Binalarda düşey deprem etkisi orta hasarlı bir binaya uygulanması
The Effects of vertical companent of earthquake application on a damaged building
- Tez No: 101322
- Danışmanlar: PROF.DR. H. FARUK KARADOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Deprem, Düzensizlik, Güçlendirme, Hasarlı yapılar, Titreşim, İnşaat mühendisliği, Earthquake, Disorder, Strengthening, Damaged structures, Vibration, Civil engineering
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma iki kısımdan oluşmaktadır. Düşey deprem etkisi ve orta hasarlı bir binaya uygulanması durumunda ortaya çıkacak iç kuvvet dağılımının gözlenmesi Çalışmanın birinci kısmında, taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının sürekli olmadığı bir çerçevede yatay ve yatay ile birlikte düşey deprem etkisi incelenmiştir. İncelenecek sistem olarak kat yükseklikleri 3 m ve plandaki boyutları 15m ve 15m olan, her iki doğrultuda üç açıklığa sahip yapının bir iç çerçevesi alınmıştır. Çerçevenin özelliği içteki kolonların zemin katta devam etmemesidir. Yapı idealize edilerek kütleleri çerçevenin düğüm noktalarına toplanmıştır. Yığılı bu kütlelerin yatay serbestliklerine ek olarak sistemin şekil değiştirebilme durumu ile uyumlu olmak üzere düşey serbestliklerinin de bulunabilmesi önemlidir. öncelikle sistemin bir ardışık yaklaşım yöntemi olan Vianello-Stodola metodu ile elle ve SAP 90 yapı analiz bilgisayar programından faydalanılarak serbest titreşim karakteristikleri belirlenmiştir. Daha sonra yatay deprem etkisi altında öngörülen kritik kesitlerde SAP 90 bilgisayar programı kullanılarak kesit tesirleri hesaplanmıştır. Yatay ile birlikte düşey deprem etkisi de göz önüne alınarak söz konusu kesitlerde kesit tesirleri hesaplanmış ve karşılaştırmaya gidilmiştir. Kat kirişleri aynı rijitliğe sahip olan çerçevenin üst kat rijitlikleri sanal olarak on kat arttırılmış ve kritik kesitlerle birlikte üst kat kirişlerinin kesit tesirleri de hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar önceki hesap aşamalarında bulunan değerlerle karşılaştırılarak sistem davranışında ortaya çıkacak durumlar incelenmiştir. Son olarak kiriş rijitliklerinin aynı olması halinde, yapı düşey yüklerinden meydana gelen kesit tesirlerinin yatay ve yatay ile birlikte düşey deprem etkisi altında değişimi incelenmiştir. Yapılan incelemede yapı düşey yükleri göz önüne alınmayıp sadece deprem etkilerinden meydana gelen kesit tesirleri karşılaştırıldığında büyük değişimler görülürken, yapı düşey yükleri göz önüne alınıp deprem etkileri karşılaştırıldığında değişimlerin % 25' i aşmadığı görülmüştür. Çalışmanın ikinci kısmında, Adana - Ceyhan depreminde orta hasar gören bir bina ele alınmıştır. Bu yapının hasar görmeden önceki taşıyıcı sistem modelinin, yapıdaki nervürlü döşemelerde kolona mesnetlenen nervürlerin kiriş gibi çalıştığı düşünülerek taşıyıcı sisteme dahil edilmiş modelin, hasarlı yapıya ait taşıyıcı sistem modelinin, hasarlı yapının nervürlü döşemelerinde kolona mesnetlenen nervürlerin kiriş gibi çalıştığı düşünülerek taşıyıcı sisteme dahil edilmiş modelin ve hasarlı yapıda rijit döşemeninher kat düzleminde ana düğüm noktalan arasında diyagonal rijit çubuklar tanımlanması ile oluşturulan modelin serbest titreşim karakteristikleri belirlenmiştir. Yapının düşey yükler etkisi altında, hasar görmeden önceki taşıyıcı sistem ile hasarlı durumdaki yapıya ait taşıyıcı sistemin elemanlarındaki kesit tesirleri değişimi incelenmiştir. Bu aşamada ağır hasarlı zemin kat kolonları ve perdeleri sistemden uzaklaştırılmış, depremde hasar görmeyen yeni sistemdeki iç kuvvet dağılımı gözden geçirilmiştir. Ayrıca yapının hasarlı olduğu durumda, düşey yükler ile birlikte sırasıyla yatay, düşey, yatay ve düşey deprem etkisi altında kesit tesirleri değişimi incelenmiştir. Yapı elemanlarındaki kesit tesirlerinin değişimleri, Adana-Ceyhan depreminde ağır hasar gören kolonlara her iki doğrultuda komşu bulunan kolonlarda ve ağır hasarlı kolonları yapının x-x doğrultusundaki komşu kolonlara bağlayan kirişlerde incelenmiştir. Yapılan incelemede, yapısal hasar görmüş sistemde, ağır hasarlı elemanlar kaldırıldığında ve orta hasarlı elemanların rijitliği düşürüldüğünde, beklendiği gibi yapı düşey yükleri etkisi altında ağır hasarlı kolonların üst kat dizilerinde moment ve kesme kuvvetin artarak yön değiştirdiği, normal kuvvetin ise azaldığı görülmüştür. Ağır hasarlı kolonlara komşu kolonlarda moment ve kesme kuvvetin arttığı fakat yön değiştirmediği normal kuvvetin ise arttığı görülmüştür. Ağır hasarlı kolonları x-x yönündeki komşu kolonlara bağlayan kirişlerde ağır hasarlı kolon tararında momentin artarak yön değiştirdiği, komşu kolon tarafında ise moment arttığı fakat yön değiştirmediği, kesme kuvvetinin ise kirişlerin hasarlı kolon tarafında azaldığı fakat komşu kolon tarafında arttığı görülmüştür. Ayrıca yapı düşey yükleri göz önüne alınıp deprem etkileri karşılaştırıldığında değişimlerin % 35' i aşmadığı görülmüştür. xı
