Ana içeriğe geç
Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı
Sözlük

Modal Analiz Nedir? Mod Birleşimi Yöntemi (TBDY 2018)

Doğal mod, periyot ve kütle katılım oranı; TBDY 2018'e göre modal analizin detayları, SRSS ve CQC birleştirme kuralları.

Yapıdan Editörlüğü · Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)Editoryal kaynak kontrolü kaydı varAyrıntılar
Hazırlayan
Yapıdan Editörlüğü
Teknik/Editoryal kontrol
Yapıdan Ekibi · teknik kontrol kaydı (tarih belirtilmedi)
İçerik sürümü
1.0
Kaynak durumu
Editoryal kaynak kontrolü kaydı var

Sorumluluk/kapsam: Bu içerik genel bilgilendirme ve editoryal kaynak kontrolü amacıyla hazırlanır; proje, saha veya uygulama kararı için yetkili mühendis/kurum değerlendirmesinin yerine geçmez.

Modal analiz (mod birleşimi yöntemi), yapının doğal titreşim özelliklerini (periyot, mod şekli, kütle katılımı) kullanarak deprem tepkisini hesaplayan yöntemdir. Eşdeğer deprem yükü yönteminin uygulanamadığı binalarda modal hesap yöntemlerinden biri kullanılır. Modal hesap yöntemleri TBDY 2018 Madde 4.8'de tanımlanmıştır.

Temel Kavramlar

Doğal Mod

Yapının serbest titreşiminde belirli bir periyotla sergilediği şekil:

  • Mod 1: En uzun periyot (T1), en düşük frekans, bina bir tarafa salar
  • Mod 2: İkinci periyot (T2 < T1), daha karmaşık şekil
  • Mod 3: Üçüncü...

Kütle Katılım Oranı (Γ)

Her modun depremde ne kadar etkin olduğunu gösterir:

TBDY 2018 Madde 4.8.1.2: ΣMi ≥ 0.95 × Mt (toplam kütlenin %95'i)

Ne Zaman Modal Analiz Zorunlu?

TBDY 2018 Tablo 4.4'e göre aşağıdaki durumlarda eşdeğer deprem yükü yöntemi kullanılamaz:

  • BYS sınırlarını aşan binalar: Örneğin, DTS-1 sınıfı düzenli yapılarda BYS < 4 (HN > 42 m) durumu
  • Aşırı düzensizliği olan binalar: Herhangi bir katta burulma düzensizliği katsayısı ηbi > 2.0 olan veya B2 düzensizliği bulunan binalar (DTS-1 için BYS < 5, yani HN > 28 m durumu)
  • Özel performans analizi gerektiren binalar: BYS = 1 olan (çok yüksek) yapılarda zaman tanım alanında hesap zorunludur

Analiz Adımları

  1. Yapısal model (SAP2000, ETABS, Idecad)
  2. Kütle dağılımı (her katta)
  3. Özdeğer analizi: [K]·φ = λ·[M]·φ
  4. Periyot/mod bulma: Ti ve φi
  5. Kütle katılımı kontrolü: ΣMi ≥ 0.95 Mt
  6. Spektrumdan Sa(Ti) okuma
  7. Modal tepki: Ri = Γi × φi × Sa(Ti)
  8. Mod birleşimi (SRSS/CQC)

Mod Birleşimi Kuralları

SRSS (Square Root of Sum of Squares)

R = √(ΣRi²)

  • Modlar iyi ayrılmışsa (periyotlar farklı)
  • Kolay hesap

CQC (Complete Quadratic Combination)

R = √(ΣΣ ρij × Ri × Rj)

  • Yakın periyotlu modlarda önerilen
  • Daha hassas
  • TBDY 2018 tercihi

ρij Korelasyon Katsayısı

Modların ne kadar ayrık olduğuna bağlı (0-1 arası).

Tipik Yapı için Mod Şekilleri

5 Katlı Bina

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 1: 5 katlı binada ilk üç modun periyodu ve mod şekli
ModT (s)Şekil
10.50Bütün bina aynı yöne
20.17Üst + alt kat ters
30.10S şekli

Genelde ilk 2-3 mod %90 kütle karşılar.

20 Katlı Bina

Tüm sütunlar için yana kaydırın →
Tablo 2: 20 katlı binada ilk üç modun periyodu ve mod şekli
ModT (s)Şekil
12.0Yatay
20.7İkinci mod
30.3Üçüncü mod

12+ mod gerekebilir kütle %95 şartı için.

Üç Boyutlu Analiz

Gerçek binada her düğüm 6 serbestlik derecesine sahip (3 öteleme + 3 dönme).

