Üç boyutlu yapı sistemlerinin statik ve dinamik analizi

Abstract

I ÖZET Yüksek Lisans Tezi UC BOYUTLU YAPI SİSTEMLERİNİN STATİK VE DİNAMİK ANALİZİ Ömer KELEŞOGLU Fırat Üniversitesi,, tf}' '-'? Fen Bilimleri Enstitüsü ;.,, /yr' Yapı Eğitimi Anabiliın $gU : v ;,... 1996, Sayfa: Statik ya da dinamik yüklemeye maruz çok katlı çerçeve ve kesme duvarın üç boyutlu lineer yapısal analizi için bir yöntem ve bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Bina, kendi düzlemleri içinde rijit olan yatay döşeme diyaframları ile birbirine bağlanmış perde duvarı ve bağımsız düşey çerçeve sistemlerinden oluşan bir grup olarak idealeştirilir. Çerçeve ve perde duvarı sistemleri esas itibariyle, yatay kirişler ve düşey kolonların oluşturduğu bir dikdörtgen şeklinde bulunmalıdırlar. Ne varki; özel modelle me teknikleriyle çok karmaşık tekniklerde göz önüne alınabilmektedir. Süreksiz perde duvarlar ve keyfi aralıklı perde duvarların modellenmesini sağlamak için özel bir perde panel elemanı geliştirilmiştir. Takviyeli(bilezikli) çerçeveleri modellemek için köşegenel destetli bir elemanda sunulmuştur. Kolonlar, perde paneli ve köşegenel formülasyonlar, eğilme, eksene! ve kayma (kesme) def or m asy onlarının etkilerini içerir. Ayrıca eğilme ve kesme deformasyonları da formüllerde yer almaktadır. Ne varki; eksenel deformasyonlar ihmal edilmiştir.11 Kolon ve kiriş boyutlarının bir çerçeve veya perde duvarı sisteminin rijitliği üzerindeki etkileri de otomatik olarak yer almaktadır. Binalar plan görünüşünde simetrik yada dikdörtgen şekilli olmayabilir. Sonuçlarda, burulma davranışı ve katlararası bütünlük hassas bir şekilde yansıtılmaktadır. Bir çalıştırmada, o bağımsız, üç düşey ve yatay statik yuk şartı mumkun olmaktadır. Bu beş yuk şartı, birbiri ile veya zamana bağlı bir yer ivmesi olarak ifade edilebilecek yatay bir dinamik deprem girdisinde herhangi bir oranda birleştirilebilmektedir. Uc boyutlu mod şekilleri ve frekansları değerlendirilmektedir. Program tarafından kullanılan bütünsel çözüm süreci çerçeve ve perde duvarlarım değiştirilmiş bir ön dalga tekniği ile indirgenmiş alt yapılar olarak goz onune alır. Bu metod, program veri hazırlama, hesaplama gayreti ve depolama gereklerinde önemli bir miktar da azalmasına yol açar.

Ill ABSTRACT Msc Thesis STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF THREE DIMENSIONAL BUILDING SYSTEMS Ömer KELESO?LU Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Construction Education 1996, Page: A procedure and a computer program are developed for the linear three dimensional structural analysis of multistory frame and shear wall buildings subjected to static or dynamic loading. The building is idealized as an assemblage of vertical independent frame and shear wall systems interconnected by horizontal floor diaphrams which are rigid in their own plane. The frame and shear wall systems must basically be of rectangular geometryQn elevation) with vertical columns(or piers) and horizontal beams(or spandrels), however, with special modeling techniques very complex situations may be considered. A special shear panel element is developed to enable modeling of discontinuous shear walls and shear walls with arbitrary openings. A diagonal bracing element to model braced frames is also presented. The column, shear panel and diagonal formulations include the effects of bending, axial and shear deformations. Bending and shear deformations are also included in the beam formulation, however, the effects of axial deformations are neglected.IV The effect of the finite dimensions of the beam and columns on the stiffness of a frame or shear wall system are automatically included. The buildings may be unsy m metrical and non- rectengular in plan. Torsional behavior and interstory compatibility are accurately in the results. Three indepented vertical and two indepented lateral static load conditions are posible in any one run. These five static load conditions may be combinet in any ratio to each other or to a lateral dynamic earthquake input which may be specified as a time-dependent ground acceleration or as on acceleration response spectrum. Three dimensional mode shapes and frequencies are evaluated. The unique solution procedure used by the program considers the frame and shear wails as substructures, reduced with a modified wave front technique. This method results in a significant reduction in the program data preparation, computational effort and strorage requirements.