Dolgu Duvarlı Betonarme Binaların Hakim Periyodunun Doğrudan Formüller ile Elde Edilmesi


Börekçi M.

Haliç Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.2, ss.161-178, 2019 (Hakemli Üniversite Dergisi)

  • Cilt numarası: 2 Konu: 2
  • Basım Tarihi: 2019
  • Dergi Adı: Haliç Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
  • Sayfa Sayıları: ss.161-178

Özet

Bina tasarımında doğal periyotların elde edilmesi önemli bir husustur. Kat adedi az, düzensizliklerin olmadığı binalarda hakim mod öteleme modudur ve bu tip binaların tek serbestlik dereceli gibi düşünülmesi mümkündür. Öteleme modu hakim ve eşdeğer tek serbestlik dereceli olarak kabul edilebilecek binaların deprem yükleri altındaki tasarımında tek mod kullanılabileceğinden, yalnızca bu modun periyodunu elde etmek yeterli olacaktır. Uzun hesaplara gerek olmadan hızlı bir şekilde bu periyodu elde etmeye yarayacak doğrudan formüller literatürde çeşitli çalışmalarda önerilmiştir. Binalarda odalar oluşturabilmek amacıyla duvarlar örülmektedir ve bu duvarların rijitliğe olan katkısı ile periyodu değiştireceği açıktır. Fakat tasarım sırasında duvarların rijitliğe katkısı ihmal edilmekte yalnızca ağırlığı dikkate alınmaktadır. Literatürde periyot elde edebilmek için önerilen doğrudan formüllerin bazıları duvarın etkisini dikkate almazken bazıları duvar rijitliğinin katkısını hesaba katmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye’deki bina stoğunu temsil edebileceği düşünülen 6 katlı betonarme çerçevelerden oluşan bir binanın hakim periyodu hem SAP2000 programında modellenerek analitik olarak hem de doğrudan formüller ile elde edilmiştir. Duvarlı ve duvarsız olmak üzere iki ayrı model ile bina periyotlarının elde edildiği bu çalışmada, önerilen formüllerin periyodu elde etmedeki yaklaşıklıkları ve duvar etkisini ne kadar dikkate aldıkları araştırılmıştır.

Estimation of natural periods is of great importance in building design. Translational mode is the dominant mode in case of buildings with few storeys and no irregularities, and such buildings can be considered as single degree of freedom systems. Since only one mode can be used in the design of buildings, which have the dominant mode as translation mode and can be considered as an equivalent single degree of freedom system, under earthquake loads, it is sufficient to determine only the period of this mode. There exist equations for estimating this period directly without the need for long calculations in the literature. It is obvious that infill walls used for forming rooms in a structure will change the period of the structure since they contribute to the stiffness of the structure. However, in the design procedure, the contribution of the walls to the stiffness is neglected and only the weight is taken into consideration. In the literature, some of the equations proposed for estimating the period do not take into account the effect of infill walls, while others do. In this study, the fundamental period of a 6-storey reinforced concrete frame building, which can be assumed to represent the building stock in Turkey, has been estimated both with analytical methods using SAP2000 and equations available in the literature. The accuracy of the proposed equations for estimating the period of the hypothetical building with and without infill walls and considering the effect of infill walls on the period have been investigated.