Betonarme Güçlendirme Doğrulama Çalışmaları
Bu makale, betonarme güçlendirme modülünün doğrulama çalışmalarını ve sonuçlarını özetler. Formüller bağımsız bir uygulama ve el hesaplarıyla karşılaştırılmış, etkileri örnek betonarme binalarda (çerçeveli, perdeli ve dolgu duvarlı türevleri) analiz sonuçları üzerinden izlenmiştir.
1. Güçlendirme kapalıyken sonuçların değişmemesi
Güçlendirme verisi tanımlı olsa bile ana seçenek kapalıyken, örnek binanın tüm elemanlarının performans değerlendirme sonuçları güçlendirme modülü eklenmeden önceki sonuçlarla satır satır karşılaştırılmış ve sıfır fark bulunmuştur. Bu karşılaştırma her sürümde tekrarlanır.
2. EK 15B formülleri ve LP zinciri
| Doğrulama | Yöntem | Sonuç |
|---|---|---|
| κa, εf, ρf, fl, fcc, εcc (sürekli ve şeritli sargı, dairesel, elips, kenar oranı aşımı dahil 7 durum) | Bağımsız uygulamayla karşılaştırma | En büyük bağıl fark 3,3·10⁻¹³ % |
| Vf (sürekli, şeritli, şerit aralığı koşulunun sağlanmadığı durum dahil 5 durum) | Bağımsız uygulamayla karşılaştırma | 1,7·10⁻¹³ % |
| Analiz zincirinde Vf | 12 kolon ve 17 kirişe LP uygulanması | Kiriş kesme katkısı birim testteki değerle birebir (281,0 kN) |
| Kesit etkisi | 1. kat 12 kolona LP | Yalnız bu kolonların sonuçları değişti; eğrilik kapasitesi +%3,6 (EK 15B idealleştirmesinin beklenen etkisi) |
| Bindirme boyu (15B.9–15B.11) | El hesabı | Gereken LP kalınlığı ve ara büyüklükler birebir; mevcut etriyenin yeterli olduğu durumda gereken kalınlık sıfır |
3. Kolon mantosu, çelik ve betonarme sargı, dıştan etriye
| Doğrulama | Sonuç |
|---|---|
| Rijitlik: 1. kat 12 kolona 10 cm, 4 yüz manto | Birinci periyot 0,3252 → 0,2811 s; seçenek kapatılınca birebir geri döner |
| Kapasite: aynı kolonlar | Mantolu kolonlarda akma momenti oranı en çok 1,34 (50×50 → 70×70 cm, 0,9 katsayısıyla) |
| Manto boyuna donatısı: 8Ø16 | Çubuk yerleşimi ve alanları el hesabıyla aynı; kolon akma momenti oranı (donatılı/donatısız) ortalama 1,36; 3, 2 ve 1 yüz mantolarda U, L ve tek kenar yerleşimi elle doğrulandı |
| Manto modelleri (Kompozit, Yönetmelik harfi, Yalnız manto; 8 durum) | Dönüştürülmüş kesit özellikleri bağımsız hesapla ≤ 4·10⁻¹⁵ bağıl farkla aynı; el hesabı kontrolleri tutarlı. Periyot ve kapasite sıralaması beklendiği gibi |
| Manto etriyesi | Kesme katkısı el hesabıyla aynı (Ø10/100, 2 kol: 435,4 kN, 0,9 katsayısıyla) |
| Tek yanlı manto | Asimetrik kesitte ± kapasiteler ayrı hesaplanıp küçüğü alınıyor; 4 yüz mantoda sonuçlar simetrik durumla aynı |
| Çelik sargı (Vj) ve dıştan etriye (Vw) | Hesaplanan değerler formülle aynı; Vj pencere özetindeki değerle birebir |
| Betonarme sargı | Kesme dayanımı ×0,9; eğilme ve rijitlik değişmiyor |
4. Yeni güçlendirme perdesi
Perdeli örnek binada bir perde “yeni güçlendirme perdesi” olarak işaretlenmiştir:
| Koşu | Periyotlar | Perde |
|---|---|---|
| İşaretsiz (normal perde) | T1 = 0,3175 s | Normal perde |
| İşaretli, seçenek kapalı | T1 = 0,4087 s | Güçlendirme öncesi modelinde yok |
| İşaretli, seçenek açık | İşaretsiz koşuyla birebir | Ankraj talebi q = 332,4 N/mm, kapasite qr = 367,2 N/mm, oran 0,905 |
Seçenek kapalıyken perdenin zati ağırlığının kat ağırlığından, bina ağırlığından ve sonlu eleman kütlelerinden düştüğü; perdeye oturan döşeme yükünün toplamı korunarak komşu mesnetlere dağıldığı kütle dökümleriyle doğrulanmıştır. Ankraj değerleri el hesabıyla aynıdır.
