Betonarme Bina Performans Analizi Nedir?

Mevcut bir betonarme binanın deprem güvenliği, yeni bina tasarımındaki kuvvet esaslı yaklaşımla değil; elemanların deprem altında ne kadar şekil değiştireceği ve bu şekildeğiştirmelerin güvenli sınırlar içinde kalıp kalmadığıyla ölçülür. TBDY 2018 Bölüm 15 bu değerlendirmeyi tanımlar: binadan toplanan bilgiye göre bilgi düzeyi belirlenir, deprem istemi hesaplanır, her kolon, kiriş ve perde için hasar bölgesi bulunur ve bina için Sınırlı Hasar, Kontrollü Hasar ya da Göçmenin Önlenmesi performans düzeyi kararı verilir.

Doğrusal yöntem birçok bina için hızlı ve yeterli bir değerlendirme sağlar, ancak elemanların hangi sırayla ve ne kadar aktığını göstermez. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) yaklaşımında nonlineer itme analizi, plastik mafsalların oluşumunu adım adım izler; deprem isteminde her mafsalın plastik dönmesi yönetmeliğin hasar sınırlarıyla karşılaştırılır.

StatiCAD bu zincirin tamamını, yani malzeme modellerini, kesit analizini, itme eğrisini, deprem istemini, hasar tablolarını ve bina kararını, aynı proje üzerinde otomatik yürütür. Sonuç, kararın gerekçesini açıkça yazan ve denetime hazır bir hesap raporudur.

StatiCAD Betonarme Performans Analizinde Neler Yapar?

Doğrusal değerlendirmeden çok modlu itmeye kadar mevcut betonarme bina değerlendirmesinin tüm adımları.

Doğrusal Hesap Yöntemiyle Değerlendirme

  • Mevcut malzeme dayanımları ve bilgi düzeyi katsayısıyla (kapsamlı 1,0 / sınırlı 0,75) kesit kapasiteleri
  • Azaltılmamış deprem etkileri altında kolon, kiriş ve perdelerin etki/kapasite oranları
  • Sünek ve gevrek eleman ayrımı, kesme kapasitesi kontrolü
  • Kat kat 15.8 kriterleriyle bina performans düzeyi ve gerekçesi

Nonlineer İtme (Pushover) Analizi

  • TBDY EK 5A malzeme modelleri: Mander sargılı ve sargısız beton, pekleşmeli donatı çeliği
  • Lif (fiber) modeliyle moment–eğrilik; kolonlarda iki eksen, kirişlerde tabla etkisi ve pozitif/negatif ayrı kapasite
  • Yığılı plastik mafsal; elastik–tam plastik ya da pekleşmeli (bilineer) mafsal seçeneği
  • Olaydan olaya (event-to-event) çözücü: her mafsal oluşumu tam olarak yakalanır
  • TBDY yön kombinasyonları: ±X ± 0,3Y ve ±Y ± 0,3X, sekiz yön

Deprem İstemi ve Hasar Değerlendirmesi

  • EK 5B modal dönüşüm ve kısa periyotlu yapılarda CR düzeltmesiyle performans noktası
  • Plastik dönme sınırları ve kesit birim şekildeğiştirme sınırları (TBDY 5.8.1)
  • Perde uç bölgelerinde birim şekildeğiştirme denetimi
  • Eleman hasar bölgeleri: Sınırlı, Belirgin, İleri Hasar ve Göçme
  • TBDY 15.8’e göre kat kat bina performans kararı ve gerekçesi

Çok Modlu İtme ve IRSA

  • Tek modlu itme koşulları (kütle katılımı ≥ %70, ηbi ≤ 1,4) otomatik denetlenir ve raporlanır
  • Çok modlu itme (TBDY 5.6.6): mod itmeleri ve uç plastik dönmelerinin CQC ile birleştirilmesi
  • Elastik tutarlılık koşulu (TBDY 5.6.6.1) her analizde sayısal olarak gösterilir
  • IRSA artımsal mod birleştirme yöntemi
  • Değişken tek modlu itme (TBDY 5.6.5) ve P-Δ (ikinci mertebe) seçenekleri

Hasarın 3 Boyutlu İzlenmesi

  • İtme eğrisi boyunca adım adım deforme şekil
  • Plastik mafsallar hasar bölgesi renkleriyle: Sınırlı, Belirgin, İleri Hasar ve Göçme
  • Her adımda taban kesme kuvveti, tepe yer değiştirmesi, mafsal sayısı ve bina performans düzeyi
  • İstem adımı ayrıca işaretlenir; mafsalların oluşum sırası kolayca izlenir

SAP2000 ile Doğrulama

  • Aynı model ve mafsallar SAP2000’e otomatik aktarılıp bağımsız olarak itilir
  • İki programın itme eğrileri, istem noktasındaki mafsal durumları ve taban kesmeleri yan yana
  • İstenirse hesap SAP2000 çözümüyle sürdürülür; istem, hasar ve rapor yine TBDY zinciriyle StatiCAD’de üretilir
  • SAP2000 kullanılmadan tüm analiz ve raporlar StatiCAD çözücüsüyle alınır

Programdan Görüntüler

StatiCAD nonlineer itme analizi penceresi: yön kombinasyonları, itme eğrisi, performans noktası ve analiz günlüğü

Nonlineer itme analizi penceresi: yön kombinasyonları, itme eğrisi, performans noktası ve bina performans düzeyi

Nonlineer itme eğrisi: taban kesme kuvveti – tepe yer değiştirmesi ve performans noktası

İtme eğrisi ve performans noktası (taban kesme kuvveti – tepe yer değiştirmesi)

Adım adım anlatım: Nonlineer İtme (Pushover) Analizi Nasıl Yapılır? (Bilgi Bankası)

Nasıl Çalışır?

