TBDY 2018 Madde 5B.4.2: DEPREMİN MODAL YERDEĞİŞTİRME TALEBİNİN ZAMAN TANIM ALANINDA DOĞRUSAL OL MAYAN HESAPTAN ELDE EDİLMESİ — 5B.4.2

Gözönüne alınan deprem doğrultusunda zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesapta en az onbir deprem yer hareketi kullanılacaktır. Kullanılacak deprem kayıtlarının seçimi 2.5 ’te tanımlanmıştır. Kayıtların dönüştürülmesi için 2.5.3 ’ten yararlanılacaktır. Modal yerdeğiştirme, yapılan onbir analizin her birinden elde edilen sonuçların enbüyük mutlak değerlerinin ortalaması olarak hesaplanacaktır. 98 EK 5C – ÇELİK ELEMANLAR İÇİN İZİN VERİLEN ŞEKİLDEĞİŞTİRME SINIRLARI 5C.0. SİMGELER bec A = Burkulması engellenmiş çelik çapraz enkesit alanı [m 2 ] c A = Çapraz enkesit alanı [m 2 ] d = Kiriş enkesit yüksekliği [m] c d = Kolon enkesit yüksekliği [m] E = Yapı çeliği elastisite modülü, 8 2 E 2 10 [kN/m ] = × ye F = Yapı çeliğinin beklenen akma gerilmesi [kN/m 2 ] b I = Kiriş kesit eylemsizlik momenti [m 4 ] k I = Kolon kesit eylemsizlik momenti [m 4 ] o K = Alın levhalı ve başlık levhalı birleşim bölgesi dönme rijitliği [kNm/rad] b  = Kiriş boyu [m] bec  = Burkulması engellenmiş çelik çapraz boyu [m] k  = Kolon boyu [m] c  = Çapraz boyu [m] pe M = Plastik moment kapasitesi [kNm] P = Maksimum plastik dönmenin durumunda çelik kesitte bulunan eksenel yük [kN] c P = Çelik elemanın beklenen eksenel basınç dayanımı [kN] bec P = Burkulması engellenmiş çelik çaprazın eksenel çekme ve basınç dayanımı [kN] ye P = Çelik elemanın beklenen eksenel akma kuvveti [kN] p t = Kayma bölgesi kalınlığı [m] θ = Yerdeğiştirmiş eksen dönmesi [rad] y θ = Akma dönmesi [rad] ye V = Beklenen kesme kuvveti kapasitesi [kN] p W = Plastik mukavemet momenti [m 3 ] bn EI = Alın levhalı ve başlık levhalı birleşimli sistemler için kiriş rijitliği [kNm 2 ] c ∆ = Çelik elemanın eksenel basınç dayanımına karşı gelen akma yerdeğiştirmesi [m] T ∆ = Çelik elemanın eksenel çekme dayanımına karşı gelen akma yerdeğiştirmesi [m] y ∆ = Burkulması engellenmiş çelik elemanın akma yerdeğiştirmesi [m] 5C.1. ÇELİK KİRİŞ VE KOLONLARIN ŞEKİLDEĞİŞTİRME SINIRLARI Çelik kirişlerde ve kolonlarda (eğilme) şekildeğiştirme sınırları akma dönmesi cinsinden hesaplanacaktır. Akma dönmelerinin hesabında aşağıda 5C.1.1 ’de çelik kirişler için, 5C.1.2 ’de ise çelik kolonlar için verilen bağlantılar kullanılacaktır. 99 5C.1.1. Çel ik Kirişler için Akma Dönmesinin Hesaplanması Bütün kesit türleri için: p ye y b 6 b W F EI θ =  (5C.1) 5C.1.2. Çelik Kolonlar için Akma Dönmesinin Hesaplanması Bütün kesit türleri için: p ye k y k ye 1 6 W F P EI P   θ = −        (5C.2) Tablo 5C.1 ’de çelik kirişler için, Tablo 5C.2 ’de ise çelik kolonlar için izin verilen şekildeğiştirme sınırları, farklı performans düzeyleri için plastik dönme olarak verilmiştir. Çelik kirişlerde ve kolonlarda süneklik düzeyi Tablo 9.3 ’te tanımlanan enkesit koşulları dikkate alınarak belirlenecektir. c > 0.50 P P / olan kolonlarda doğrusal olmayan şekildeğiştirmelere izin verilmeyecektir. Tablo 5C.1. Çelik Kirişlerde Plastik Dönme Sınırları Kiriş (Eğilme) Şekildeğiştirme Sınırları SH KH GÖ Süneklik Düzeyi Yüksek (Bkz.Tablo 9.3) y 1 θ y 6 θ y 9 θ Süneklik Düzeyi Sınırlı (Bkz.Tablo 9.3) y 0.25 θ y 3 θ y 4 θ Tablo 5C.2. Çelik Kolonlarda Plastik Dönme Sınırları