Özet (Çeviri)
This study consists of two main parts. The effects of vertical earthquke force and application on a damaged structure. In the first part of the study, horizantal and horizontal with vertical forces of a frame, which is a permanant system of irregular vertical components, is analysed. The examined system is an interior frame with 3 m floor height and 15m and 15 m long in plan. The charactersitics of the frame is that the interior columns are not regular. A lumped mass plane frame structure has been formed where the floor diaphrams are rigided. In addition to horizontal freedom of mass, it is important to determine the vertical freedom in harmony with shape change of system. First of all, the free vibration charactersitics of the structure has been examined by Vianello-Stodola method and SAP 90, which is a structural analysis program. Afterwards, the internal forces of critical sections of frame are calculated considering horizontal eartquake force. The same calculations are made for vertical earthquake force in above mentioned sections and these results are compared. Upper beam rigidities of frame have been increased ten times imaginary where the frame has same rigidity in floor beams and internal forces of upper floor beams are calculated with critical sections. The results are compared with other values of the preceding calculation steps and the situations which can appear in system are examined. Lastly, the variation of internal forces formed by vertical loads is examined in effect of horizontal and horizontal with vertical eartquake force considering the beam rigidities are same. If only the internal forces occured by eartquake forces are compared in absence of vertical loads, great variations are obtained. If internal forces are compared in respect of vertical loads, the variations do not exceed % 25. In the second part of the study, a damaged building in Adana-Ceyhan earthquake is examined. The damaged and undamaged situations of the structure is modelled in five different types and free vibration charactersitics are determined. The variation of internal forces of system components, either damaged or undamaged is examined taking into consideration vertical loads. In this step, damaged columns and shearwalls are removed from system and internal force distribution in undamaged new system is checked out. xuMoreover, variation of internal forces is examined in effect of horizontal, vertical, and horizontal and vertical eartquake forces respectively on damaged structure. The variation of internal forces of structure components is checked out in columns which are adjacent to damaged columns in two directions and in beams which connect damaged columns to adjacent columns in x-x directions. Finally, when earthquake force are compared in existence of vertical loads, it is obtained that the variations do not exceed %35. xui
Benzer Tezler
- Hasarlı binalarda düşey deprem etkisi ve bir güçlendirme örneği
Vertical effect of ground motion to damaged buildings and an example of strengthening
CESUR LEVENT VASFİOĞLU
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü
Active control of structures under seismic excitation
BEKİR BORA GÖZÜKIZIL
- Influence of structural nonuniformities on earthquike response
Yapısal düzensizliklerin deprem davranışı üzerindeki etkisi
AHMET YAKUT
- Ellectro-plastic dynamic analysis of buildings with A ''soft '' first story
İlk katı ''yumuşak'' binaların elaptoplastik dinamik analizi
MUNİS ÇIRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLKAN POLAT
- Planda düzensiz yapılarda kat döşemelerinin deprem etkileri altındaki davranışı
Seismic behaviour of floor slabs in multy-story buildings with plan irregulality
MUSTAFA SERDAR ATABEY