  1. Mevcut binayı modelleyin; kesitleri, donatıları ve yerinde belirlenen malzeme dayanımlarını girin.
  2. Proje Genel Ayarları’nda betonarme performans değerlendirmesini açın, bilgi düzeyini seçin ve analizi çalıştırın. Doğrusal değerlendirme raporu bu aşamada hazırdır.
  3. Nonlineer İtme Analizi penceresinde yön kombinasyonlarını ve seçenekleri (pekleşmeli mafsal, çok modlu itme, IRSA, P-Δ) belirleyip itmeyi başlatın.
  4. Her yön için itme eğrisini, performans noktasını ve 3 boyutlu hasar dağılımını inceleyin; seçili yönün raporunu alın.
  5. Bina yetersizse güçlendirmeyi aynı projede tanımlayın ve değerlendirmeyi güçlendirilmiş hâliyle yeniden yapın.

Raporlar

Her yön kombinasyonu için ayrıntılı, önizlenebilir ve PDF olarak kaydedilebilir rapor:

  • İtme eğrisi ve modal kapasite–talep diyagramı
  • Deprem istemi hesabı ve uygulanabilirlik denetimleri (ηbi, kütle katılımı)
  • Eleman eleman plastik dönme ve hasar bölgesi tabloları
  • Malzeme modelleri ve perde uç bölgesi birim şekildeğiştirme denetimleri
  • Çok modlu itme ve IRSA özetleri, kat ötelemesi profili
  • Bina performans düzeyi ve kararın gerekçesi

Yardım Belgeleri

Bilgi Bankası’nda adım adım kullanım, örnek çözüm, teorik esaslar ve doğrulama çalışmaları.

Doğrulama

StatiCAD itme motoru, SAP2000 V27 ile otomatik model–model karşılaştırmalarıyla doğrulanmıştır. Mühendislik kararının verildiği istem noktasında iki program aynı tepe yer değiştirmesini ve örtüşen hasar tablolarını üretir; sekiz yön kombinasyonunun yedisinde bina kararı aynıdır. Tek fark, istemin tam akma sınırına denk geldiği bir sınır durumudur.

Eğri tepe taban kesmesi oranları tek yönlü itmelerde 0,89–0,93 bandındadır ve StatiCAD tutarlı biçimde güvenli taraftadır. Aynı karşılaştırmalar “SAP2000 ile doğrula” seçeneğiyle her projede yeniden üretilebilir.

Doğrulama çalışmalarının ayrıntıları (Bilgi Bankası)

Yönetmelikler

TBDY 2018 Bölüm 15 TBDY 2018 Bölüm 5 (ŞGDT) EK 5A ve EK 5B TBDY 5.6.5 ve 5.6.6 TS 500
Hangi sürümde? Betonarme performans değerlendirmesi ve güçlendirme modülü StatiCAD Ultimate, Profesyonel ve Betonarme sürümlerinde bulunur.

Sıkça Sorulan Sorular

Betonarme bina performans analizi hangi yönetmeliğe göre yapılır?

Mevcut betonarme binalar TBDY 2018 Bölüm 15’e göre değerlendirilir. Şekildeğiştirmeye göre değerlendirmede Bölüm 5 ile EK 5A (malzeme modelleri) ve EK 5B (deprem istemi) uygulanır; bina performans düzeyi kararı 15.8’deki kurallarla verilir.

Doğrusal yöntem mi, itme analizi mi kullanmalıyım?

TBDY 2018 her iki yola da izin verir; seçim binanın özelliklerine ve mühendisin değerlendirmesine bağlıdır. StatiCAD’de aynı model üzerinde önce doğrusal değerlendirmeyi, ardından nonlineer itme analizini çalıştırıp sonuçları karşılaştırabilirsiniz.

Tek modlu itme koşulları sağlanmazsa ne olur?

Hakim modun kütle katılımı %70’in altındaysa ya da burulma düzensizliği katsayısı ηbi 1,4’ü aşıyorsa bu durum raporda açıkça işaretlenir. Bu binalarda TBDY 5.6.6’ya göre çok modlu itme ya da IRSA yöntemiyle değerlendirme yapılabilir.

İtme analizi için SAP2000 gerekli mi?

Hayır. Tüm analiz ve raporlar StatiCAD’in kendi çözücüsüyle yapılır. Bilgisayarınızda SAP2000 V27 kurulu ve lisanslıysa, sonuçları bağımsız bir çözücüyle karşılaştırmak ya da hesaba SAP2000 çözümüyle devam etmek için ek seçenekler kullanılabilir.

Performans analizinden sonra güçlendirme tasarlanabilir mi?

Evet. Güçlendirme aynı proje dosyasında elemanlara tanımlanır ve tek bir seçenekle hesaba katılır; güçlendirme öncesi ve sonrası sonuçlar raporda karşılaştırılır. Ayrıntılar için Betonarme Güçlendirme sayfasına bakın.

Hangi StatiCAD sürümünde bulunur?

Betonarme performans değerlendirmesi ve güçlendirme modülü Ultimate, Profesyonel ve Betonarme sürümlerinde bulunur. Ücretsiz demo sürümüyle akışı kendi projeniz üzerinde deneyebilirsiniz.

İlgili Sayfalar

Mevcut betonarme binanızı StatiCAD ile değerlendirin

Demo sürümünü indirerek doğrusal değerlendirmeyi ve itme analizini kendi projeniz üzerinde ücretsiz deneyin veya size uygun sürümü birlikte belirleyelim.