Perdeli betonarme yapıların SAP90 çözümü ve diğer yanal yük çözüm yöntemleri sonuçlarıyla karşılaştırılması

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, perdeli ve perdeli-çerçeveli sistemler, yatay yükler altında SAP9Ü programıyla incelenmiştir. Dört adet örnek. SAP90 programıyla modellenmiş ve bu örneklerin, yaklaşık yöntemlerle çözümleri yapılmıştır. SAP90 modellemelerinin sonuçlan ile yaklaşık yöntem sonuçlarının karşılaştırılmasına gidilmiştir. Basık bir yapı (3 katlı) olan ilk örnek, önce Kumbasar-Özden yaklaşık yöntemiyle çözülmüştür. Daha sonra. SAP90*da yedi farklı şekilde modellenmiştir. Bu modellemelerin ilk dördünde perde elemanı Frame(Çubuk) olarak düşünülmüştür. Frame (Çubuk) modellemelerin bazılarında, perde elemanı, sadece eksenel yük taşıyan link kolonlanyla takviye edilmiştir. Bu örneğin iki modellemesinde ise perde elemanı Shell(levha) olarak düşünülmüştür. Son modellemede ise perde ve çerçeve elemanları Shell(Levha) olarak modellenmiştir. SAP90 modellemeleri (Frame ve Shell) sonucundaki perde momentleri ile yaklaşık yöntem sonucundaki perde momentleri karşılaştırılmıştır. İkinci örnek, beş katlı olarak seçilen perdeli çerçeveli bir sistemdir. Çakıroğlu-Özmen yaklaşık yöntemiyle çözülmüş ve perde momentleri bulunmuştur. Perdeye, bağ kirişi etkisi olmadığından, perde momentlen düşey konsol kiriş momentleri gibi çıkmıştır. Bu yapı SAP90'da iki boyuta indirgenmiştir Simetrik olduğu için yapının yansı seçilerek Frame(Çubuk) ve Shell(Levha) modellemeleri yapılmıştır. Yaklaşık yöntem sonuncundaki perde momentleri ve SAP90 sonucundaki (Frame ve Shell) perde momentleri karşılaştınlarak çok yakın değerler olduğu görülmüştür. Üçüncü örnek, on katlı olarak seçilen boşluklu perde sistemidir. Çakıroğlu-Özmen yaklaşık yöntemiyle çözülmüş ve perde momentleri bulunmuştur. Daha sonra SAP90'da perde ve bağ kirişlen Frame(Çubuk). perde ve bağ kirişleri Shell(levha) olarak iki şekilde modellenmiştir. Bu modellemelerde. bağ kirişlerinin uç deplasmanları eşitlenerek, şekil değişimleri engellenmiştir. Bağ kirişlerinin şekil değişimlerinin gözönüne alındığı ve alınmadığı durumlar karşılaştırılmıştır. Daha sonra yaklaşık yöntem ve SAP90 sonucundaki perde momentleri karşılaştırılarak. farklılıkların nedenleri tartışılmıştır. Son örnek, yirmi katlı olarak seçilen bir boşluklu perde sistemidir. Literatürde, Çakıroğlu-Özmen yaklaşık yöntemine göre çözülmüştür. SAP90'da perde ve bağ kirişleri Frame( Çubuk) ve Shell(Levha) olarak iki şekilde modellenmiştir. Yaklaşık yöntem ve SAP90 sonuçlan karşılaştırılmış ve farklılıklann nedenleri araştırılmıştır. Yaklaşık yöntem çözümleriyle SAP90 çözümlerinin yapı yüksekliği arttıkça birbirinden uzaklaştığı görülmüştür. Bunun sebebininde. SAP90'da elemanların şekil değiştirmelerinin de hesaplara katılmasıdır Dolayısıyla. SAP90'da. daha gerçekçi olarak modellenen perdeli yapılar, daha detaylı ve hassas incelenebilmekte olduğu görülmüştür.

ABSTRACT In this study, shear wall systems and shear wall - frame systems are analysed with SAP90 (structural analysis program ) package under lateral loads. Four different sample (problems) are modelled in SAP90 and also solved by various aproximate methods. The results from SAP90 and aproximate methods are compared. The first sample (problem), a three-storey frame with shear wall is analysed with Çakıroğlu-Özmen aproximate method and modelled with SAP90 in seven different ways. The 4 of these models shear wall is considered as a relatively rigid frame beam-column system. In some of the frame models, shear walls are supported by linking columns which carry only axial loads. In the 2 models of this sample the shear wall are modelled with shell elements. In the last model shear wall and frame members are modelled with shell elements. The shear wall moments which are obtained from SAP90 and from aproximate method are compared. The second sample problem is a 5-storey shear wall -frame system which was solved by : Çakıroğlu- Özmen aproximate method and bending moments are obtained. As there was no effect of the joint -beam to shear walls the shear wall moments obtained are similar to a vertical cantilever beam moments. This structure is analysed with SAP90 in two dimensions. Since the choosen system is a simetric structure, the half of structure is modelled as frame and shell. The shear wall - moments which are obtained from the aproximate method and SAP90 are compared and seen to be aproximately equal. The third sample is a 10-storey shear walls systems with opening. This problem is analysed with Çakıroğlu-Özmen aproximate method and shear wall moments are obtained. The same frame modelled with SAP90 in two different ways, one shear wall and joint-beam are shell elements. In these models the end displacements of joint-beams equilized so as not to permit to deformations. The results of the analyses of these considering the effect of deformations and those not considering are compared. As a result the shear wall moments obtained from SAP90 and from aproximate method are compared and the causes of the differences are discussed. The last sample is a 20-story shear walls system including openings. In the literature this problem is solved by Çakıroğlu-Özmen aproximate method. This problem is modelled in two different ways which are shear wall as frame elements and as shell elements. Aproximate method and SAP90 result are compared and the causes of the differences are explained The differences between the results of SAP90 and of the aproximate methods increase as the height of the structure increases. The reason is that the SAP90 calculations include the effect of deformations. Consequently, as the shear wall systems are modelled more accurately in SAP90, more detailed and more sensitive results seem to be obtained.