçlar verdiği, rijitlik merkezi konumları arasında çok büyük farklar olduğu gözlendiğinden, binalar SAP2000 ile bir kez daha 3B olarak modellenmiş ve programların ön gördüğü rijitlik merkezine her iki asal yönde ayrı ayrı yatay kuvvet verilerek kat dönmesinin miktarı hesaplanmıştır. Minimum kat dönmesine sebep olan rijitlik merkezi hesabının en doğru sonuç verdiği kabul edilerek yapılan analizlerde çoğunlukla ETABS yaklaşımının daha doğru sonuçlar verdiği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi
Proje Numarası
FYL-2022-9987
Kaynakça
- TBDY2018, “Deprem etkisi altında binaların tasarımı için esaslar”, Çevre Şehircilik Bakanlığı, Ankara, Türkiye, 2018.
- I. N. Doudoumis, N. I. Doudoumis, “Centres of rigidity in multi-storey asymmetric diaphragm systems for general lateral static loading”, Engineering Structures, vol. 150, pp. 39-51, 2017. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.06.072
- V. W. T. Cheung, W. K. Tso, “Eccentricity in irregular multistory buildings”, Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 13, no. 1, pp. 46–52, 1986. https://doi.org/10.1139/l86-007
- R. Hejal, A. K. Chopra, “ Earthquake response of torsionally-coupled buildings”, Report No. UCB/EERC-87/20, Berkeley, CA, USA, 1987.
- M. Bosco, E. M. Marino, P. P. Rossi, “An analytical method for the evaluation of the in-plan irregularity of non-regularly asymmetric buildings”, Bulletin of Earthquake Engineering, vol. 11, no. 5, pp. 1423-1445, 2013. https://doi.org/10.1007/s10518-013-9438-3
- R. K. Goel, A. K. Chopra, “Seismic code analysis of buildings without locating centers of rigidity”, Journal of Structural Engineering, vol. 119, pp. 3039–3055, 1993. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1993)119:10(3039)
- E. M. Marino, P. P. Rossi, “Exact evaluation of the location of the optimum torsion axis”, The Structural Design of Tall and Special Buildings, vol. 13, no. 4, pp. 277-290, 2004. https://doi.org/10.1002/tal.252
- A. M. Athanatopoulou, I. N. Doudoumis, “Principal directions under lateral loading in multistorey asymmetric buildings”, The Structural Design of Tall and Special Buildings, vol. 17, no. 4, pp. 773-794, 2008. https://doi.org/10.1002/tal.385
- G. K. Georgoussis, “Modal rigidity center: it's use for assessing elastic torsion in asymmetric buildings”, Earthquakes and Structures, vol. 1, no. 2, pp. 163-175, 2010. https://doi.org/10.12989/eas.2010.1.2.163
- ProtaStructure (Sürüm 5. 1. 290), Prota Yazılım, Ankara, Türkiye.