Kolon (Eğilme) Plastik Dönme Sınırları [rad] SH KH GÖ c 0.20 P P < / (Bkz. Tablo 9.3 ) Süneklik Düzeyi Yüksek y 1 θ y 6 θ y 9 θ Süneklik Düzeyi Sınırlı y 0.25 θ y 3 θ y 4 θ c 0.20 0.50 P P ≤ ≤ / (Bkz. Tablo 9.3 ) Süneklik Düzeyi Yüksek c y 1.5 (1 1.66 ) P P − θ / c y 9 (1 1.66 ) P P − θ / c y 13.5 (1 1.66 ) P P − θ / Süneklik Düzeyi Sınırlı y 0.25 θ y 0.7 θ y 1 θ Kayma Bölgesi y 1 θ y 9 θ y 12 θ 5C.2. MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELERİN KOLON – KİRİŞ BİRLEŞİM BÖLGELERİNİN ŞEKİLDEĞİŞTİRME SINIRLARI Moment aktaran çelik çerçeve sistemlerde, kolon- kiriş birleşim bölgeleri için Tablo 5C.3 ’te verilen plastik dönme sınırları dikkate alınacaktır. Tam dayanımlı bulonlu alın levhalı birleşimler ile bulonlu başlık levhalı birleşimler, düğüm noktası rijitliğini ifade eden dönme yayları kullanılarak modellenecektir. Dönme yayı rijitliği 5C.2.1 ’e g öre, kiriş rijitliği ise 5C.2.2 ’ye göre hesaplanacaktır: 100 Tablo 5C.3. Moment Aktaran Çelik Çerçevelerde Kolon- kiriş Birleşim Bölgesi Plastik Dönme Sınırları Kolon-K iriş Birleşim Tipi Plastik Dönme Sınırları [rad] SH KH GÖ Tam Dayanımlı Bulonlu Alın Levhalı Birleşim Alın levhasının akması durumu 0.01 0.025 0.04 Bulonların akması durumu 0.008 0.012 0.018 Bulonlu Başlık Levhalı Birleşim Başlık levhası net kesitin veya bulonların kesmede akması 0.008 0.02 0.03 Başlık levhasının kaynağının veya plakanın kırılması 0.003 0.008 0.012 Tam nüfuziyetli küt kaynaklı birleşim 0.026 – 0.00063 d 0.0323 – 0.00045 d 0.043 – 0.00060 d Kaynaklı zayıflatılmış kiriş enkesitli birleşim 0.025 – 0.00015 d 0.0525 – 0.00023 d 0.070 – 0.00030 d 5C.2.1. Alın Levhalı ve Başlık Levhalı Birleşimlerin Dönme Rijitliği Dönme rijitliği: pe o 0.005 M K = (5C.3) 5C.2.2. Alın Levhalı ve Başlık Levhalı Birleşimli Sistemleri Kiriş Rijitliği Yeni kiriş rijitliği: bn b o b 1 3 1 EI K EI = +  (5C.4) 5C.3. MERKEZİ ÇAPRAZLI ÇELİK ÇERÇEVELERİN ŞEKİLDEĞİŞTİRME SINIRLARI Merkezi çaprazlı çelik çerçeve sistemlerde çelik çaprazlar için şekildeğiştirme sınırları eksenel plastik şekildeğiştirmeler cinsinden Tablo 5C.4 ’te verilmiştir. Çapraz elemanların eksenel basınç kuvveti altında akma şekildeğiştirmesi 5C.3.1 ’de, eksenel çekme kuvveti altında akma şekildeğiştirmesi ise 5C.3.2 ’de verilmiştir. Burkulması engellenmiş çelik çaprazlarda eksenel eleman rijitliği, akmasına izin verilen çekirdek eleman ile akmasına izin verilmeyen transfer elemanlarının seri şekilde bağlanması ile elde edilecektir. Rijitlik hesabında burkulması engellenmiş çaprazların bağlandığı bayrak levhaları ile kolon - kiriş bölgesi tam rijit kabul edilebilir. Burkulması engellenmiş çelik çaprazlarda akma şekildeğiştirmesi, yukarıda verilen bilgi ışığında 5C.3.3 ’te verilmiştir. 5C.3.1. Eksenel Basınç Kuvveti Altında Akma Şekildeğiştirmesi Akma şekildeğiştirmesi: c c c c P EA ∆=  (5C.5) 5C.3.2. Eksenel Çekme Kuvveti Altında Akma Şekildeğiştirmesi Akma şekildeğiştirmesi: ye c T c P EA ∆=  (5C.6) 101 5C.3.3. Burkulması Engellenmiş Çelik Çaprazın Akma Şekildeğiştirmesi Akma şekildeğiştirmesi: bec bec y bec P EA ∆=  (5C.7) Tablo 5C.4 Merkezi Çaprazlı Çelik Çerçevelerin Şekildeğiştirme Sınırları Eleman Tipi Eksenel Plastik Şekildeğiştirme Sınırları SH KH GÖ Basınç Altında Çapraz Elemanlar (Dışmerkez Çaprazlar Hariç) Narin