  • X yönünde modlar
  • Y yönünde modlar
  • Burulma (Z ekseni) modları

TBDY 2018 Madde 4.8.1.2'ye göre X ve Y doğrultularında taban kesme kuvveti modal etkin kütleleri toplamı, bina toplam kütlesinin en az %95'i olmalıdır. Katkısı %3'ten büyük bütün modlar hesaba katılır; üç boyutlu hesapta iki doğrultu için gereken mod sayılarının büyüğü kullanılır. Bu maddede X/Y için tanımlanan koşul, Z yönüne veya burulmaya aynen genellenmez.

Zemin-Yapı Etkileşimi

ZE/ZF yumuşak zemin için:

  • Temel yaylı modelle (Ks)
  • Zemin etkileşimi modal analizde dikkate alınır
  • Periyot uzar, tepki değişir

Ortogonal Deprem Yönleri

TBDY 2018 Madde 4.8.4: Her eksende ayrı analiz + %30 kombinasyon:

Komb 1: EX + 0.3 EY + 0.3 EZ Komb 2: 0.3 EX + EY + 0.3 EZ ...

Örnek (5 Katlı BA)

  • Kütle = 500 ton/kat, toplam 2500 ton
  • İlk mod: T1 = 0.6 s, Γ1 = 0.85, Mm1 = 2125 ton (%85)
  • İkinci mod: T2 = 0.22 s, Γ2 = 0.12, Mm2 = 300 ton (%12)
  • ΣMi = %97 ✅ (hedef %95 aşıldı)

Sonuç Çıktıları

  • Kat tepki yükleri (F1, F2, ...)
  • Deplasman dağılımı
  • Kat kesme kuvvetleri
  • Moment ve eksenel kuvvetler

Sık Sorulan Sorular

Eşdeğer yük vs modal analiz? Eşdeğer yük: Sadece 1. mod. Modal analiz: Tüm anlamlı modlar. Yüksek bina veya düzensiz yapıda modal analiz şart.

Kaç mod gerekli? Gerekli mod sayısı kat sayısından sabit bir sayıyla seçilmez. TBDY 2018 Madde 4.8.1.2'ye göre X ve Y doğrultularında taban kesme kuvveti modal etkin kütleleri toplamı, bina toplam kütlesinin en az %95'i olmalıdır. Katkısı %3'ten büyük bütün modlar hesaba katılır; üç boyutlu hesapta iki doğrultu için gereken mod sayılarının büyüğü kullanılır.

SRSS vs CQC? SRSS basit ve yeterli. Yakın periyotlu modlarda CQC daha doğru. TBDY 2018 CQC tercih eder.

İlgili

Son güncelleme: 22 Nisan 2026 · Kaynaklar: TBDY 2018 Madde 4.8, ASCE 7-16.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları:

Kaynak karşılaştırma kaydı — 22 Eylül 2026

Modal etkin kütle koşulu TBDY 2018 Madde 4.8.1.2, PDF s.74 ile karşılaştırıldı. Bu kayıt belirtilen iddialarla sınırlıdır; bütün makalenin veya bağımsız mühendislik incelemesinin onayı değildir.

Modal Analiz Nedir? Mod Birleşimi Yöntemi (TBDY 2018) — Sıkça Sorulan Sorular

Modal analiz ne zaman zorunludur?
TBDY 2018 Tablo 4.4'e göre Bina Yükseklik Sınıfı (BYS) belirli bir sınırın altında olan (örneğin DTS-1 için düzenli binalarda BYS < 4, yani 42 m'den yüksek) veya aşırı burulma ile B2 düzensizliği bulunan binalarda eşdeğer deprem yükü yönteminin kullanımı sınırlandırılır, modal analiz zorunlu tutulur.
Kaç mod hesaba katılmalıdır?
TBDY 2018 Madde 4.8.1.2, her deprem doğrultusu için bina toplam kütlesinin en az %95'ine ulaşılana kadar yeterli sayıda mod hesaba katılmasını zorunlu kılar. Bu oran tipik 5 katlı bir binada 3, 20 katlı bir binada 12 veya daha fazla modla sağlanabilir.
SRSS ile CQC arasındaki fark nedir?
SRSS yöntemi modların periyotları birbirinden iyi ayrılmış olduğunda yeterli sonuç verir ve hesabı basittir. Periyotları birbirine yakın modlarda ise CQC daha doğru sonuç üretir; TBDY 2018 CQC yöntemini tercih etmektedir.
Kütle katılım oranı nedir?
Her modun deprem sırasında ne kadar kütleyi harekete geçirdiğini gösteren bir orandır. TBDY 2018 Madde 4.8.1.2, hesaba katılan modların toplam kütle katılımının toplam bina kütlesinin %95'ine eşit veya büyük olmasını şart koşar.

İlgili içerik

Kaynak seçimi, standart atıfları ve güncelleme yaklaşımı için Yapıdan Kaynak Politikası’nı inceleyin.

Etiketler

  • modal-analiz
  • mod-birlesimi
  • srss
  • cqc
  • tbdy-2018