Kolon ve Kirişlerde Ve/Vr Hesabı (RYTEİE EK-D)

  • Kolon Mafsallaşması (KoM) ve Kiriş Mafsallaşması (KiM) durumları otomatik belirlenir.

  • Kolon ve kirişler için (KoM) ve (KiM) durumlarına göre Ve / Vr oranı otomatik hesaplanır.


SİMGELER

Ac = Brüt kolon enkesit alanı
As22 = 2-2 yönündeki enine donatı alanı
As33 = 3-3 yönündeki enine donatı alanı
b = 3-3 yönünde eleman boyu
cc = Eleman dış yüzünden en dış boyuna donatı merkezine kadar mesafe
d = Eleman faydalı yüksekliği
E = Deprem Etkisi
fcm = Mevcut beton basınç dayanımı [MPa]
fctm = Mevcut beton çekme dayanımı [MPa]
fywm = Enine donatının mevcut akma dayanımı [MPa]
G = Sabit yük etkisi
hl = 2-2 yönünde eleman boyu
KiM = Kiriş mafsallaşması
KoM = Kolon mafsallaşması
ln = Kiriş net uzunluğu veya kolon net yüksekliği
lw = Perdenin veya bağ kirişli perde parçasının plandaki uzunluğu
m = Etki / kapasite oranı
Maki = 1.4G+1.6Q yük birleşiminden hesaplanan kiriş uç momenti
Mpki = i ’inci kiriş plastik uç momenti
Mpkx = Birleşim bölgesinde hesaplanan toplam kiriş plastik momentinin x bileşeni
Mpky = Birleşim bölgesinde hesaplanan toplam kiriş plastik momentinin y bileşeni
Mpk22 = Birleşim bölgesinde hesaplanan toplam kiriş plastik momentinin 2-2 bileşeni
Mpk33 = Birleşim bölgesinde hesaplanan toplam kiriş plastik momentinin 3-3 bileşeni
M22 = 2-2 aksı etrafındaki moment
M22e = Düşey yükler ve deprem etkileri altında 2-2 aksı etrafındaki kolon/perde momenti
M22k = Kirişlerin plastik mafsallaşması ile kolona/perdeye aktarılan 2-2 aksı etrafındaki kolon/perde momenti
M22p = 2-2 aksı etrafındaki kolon/perde plastik momenti
M33 = 3-3 aksı etrafındaki moment
M33e = Düşey yükler ve deprem etkileri altında 3-3 aksı etrafındaki kolon/perde momenti
M33k = Kirişlerin plastik mafsallaşması ile kolona/perdeye aktarılan 3-3 aksı etrafındaki kolon/perde momenti
M33p = 3-3 aksı etrafındaki kolon/perde plastik momenti
Mpki = Kiriş i ucu plastik moment kapasitesi
Mpkj = Kiriş j ucu plastik moment kapasitesi
M22üst = Birleşim bölgesinde deprem etkileri altında (E) elde edilen alt kolon üst uç 2-2 yönü momenti
M22alt = Birleşim bölgesinde deprem etkileri altında (E) elde edilen üst kolon alt uç 2-2 yönü momenti
M33üst = Birleşim bölgesinde deprem etkileri altında (E) elde edilen alt kolon üst uç 3-3 yönü momenti
M33alt = Birleşim bölgesinde deprem etkileri altında (E) elde edilen üst kolon alt uç 3-3 yönü momenti
M22krüst = KiM, KoM durumuna göre kritik olarak seçilen kolon üst uç 2-2 yönü momenti
M22kralt = KiM, KoM durumuna göre kritik olarak seçilen kolon alt uç 2-2 yönü momenti
M33krüst = KiM, KoM durumuna göre kritik olarak seçilen kolon üst uç 3-3 yönü momenti
M33kralt = KiM, KoM durumuna göre kritik olarak seçilen kolon alt uç 3-3 yönü momenti
NK = Düşey yükler ve azaltılmış deprem etkileri altında (G+nQ+E/6) elde edilen kolon eksenel kuvveti
n = Hareketli yük azaltma katsayısı
nk = Birleşim bölgesine bağlanan kiriş sayısı
s = Enine donatı aralığı [mm]
s22 = 2-2 yönündeki enine donatı aralığı
s33 = 3-3 yönündeki enine donatı aralığı
Ve = Düşey yükler ve deprem etkileri altında hesaplanan kesme kuvveti
Vdy = Düşey yükler altında basit mesnetli kiriş kesme kuvveti
Vr = Kolon, kiriş veya perde kesitinin kesme dayanım
Ve / Vr = Deprem kesme kuvvetinin eleman kesme kapasitesine oranı
V22e = Düşey yükler ve deprem etkileri altında hesaplanan 2-2 yönü kolon/perde kesme kuvveti
V22r = 2-2 yönü kolon/perde kesme kapasitesi
V22u = 2-2 yönü tek eksenli kolon/perde kesme kapasitesi
V33e = Düşey yükler ve deprem etkileri altında hesaplanan 3-3 yönü kolon/perde kesme kuvveti
V33r = 3-3 yönü kolon/perde kesme kapasitesi
V33u = 3-3 yönü tek eksenli kolon/perde kesme kapasitesi
Q = Hareketli yük etkisi
αi = i ’inci kirişin kolon-kiriş birleşimine saplanma açısı [rad]
αs = İncelenen katta perde toplam kesme kuvvetinin kat kesme kuvvetine oranı
δ = Eleman kat yer değiştirmesi [mm]
(δ/h) = Etkin göreli kat ötelenmesi oranı, vektörel
(δ/h)sınır = Etkin göreli kat ötelenmesi oranının sınır değeri
𝜁 = Kolon eksenel kuvvet çarpanı