5. Dolgu duvarı güçlendirmesi (EK 15C)
Perdeli bina türevinde bir duvar dolgu duvarına çevrilmiş (654 × 260 cm net, 24 cm kalınlık, kolonlar 50×50) ve iki yöntem hesaplanmıştır:
| Koşu | Program | El hesabı |
|---|---|---|
| Hasır çelikli sıva (30 mm, 2 yüz) | ad = 911,2 mm; kd = 77 678,6 kN/m; Vd = 1294,9 kN | ad = 911 mm; kd = 77,66 MN/m; Vd = min(1825; 1295) = 1295 kN |
| LP köşegen şerit | ad = 931,7 mm; kt = 1627,5 kN/m; Tf = 34,4 kN; Vd = 313,9 kN | kt = 1627,5 kN/m; Tf = 34,4 kN; Vd = 313,9 kN |
| Hasır çelikli sıva, seçenek kapalı | Sonuçlar güçlendirmesiz binayla birebir | — |
İtme analizinde tek yönlü çubuk kurgusu, simetrik çift kurguyla karşılaştırılmıştır: aynı olay sayısı ve %0,01’den küçük taban kesmesi farkı (toplam yatay rijitlik aynı; fark yalnız çubuk kuvvetlerinin dağılımında). Köşegen çubukların kapasiteye ulaştığı olaylar el hesabıyla doğrulanmıştır: basınç çubuğu N = Vd / cos θ değerinde, LP çekme bağı T = Tf değerinde modelden çıkarılmıştır.
Yönetmelik koşulunu sağlamayan girdilerle hazırlanmış bir test modelinde (küçük köşe yarıçapı, ince sargı, kısa bindirme, yetersiz ankraj, ince sıva ve yüksek boşluk oranı) proje kontrol listesine beklenen hata ve uyarı satırları tekrar etmeden düşmüştür.
6. Öncesi / sonrası kıyası
Örnek binada önce seçenek kapalı (öncesi), ardından 12 kolona manto uygulanıp seçenek açık (sonrası) analiz yapılmıştır. Kıyas bloğu bina düzeyini, kriter yüzdelerini, güçlendirilen 12 elemanı ve hasar dağılımını doğru raporlamıştır. İki koşunun aynı oturumda art arda yapılmasıyla ayrı ayrı yapılması arasında hasar, kırılma türü ve bina düzeyinde fark bulunmamıştır.
7. Arayüz ve kayıt
- Üç özellik penceresindeki Güçlendirme sekmesi; çoklu seçim, seçeneklerin eleman türüne göre etkinleşmesi ve önceki elemandan kalan değer durumları için denetlenmiştir.
- Güçlendirme verisi hem metin hem ikili proje biçiminde kaydedilip yeniden açılmış ve birebir aynı okunmuştur. Eski proje dosyaları güçlendirmesiz açılır.
Yazılımla üretilen tüm sonuçların sorumlu mühendis tarafından kontrol edilmesi esastır.