Pamukkale University Journal of Engineering Sciences (Jun 2018)
Yapıların plastik enerji dengesine göre sismik tasarımı
Abstract
Yapı sistemlerinin doğrusal olmayan analizi ve tasarımında enerji kavramına dayalı hesaplamalar, yer değiştirme esaslı yöntemlere bir alternatif olarak gelişmektedir. Enerjiye dayalı yapı tasarımı aynı zamanda yer değiştirme kavramını da içermekte ve diğer analizlere kıyasla daha rasyonel bir yöntem olarak anılmaktadır. Çalışmada kullanılan yöntemde, deprem etkisi yapıya bir enerji girişi olarak ele alınmakta ve yapı sistemi için genel enerji denge denklemi yazılmaktadır. Plastik mafsalların kiriş uçlarında ve kolon alt uçlarında oluştuğu ideal göçme mekanizması esas alınmaktadır. Yapı için bir göreli kat ötelemesi oranının hedeflenmesi ile tasarım yatay kuvvetlerinin sistem üzerinde yaptığı dış işin genel enerji dengesinden elde edilen plastik enerji ile eşitlenmesi sonucunda taban kesme kuvveti ifadesi türetilmektedir. Enerji esaslı taban kesme kuvvetinin seçilen 3 ve 5 katlı çelik çerçeve yapıların kat seviyelerine eşdeğer statik yük olarak etkitilmesinin ardından, belirli bir yönetmeliğe göre önceden boyutlandırılmış yapı taşıyıcı sisteminin plastik tasarımı belirlenen yeni taban kesme kuvvetine göre tekrarlanmaktadır. İteratif bir yaklaşım sunan tasarım yönteminde, bir önceki iterasyonun kesit boyutları elde edilene dek tasarım devam etmektedir. Tasarım sonucunda belirlenen taşıyıcı sistemin, enerji esaslı taban kesme kuvveti ile doğrusal olmayan artımsal itme analizinden belirlenen göreli kat ötelemesi oranları ile tasarımda hedeflenen göreli kat ötelemesi oranı karşılaştırılmaktadır. Esas alınan ideal göçme mekanizması durumunun oluşup-oluşmadığı kontrol edilmektedir. Sonuçlar ölçekli gerçek deprem ivme kayıtları ile gerçekleştirilen zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizlerin verdiği sonuçlarla karşılaştırılıp, yorumlanmaktadır.