Kesitler y 4.2 Kl E r F ≥ W, I, 2L, 2C kesitler: düzlem içi burkulma c 0.5 ∆ c 7 ∆ c 10 ∆ 2L, 2C kesitler: düzlem dışı burkulma c 0.5 ∆ c 6 ∆ c 9 ∆ HSS, boru, kutu kesitler c 0.5 ∆ c 6 ∆ c 9 ∆ L kesit c 0.5 ∆ c 9 ∆ c 12 ∆ Tok Kesitler y 2.1 Kl E r F ≤ HD, I, 2L, 2C kesitler: düzlem içi burkulma c 0.5 ∆ c 6 ∆ c 8 ∆ 2L, 2C kesitler: düzlem dışı burkulma c 0.5 ∆ c 5 ∆ c 7 ∆ HSS, boru, kutu kesitler c 0.5 ∆ c 5 ∆ c 7 ∆ Çekme Altında Çapraz Elemanlar ( Dışmerkez Çaprazlar Hariç) W kesit T 0.5 ∆ T 10 ∆ T 13 ∆ 2L kesit T 0.5 ∆ T 9 ∆ T 12 ∆ HSS kesit T 0.5 ∆ T 8 ∆ T 11 ∆ Boru kesit T 0.5 ∆ T 7 ∆ T 9 ∆ L kesit T 0.5 ∆ T 8 ∆ T 10 ∆ Çekme altında kiriş ve kolonlar T 0.5 ∆ T 6 ∆ T 7 ∆ Burkulması engellenmiş çelik çaprazlar y 1 ∆ y 10 ∆ y 13.3 ∆ 5C.4. DIŞMERKEZ ÇAPRAZLI ÇELİK ÇERÇEVELERİN VE ÇELİK BAĞ KİRİŞLİ SİSTEMLERİN ŞEKİLDEĞİŞTİRME SINIRLARI Dışmerkez çaprazlı çelik çerçeve sistemlerde ve çelik bağ kirişli betonarme perdeli sistemlerde bağ kirişleri için şekildeğiştirme sınırları plastik dönme cinsinde Tablo 5C.5 ’te verilmiştir. Çelik bağ kirişli betonarme perdeli sistemlerde çelik bağ kirişlerinin rijitliği toplam bağ kirişi rijitli ğinin %60’ı olarak alınacaktır. 102 Tablo 5C.5. Dış Merkez Çaprazlı Çelik Çerçevelerde ve Çelik Bağ Kirişli Sistemlerde Plastik Dönme Sınırları Eleman Tipi Plastik Dönme Sınırları [rad] SH KH GÖ Çelik Bağ Kirişi pe ye 1 6 M e V ≤ . 0.005 0.12 0.15 pe ye 2 6 M e V ≥ . Tablo 5C.1 ’deki çelik kirişler ile aynıdır. pe pe ye ye 1.6 2.6 M M e V V < < Doğrusal enterpolasyon yapılacaktır. 103 BÖLÜM 6 – DEPREM ETKİSİ ALTINDA YAPISAL OLMAYAN BİNA ELEMANLARININ TASARIM ESASLARI 6.0. SİMGELER ie A = DD-2 deprem yer hareketi altında i’nci kattaki eleman veya donanımın döşemeye bağlandığı bölgeye etkiyen en büyük toplam ivme e B = Eleman veya donanıma uygulanan büyütme katsayısı ie F = Eleman veya donanımın ağırlık merkezine yatay olarak etkiyen ve eleman veya donanımın üzerinde kendi kütlesi ile orantılı olarak dağıtılabilen eşdeğer deprem yükü g = Yerçekimi ivmesi [9.81 m/s 2 ] i h = i’inci katın yüksekliği [m] x y , h h = Yapısal olmayan eleman ve donanımın üst ve alt bağlantı noktalarının ilgili kat tabanından itibaren yüksekliği [m] I = Bina Önem Katsayısı e k = Eleman veya donanımın ve/veya bağlantısının etkin rijitlik katsayısı e m = E leman veya donanımın çalışır durumdaki kütlesi [t] R = Taşıyıcı sistem davranış katsayısı e R = Eleman veya donanım için tanımlanan davranış katsayısı DS S = Kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı [boyutsuz] e T = Eleman veya donanımın doğal titreşim periyodu [s] n T = Binanın n’inci doğal titreşim periyodu [s] p T = Binanın gözönüne alınan deprem doğrultusunda hakim doğal titreşim periyodu [s] i u = Binanın i’nci katında gözönüne alınan deprem doğrultusunda azaltılmış deprem yükleri altında göre hesaplanan yatay yerdeğiştirme in u = Binanın i’nci katında gözönüne alınan deprem doğrultusunda azaltılmış deprem yükleri altında hesaplanan n’inci moda ait yatay yerdeğiştirme ( ) X e δ = Tipik (X) deprem doğrultusu için yapısal olmayan eleman ve donanımla ilgili etkin göreli kat ötelemesi ( ) X i,max δ = (X) deprem doğrultusu için, binanın i’inci katındaki etkin göreli kat ötelemelerinin kat içindeki enbüyük değeri [m] 6.1. GENEL KURALLAR