Kentsel Dönüşüm

Mevcut yapı analizi ile Riskli Bina Tespiti

KENTSEL DÖNÜŞÜM

StatiCAD Programı RYTEİE2019 a Göre Riskli Bina Tespitinde Aşağıdaki Yapı Sistemlerini Çözebilmektedir

1-Yığma (Betonarme Döşemeli) (Dahili Analiz) (Duvarlar Çubuk Sonlu Eleman, Döşemeler Kabuk SE):Yapının 3-Boyutlu analizi için sonlu eleman modeli hazırlanır. Yığma duvarlar kesit ağırlık merkezinde çubuk sonlu elemanlar kullanılarak döşemeler ise kabuk sonlu elemanlar kullanılarak modellenir. Döşemelerden duvarlara ve diğer taşıyıcı elemanlara gelen yükler sonlu elemanlar yöntemine göre hesaplanır.

Programda duvar, kiriş hatıl, düşey hatıl (düşey hatılların sistem rijitliğine katılması opsiyoneldir) elemanları çubuk sonlu elemanlarla hesaplanmaktadır. Döşemeler üçgen meshlere ayrılmaktadır. Üçgen mesh için iki ayrı yöntem kullanılabilmektedir. Tercih edilen Yöntem (varsayılan olarak) döşeme üçgen ağına sadece döşeme düğüm noktalarını dahil et seçeneği döşemeyi 8 parçaya (mesh) bölerek işlem yapar. Bir diğer yöntem olarak da triangulated irregular network (TIN) (Düzensiz üçgensel ağ yöntemi)dir. Düzensiz üçgen ağ (TIN) yönteminde döşeme üzerine oturan duvarlardan da yük alt katlara kiriş çizilmeksizin aktarılabilmektedir. Ancak yöntemin uygulanışı (program kullanıcısı açısından) daha fazla zaman ve  dikkat istemektedir.

Döşemelerden duvarlara yükler sonlu elemanlara aktarılırken döşeme yükleri döşeme düğüm noktalarına 0 yüklemesinde G yükü, 1 yüklemesinde ise Q yükü olarak verilir. Döşeme elemanları rijitlik matrisi elemanları global rijitlik matrisindeki yerlerine yazıldığında sistemde yük aktarımları otomatik olarak yapılmış olur. Program döşemelerden duvarlara yük aktarımında hata olup olmadığını aktarılan yüklerle atanan yükleri karşılaştırarak kullanıcıya bildirir.

2 ve 4 yüklemeleri X ve Y doğrultularındaki deprem yüklemeleridir. RYTEİE 2019 yönetmeliğinde ek dışmerkezlik uygulanmadığı için 3 ve 5 (kaydırılmış kütle merkezine göre yüklemeler) yüklemeleri yapılmamaktadır.

Program RYTEİE2019 seçildiğinde sonlu elemanlarla çözüm seçeneklerini otomatik olarak ayarlar ve kullanıcı müdalesini analiz yöntemleri konusunda yönetmeliğin belirttiği seçeneklere getirir ve değiştirilmesine müsaade etmez. Ancak TBDY2018 yöntemi seçildiğinde klasik yöntemler ile veya sonlu elemanlar yöntemi ile projeler çözülebilir ve farklı değer ve sonuçlar kolaylıkla test edilebilir.

2-Karma Binalar:  (Yığma kısmın risksiz olması halinde denklem 8.1 kontrolü teknik raporda ayrıca yapılmalıdır) (Dahili Analiz):Betonarme elemanlar da çubuk sonlu eleman çözümünde dikkate alınır. Kolonlara ve duvarlara gelen kuvvetler program tarafından ayrıştırılır. Yığma kısmın riskli olması nedeniyle, betonarme kısmın sağlam olması binayı 8.1 formülüne göre risksiz yapamaz. Yığma kısmın risksiz olması halinde ise betonarme kısmın risk analizi betonarme çözen bir programla yapılıp, 8.1 formülüne göre risk tahkiki yığma kısımdaki yetersizlik oranlarını da dikkate alarak ayrıca yapılmalıdır.

3-Ahşap Döşemeli veya Rijit DİYAFRAMSIZ Yığma Bina (Kabuk Sonlu Elemanlar İle SAP2000 de):StatiCAD dahili analizlerinde sonlu eleman çözümlerinde ve modal analiz çözümlerinde rijit diyafram ataması (Güncel Versiyonda)  yapmaktadır. Ahşap döşemeli sistemde ise RYTEİE2019 gereğince rijit diyaframsız çözüm yapılması istenmektedir (RYTEİE2019 Ek C.4 ve 7.2.5).

