Okul binalarında deprem ve düşey yüklerden meydana gelen kolon eksenel kuvvet oranlarının tespiti

Abstract

TBDY 2018'de belirtildiği üzere kolon brüt enkesit alanı Ac ≥ Ndm/0,4fck koşulunu sağlayacak şekilde hesaplanmaktadır. Bu hesaplanmada kullanılan eksenel basınç kuvveti Ndm; sabit yük G ve azaltılmış hareketli yük Q düşey yükleri, deprem etkisi E olmak üzere bunların ortak etkisi G+Q+E altında hesaplanan en büyük eksenel basınç kuvveti olarak tanımlanmıştır. Düşey yük etkilerinden kolonlarda oluşan eksenel basınç kuvveti yaklaşık olarak hesaplanabiliyorken deprem etkisinden oluşan eksenel kuvvet ancak sistem boyutlandırıldıktan sonra hesaplanmaktadır.Bu tezde betonarme kolonlarda düşey yüklerden ve deprem yüklerinden meydana gelen eksenel kuvvetleri boyutlandırma hesaplarına girmeden yaklaşık olarak belirleyebilmek için; düşey yüklere bağlı olarak oranlar (kP, kE) belirlenmiştir. Sonuç olarak bu oranlar ve düşey yüklerin ortak etkisi G+Q ile çarpılarak yaklaşık olarak deprem etkisi altında kolonlarda meydana gelen eksenel kuvvetlerin uzun işlemler yapılmadan hesaplanması ve boyutlandırma çalışmalarında kolaylık sağlanmıştır.Tez toplam dört bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde konuya giriş, çalışmanın amacı ve içeriği hakkında bilgi verilmiştir.İkinci bölümde, güncellenen deprem yönetmeliğine göre Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi kullanılarak taban kesme kuvvetinin hesaplanması için gerekli parametrelerin nasıl bulunduğu ayrıntılı şekilde anlatılmıştır.Üçüncü bölümde, tezin amacı olan oranların bulunabilmesi için üç ayrı deprem noktasında beş ayrı zemin sınıfı için 6 katlı, 8 katlı, 10 katlı olduğu kabul edilen okul binasının bilgileri verilip tasarımı yapılmıştır. Verilen bilgilere göre ön boyutlandırma, deprem parametrelerinin belirlenmesi, taban kesme kuvvetinin belirlenmesi çalışmaları yapılmıştır. Kolonlarda düşey yüklerden ve deprem yüklerinden meydana gelen eksenel kuvvetler hesaplanmıştır.Dördüncü bölümde bulunan oranların farklı bir deprem noktasında tasarımı yapılacak okul binası için nasıl uygulanacağı bir örnek üzerinde gösterilmiştir. Beşinci bölümde ise yapılan hesaplar sonucu elde edilen katsayılar (düşey yükler için kP, deprem yükleri için kE) değerleri üç ayrı deprem noktası ve beş ayrı zemin sınıfı için 6 katlı, 8 katlı ve 10 katlı okul binaları için verilmiştir.Anahtar Kelimeler: yapı periyodu, taban kesme kuvveti, yapı kütlesi, eksenel kuvvet, eşdeğer deprem yükü

Column gross cross-sectional area of Turkish Building Seismic Code 2018 are calculated to provide the Ac ≥ Ndm / 0,4fck condition. In this calculation, the axial compressive force Ndm, dead load G, live load Q and earthquake effect E, the common effect of these calculated under G+Q + E is defined as the largest axial pressure force. While the axial pressure force in the columns can be calculated approximately from the vertical load effects, the axial force caused by the earthquake effect is calculated only after the system is dimensioned.In this thesis, the ratios (kP, kE) are determined in order to calculate the axial forces arising from vertical loads and earthquake loads in columns without dimensioning. As a result, the common effect of these ratios and vertical loads is multiplied by G+Q, which makes it easier to calculate and dimension the axial forces occurring in the columns under earthquake effects without long operations.The thesis consists of four section. In the first section, information about the purpose of the study is given.In the second section, how to find the necessary parameters for the calculation of base shear force using Equivalent Earthquake Load Method is explained.In the third section, the information of a school building is given and the design is made in order to find the proportions. According to the information given, preliminary sizing, determination of earthquake parameters, determination of base shear force were carried out. Axial forces resulting from vertical and earthquake loads were calculated in the columns.In the fourth section, the application of the proportions for the school building to be designed at a different earthquake point is shown on an example.In the fifth section, the coefficients (kP for vertical loads, kE for earthquake loads) obtained from the calculations are given.Keywords: building period, base shear force, building mass, axial force, equivalent seismic load