Depreme Dayanıklı Binaların Tasarımına Giriş

Depreme dayanıklı yapıların tasarımı İnşaat Mühendisliğinin önemli çalışma alanlarından biridir. Elinizdeki kitap “Depreme Dayanıklı Binaların Tasarımına Giriş” başlığı altında yazarın çalışma notlarının bir araya getirilmesi ile oluşturulmuştur. Kitap inşaat mühendisliği öğrencilerine ve uygulamadaki mühendislere, depreme dayanıklı sistemlerin tasarımı konusunda temel kavramların yönetmelik kuralları da esas alınarak açıklanmasını ve hatırlatılmasını amaçlamaktadır. Günümüzde yapı sistemlerinin çözümünde çoğunlukla bilgisayar programları kullanıldığından kitaptaki bazı örnekler ülkemizde yaygın olarak kullanılan SAP2000 genel amaçlı yapı analiz programı ile de çözülmüştür. Kitap, yazım ve çizim işlerinin tamamı yazar tarafından yapılarak yoğun bir çalışma süreci sonucu oluşturulmuştur. Bunu gözönüne alarak okuyucuların olası eksiklikleri hoşgörü ile karşılayacağı ümit edilmektedir. Okuyucuların yazara iletecekleri her türlü eleştiri ve görüş, yazar tarafından memnuniyetle karşılanacak ve ileriki baskılar için önemli katkılar olarak değerlendirilecektir. Kitabın hazırlanmasında yazar pek çok kaynaktan yararlanmıştır. Yazar bu değerli eserleri hazırlayanlara teşekkürü bir borç bilmektedir. Yazar, kitabın İnşaat Mühendisliği öğrencilerine ve konu ile ilgili çalışan İnşaat Mühendislerine yararlı olacağını umut etmektedir.

Kutlu Darılmaz, 2019

İÇİNDEKİLER:

GİRİŞ TEMEL KAVRAMLAR VE DEPREM DEĞİŞKENLERİ

Depremlerin Oluşumu

Depremin Büyüklüğü ve Şiddeti

Deprem Olma Olasılığı ve Dönüş Periyodu

Yapıya Etkiyen Deprem Kuvvetleri

Deprem ve Rüzgar Yüklerinin Karşılaştırılması

Deprem Kayıtları

En Büyük Yer İvmesi ve Düşey İvme

Depremden dolayı oluşan hasarların nedenleri

DEPREM HESABINDA KULLANILAN YAPI DİNAMİĞİ TEMEL İLKELERİ

Dinamik ve Statik Etkiler Altında Çözüm

Serbestlik derecesi

Periyot, Frekans ve Açısal Frekans

Kütle, Rijitlik

Hareket Denklemi, Newton’un Hareket Yasası, D’Alembert Prensibi

Periyot, kütle ve rijitlik ilişkisi

Sönüm

Titreşim Hareketinin Sınıflandırılması

Tek Serbestlik Dereceli Sönümsüz Sistemin Serbest Titreşimi

Tek Serbestlik Dereceli Sönümlü Sistemin Serbest Titreşimi

Tek Serbestlik Dereceli Sönümsüz Sistemin Harmonik Yük Etkisinde Zorlanmış Titreşimi

Tek Serbestlik Dereceli Sönümlü Sistemin Harmonik Yük Etkisinde Zorlanmış Titreşimi

Yer Hareketi Etkisindeki Tek Serbestlik Dereceli Sönümlü Sistemin Titreşimi

Newmark Sayısal İntegrasyonYöntemi ile Çözüm

Çok Serbestlik Dereceli Sistemler

Mod Şekilleri ve Açısal Frekanslar

Mod Birleştirme Yöntemi

Sönüm Matrisi

Tepki Spektrumları

TASARIM İLKELERİ VE DEPREM ETKİLERİ

Giriş

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde Tanımlanan Deprem Yer Hareketi Düzeyleri ve Bina Performans Düzeyleri

Deprem Yer Hareketi Düzeyleri

Bina Performans Düzeyleri

Taşıyıcı Sistemler

Betonarme Taşıyıcı Sistem Türleri

Taşıyıcı Sistemin Oluşturulması

Kütle ve Rijitlik Merkezi Kavramları

Kapasite Tasarımı İlkesi

İç Kuvvetlerin Hesabında Yapılan Kabuller

Eşit yerdeğiştirme ve eşit enerji kavramları

Türkiye Deprem Tehlike Haritaları

Deprem Tepki Spektrumları

Elastik Tepki Spektrumu ve Tasarım Spektrumu

TBDY Deprem Yer Hareketi Spektrumları

Sahaya Özel Deprem Yer Hareketi Spektrumu

Zaman Tanım Alanında Deprem Yer Hareketi

TBDY’de Bina Kullanım, Deprem Tasarım ve Bina Yükseklik Sınıfları

Bina Kullanım Sınıfları (BKS)

Deprem Tasarım Sınıfları (DTS)

Bina Yüksekliği ve Bina Yükseklik Sınıfları (BYS)

Depreme Dayanıklı Bina Tasarımında Kullanılan Yaklaşımlar

Performans Hedefleri ve Uygulanacak Tasarım Yaklaşımları

Deprem Etkisi Altında Uygun Tasarım İçin Bina Taşıyıcı Sistemlerinin Düzenlenmesi