Bir statik analiz yazılımında Rijit diyaframsız analizde modsayısı=katsayısı*3 eşitliği ile modal katılım kütle oranlarında %100 katılım oranı sağlanamaz dolayısı ile çok daha fazla mod dikkate alınarak çözüm yapılır. Örneğin tek katlı projede 3 mod yerine 300 modla hesap yapılır.Gerekiyorsa mod sayısı artırılarak Etkin kütlelerin kat kütlesine oranı %90 ı geçmesi sağlanır.

Bir paket programın modal analizde rijit diyafram kullanıp kullanmadığının tespiti projedeki kat sayısı*3 den daha fazla mod kullanılıp kullanılmadığı ile anlaşılabilir. Ahşap döşemeli yığma yapı analizi yaptığını iddia eden diğer yazılımlarda da mod sayısının projedeki kat sayısı*3 ü geçip geçmediği kontrol edilmelidir.

StatiCAD rijit diyaframsız analiz yapmak için SAP2000 sonlu eleman programı yazılımına ihtiyaç duyar.  SAP2000 yüklü bilgisayarda StatiCAD SAP2000 programını açar, sistem modelini kabuk sonlu elemanlarla aktarır. SAP2000 de Define>Functions>Response Spektrum komutu ile deprem spekturum eğrisini SS,S1 ve zemin grubunu da dikkate alarak aktarır. Hiç rijit diyafram oluşturmadan SAP2000e binayı analiz yaptırır.

StatiCAD üzerinde girilmiş olan duvar modeli ve parçalarını dikkate alarak Sectioncut ları SAP2000 üzerinde otomatik oluşturur. Sectioncut fonksiyonu SAP2000 de meshlere ayrılmış area (kabuk) elemanların gruplandırılarak her bir duvar için kesit tesirlerini (Normal Kuvvet, Kesme Kuvveti(V2,V3), Moment(M1,M2,M3)) tek olarak almamızı sağlar. Eğer sectioncut atamaları yapılmamış olsa idi her bir kabuk mesh için ve her bir düğüm noktasının sonuçlarını ayrı ayrı alınıp birleştirilmesi gerecekti. Sectioncut işlemi bu işlemin SAP2000 programı tarafından yapılmasını sağlar.

StatiCAD programında SAP2000 sonuçlarını al düğmesine basıldığında SAP2000 programında rijit diyaframsız olarak  analiz edilmiş (response spektrum, tepki spektrumu) analizine ilişkin P,V2,V3,T,M2,M3 sonuçları StatiCAD hafızasına otomatik olarak alınır. Ve RYTEİE2019 tasarım kriterlerine ve SAP2000 statik analiz sonuçlarına göre binanın risk analizini tamamlar.

StatiCAD hesap raporlarından SAP2000 rijit diyaframsız modal analiz sonuçları, SAP2000 tarafından hesaplanmış duvar kesit tesirleri, ve riskli bina formülleri ile yapılmış tahkik hesapları görülebilir.

4-Betonarme Döşemeli Yığma Bina (Kabuk Sonlu Elemanlar İle SAP2000 de rijit diyaframlı): Bu yöntemde modal analiz ve deprem kuvvetleri StatiCAD de belirlenir. Sistem modeli SAP2000 e aktarılıp rijit diyafram atandıktan sonra deprem kuvvetleri rijit diyaframa uygulanır. SAP2000 analiz sonuçları StatiCAD hafızasına otomatik alınarak risk analizi yapılır.

5-Bazı döşemeler betonarme bazıları ahşap bina (SAP2000 Diyafram oluştur, seçenekli elemanları diyaframa bağla, tepki spektrumu çözümü yap):StatiCAD, SAP2000 de Define>Functions>Response Spektrum komutu ile deprem spekturum eğrisini SS,S1 ve zemin grubunu da dikkate alarak aktarır.Tepki spektrumu analiz yönteminde sistem rijit diyaframlı veya rijit diyaframsız olarak çözülebilir. Modelde rijit diyafram tanımlaması yapılarak bazı elemanlar rijit diyaframa bağlanıp bazıları bağlanmayabilir. Kullanıcı seçimli duvar,  döşeme ve düşey hatıllar rijit diyaframa bağlanır. Hatıl ve kapı/pencere üstü duvar parçalarının rijit diyaframa bağlılığı komşuluğundaki duvarın bağlılığı durumuna göre yapılır. StatiCAD, SAP2000 kesit tesiri sonuçlarına göre ve RYTEİE2019 hükümlerince risk tespitini yapar.