RYTEİE D.1 'e göre kolon-kiriş birleşim bölgesinde nk adet kirişin bulunduğu durum Şekil D.1.a ’da gösterilmiştir.

Ve / Vr değeri Denklem D.1 ’e göre hesaplananır.

Bu denklemde V22e ve V33e değerleri kolonların hesaplanan deprem etkilerini ifade eder. Gösterilen kolon için deprem kesme kuvvetinin kesme kapasitesine oranı, Ve / Vr aşağıda verilen iki durumun en küçüğü olarak alınır. Tanımlanan bu iki durumda V22e ve V33e değerlerinin hesabı değişmektedir. Ve / Vr oranında V22r ve V33r değerleri RYTEİE D.2 'ye göre hesaplanır.

1. Durum

Deprem kesme kuvveti (V22e ,V33e) , düşey yükler ve azaltılmış deprem etkileri altında (G+nQ±E/2) yapılan hesaptan elde edilecektir. Kolon kesme kapasitesi bileşenleri V22r ,V33r, RYTEİE D.2 ’de anlatıldığı şekilde belirlenecektir.

2. Durum

Kolon alt ve üst ucu için ayrı ayrı olmak üzere Kolon Mafsallaşması (KoM) ve Kiriş Mafsallaşması (KiM) durumu belirlenir. Kolonların alt ve üst uçları için (KoM) ve (KiM) durumu belirlendikten sonra kolon kritik uç momentleri kullanılarak V22e ve V33e değerleri hesaplanır.

Kolon plastik mafsal oluşumu: Düşey yükler ve deprem etkileri altında (G+nQ±E) iki eksenli kesit momenti (M22e ,M33e) hesaplanır. Daha sonra düşey yükler ve azaltılmış deprem etkileri altında (G+nQ±E/6) elde edilen NK değeri için M22 - M33 etkileşim diyagramı oluşturulur. Bu diyagram üzerinde moment kapasitesi (M22p ,M33p), iki eksenli kesit moment değerlerinin oranı ile uyumlu olarak Şekil D.2 ’de gösterildiği gibi belirlenir.

Şekil D.2 ’de gösterilen etkileşim diyagramı aynı zamanda Kolonlar için risk durumunun belirlenmesinde kullanılan Etki/Kapasite Oranı (m) değerinin hesaplanması için de kullanılır.