Taşıyıcı Sistem Seçimi ve Düzensizlikler

Taşıyıcı Sistemde Fazla Bağlılık Özelliğinin Sağlanması

Dayanım ve Rijitlik

Süneklik

Katlarda ve Geçiş Katlarında Yeterli Döşeme Rijitliği ve Dayanımı

Taşıyıcı Sistemin Düzenli ve Simetrik Olarak Düzenlenmesi

Düzensizlikler

Dayanıma Göre Tasarım

Elastik Ötesi Doğrusal Olmayan Davranış

Doğrusal Olmayan Davranış ve Hesaplarda Kullanım Amacıyla İdealleştirme

Akma Dayanımı, Tasarım Dayanımı ve Deprem Yükü Katsayıları

Dayanım Fazlalığı Katsayısı

Deprem Yükü Azaltma Katsayısı Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı

TBDY’de Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı ve Dayanım Fazlalığı Katsayısı

Betonarme Sistemlerin süneklik düzeyine bağlı olarak sınıflandırılması

Binaların Üst ve Alt Bölümlerinde Farklı R Katsayılarının Kullanılması

Deprem Etkisinin Tanımlanması ve Diğer Etkilerle Birleştirilmesi

Yatay Deprem Etkisi Altında Azaltılmış Tasarım İvme Spektrumu

Yatayda Birbirine Dik Doğrultulardaki Deprem Etkilerinin Birleştirilmesi

Düşey Deprem Etkisi

Deprem Etkilerinin Diğer Etkilerle Birleştirilmesi

Doğrusal Hesap İçin Taşıyıcı Sistemin Modellenmesine İlişkin Kurallar

Doğrusal Hesap Yönteminin Seçilmesi

Etkin Göreli Kat Ötelemelerinin Sınırlandırılması

İkinci Mertebe Etkileri

Deprem Derzleri

Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım Yaklaşımı

Tanım

Performans Hedefleri

Deprem Etkisinin Tanımlanması ve Diğer Etkilerle Birleştirilmesi

Doğrusal Olmayan Hesap Yönteminin Seçimi

Doğrusal Olmayan Davranış Modelleri

Doğrusal Olmayan Hesap İçin Taşıyıcı Sistemin Modellenmesine İlişkin Kurallar

Doğrusal Olmayan İtme Yöntemleri ile Deprem Hesabı

Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi İle Deprem Hesabı

BETONARME BİNALARIN DEPREM DAVRANIŞI

Malzeme Özellikleri

Özel Deprem Etriyeleri ve Çirozları

Kirişler

Süneklik Düzeyi Yüksek Kirişler

Süneklik Düzeyi Sınırlı Kirişler

Kolonlar

Süneklik Düzeyi Yüksek Kolonlar

Süneklik Düzeyi Sınırlı Kolonlar

Perdeler

Perdelerin Yerleşimi

Süneklik düzeyi yüksek perdeler

Perde Uç Bölgeleri ve Kritik Perde Yüksekliği

Gövde Donatısı Koşulları

Gövde Donatılarının Düzenlenmesi

Perde Uç Bölgelerinde Donatı Koşulları

Farklı Geometriye sahip perdelerde etkili başlık genişliklerinin belirlenmesi

Tasarım Eğilme Momentleri

Kesme güvenliği

Perdelerde Güç Tükenmesi Durumları

Perdelerde Boşluklar

Bağ Kirişli (Boşluklu) Perdelere İlişkin Kural ve Koşullar

Bağ kirişleri

Süneklik Düzeyi Sınırlı Perdeler

Birleşim Bölgeleri

Süneklik Düzeyi Yüksek Çerçeve Sistemlerde Kolon-Kiriş Birleşim Bölgeleri

Süneklik Düzeyi Sınırlı Çerçeve Sistemlerde Kolon-Kiriş Birleşim Bölgeleri

Döşemeler

Döşemelerin Düzlem İçindeki Davranışları

Döşemeler ile ilgili TBDY Koşulları

Temeller

Yüzeysel temellerin Taşıma Gücü

Temel Bağ Kirişleri

Kazıklı Temeller

ÇELİK BİNALARIN DEPREM DAVRANIŞI

Kullanılabilecek Tasarım Yöntemleri

Güvenlik Katsayıları ile Tasarım

Yük ve Dayanım Katsayıları ile Tasarım (YDKT)

Malzeme

Enkesit Koşulları

Kapasite Tasarımı ve Olası Malzeme Dayanımları

Kapasitesi Korunmuş Bölgeler

Kolon ve Kiriş Ekleri

Yük Birleşimleri

Moment Aktaran Çelik Çerçeveli Sistemler

Moment Aktaran Süneklik Düzeyi Yüksek Çelik Çerçeveli Sistemler

Kiriş-Kolon Birleşim Bölgeleri

Moment Aktaran Çerçevelerde Kiriş-Kolon Birleşim Detayları

Moment Aktaran Süneklik Düzeyi Sınırlı Çelik Çerçeveli Sistemler

Merkezi Çelik Çaprazlı Sistemler

Süneklik düzeyi yüksek merkezi çaprazlı çelik çerçeveler

Süneklik düzeyi sınırlı merkezi çaprazlı çelik çerçeveler

Süneklik Düzeyi Yüksek Dışmerkez Çelik Çaprazlı Sistemler

Bağ Kirişleri

Rijitlik (Berkitme) Levhaları

Çaprazlar, Kat Kirişleri ve Kolonlar

Bağ Kirişi-Kolon Birleşimi

Çapraz-Kiriş-Kolon Birleşimi

Çapraz-Kiriş-Kolon Birleşim Detayları

Burkulması Önlenmiş Çaprazlı Çelik Çerçeveler

Diyafram Tasarımı

KAYNAKLAR

DİZİN