Kiriş plastik mafsal oluşumu: Kiriş plastik moment kapasitesi, düşey yükler (1.4G+1.6Q) ile deprem etkilerinin (±E) kiriş ucunda oluşturduğu momentlerin yönleri dikkate alınarak Şekil D.3 ’te gösterildiği durumlara göre hesaplanır. Kirişlerin plastik mafsallaşması ile kolona aktarılan momentler (Mpk22 ,Mpk33) Şekil D.1’de gösterildiği gibi belirlenir.

Hesaplanan kiriş moment kapasitesi toplamı, birleşim bölgesine bağlanan kolonların sadece deprem etkileri altında (±E) hesaplanan momentleri oranında dağıtılır. Kolon üst ucu için bu hesap Denklem D.2 ile hesaplanır.

Yukarıdaki denklemde M22üst,M33üst birleşim bölgesine bağlanan alt kolon üst uç momentlerini, M22alt,M33alt ise üst kolon alt uç momentlerini göstermektedir.

Kolonların alt ve üst uçları için (KoM) ve (KiM) durumu Denklem D.2 ile hesaplanan M22k ,M33k değerleri ile belirlenir. Kolon ucu için hesaplanan M22k ,M33k değerleri, M22 - M33 etkileşim diyagramı içinde kalması durumunda Kiriş Mafsallaşması (KiM), dışında kalması durumunda ise Kolon Mafsallaşması (KoM) olduğu varsayılacaktır (Şekil D.4).

KiM durumu için kolon uç momentleri M22k ,M33k, KoM durumu için kolon uç momentleri M22p,M33p alınır. Alt ve üst uçta belirlenen KiM veya KoM durumuna göre seçilen kolon uç momentleri ile üst ve alt uç için kritik uç momentler sırasıyla M22krüst,M33krüst ve M22kralt,M33kralt hesaplanmış olur.

Deprem kesme kuvveti, (V22e ,V33e), kolon kritik uç momentleri kullanılarak Denklem D.3.a ve b ’ye göre hesaplanır.

Kolon yerel eksenler yönündeki kesme kapasiteleri V22r ve V33r D.2 ’de anlatıldığı şekilde hesaplanır. Deprem kesme kuvveti, (V22e ,V33e), kolon kritik uç momentleri kullanılarak Denklem D.3.a ve b ’ye göre hesaplanacaktır. Ve / Vr değeri Denklem D.1 ’e göre hesaplanacaktır.

1.Durum ve 2.Durum için yapılan hesap sonucunda iki farklı (V22e ,V33e) ikilisi hesaplanır. Bu hesaplamalar sonucunda Denklem D.1 ’e göre göre de iki farklı Ve / Vr değeri hesaplanır. Ve / Vr hesaplanan bu iki durumun en küçüğü olarak alınır.

 

RYTEİE D.2 'ye göre Ve kesme kuvvetine maruz kalan kolon için kolon kesme kapasitesi V22r ,V33r değerleri Denklem D.4 ’e göre hesaplanır. Denklem takımları aşağıda detaylıca verilmiştir.



 




V22r değerinin V33r değerine oranı D.1 ’e göre hesaplanan V22e değerinin V33e değerine oranı olarak alınacaktır. V22e ve V33e değerlerinin Denklem D.4.a ile birlikte kullanılması sonucunda elde edilen Denklem D.6, Vr hesabı için kullanılır.

 

Riskli bina analizi yapıldıktan sonra alınan raporun Kesme Kuvveti Değerlendirmesi tablosunda RYTEİE Ek-D 'de belirtilen esasların sonuçları bulunmaktadır.

Aşağıdaki resimlerde D.1 başlığı altında gösterilen tabloda 1. Durum için hesaplanan Ve ve Vr değerleri görülmektedir. D.2 başlığı altında gösterilen tabloda 2 Durum için hesaplanan Ve ve Vr değerleri ile birlikte Kiriş veya Kolon mafsallaşması durumu, (KoM) ve (KiM), kolonların alt ve üst uçları için hesaplanan M22kr ve M33kr değerleri, bu değerlerin hesaplandığı M22k ,M33k, ve M22p,M33p değerleri gösterilmiştir. (KoM) veya (KiM) durumuna göre Ve hesabında kullanılacak M22kr ve M33kr değerleri bu değerlere göre seçilir.


Sonraki Konu

Perdelerde Ve/Vr Hesabı