STA4-CAD İle adım adım güçlendirme projesi

BETONARME BİR YAPININ STA4-CAD V13 İLE GÜÇLENDİRME PROJESİNİN ADIM ADIM YAPILMASI

Az seviyede de olsa bu programı bildiğiniz varsayılmıştır. Bu örnekte kullanılacak bina 4 katlı b.a bir yapı olup yapı özellikleri istanbuldaki (türkiyede) mevcut yapı stoğunun  % 80 inin ortak özelliklerine sahiptir. Çıktıları rahatca ve anlaşılır bir şekilde incelemek için yapı düzgün simetrik ve kolon kiriş ebatları aynı alınmıştır.Bundan kasıt projeyi operatör olarak değilde anlatarak çözmek ve değerlendirmek içindir. 1-      Öncelikle yapının her kattan 3 er adet olmak üzere (tdy 7.2.6.3) 12 adet karotla beton numunesi alınmıştır. 2-      Tdy 6.2.1.3 e göre zorunlu olmamakla birlikte  binanın jeolejik ve jeofizik yani sondaj ve sismik zemin etüdleride yaptırılmıştır. ilerde izah edileceği üzere sismik etüdün yapılması faydalı olacaktır. ((Tdy 7.4.5 deprem hesabında kullanılacak zemin parametreleri bölüm 6 ya göre belirlenecektir. … tdy 6.2.1.2 aşağıda belirtilen binalarda gerekli saha ve labaratuar deneylerine dayanan zemin araştırması yapılması zorunludur. a-1.ve 2. Derece deprem bölgelerinde toplam yüksekliği 60 m den yüksek olan binalar. b-bütün deprem bölgelerinde bina önem katsayısı 1.5 ve 1.4  olan yapılar yani hastane okul v.s )) 3-      YAPI İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER: Yapı türü: betonarme 4 katlı konut                        kirişler: 20×50 Yapım yılı: 1979                                                         döşeme: 10 cm Kolonların tümü:30 x 30 ebatlarında                     B.S: 10 mpa(100 kg/cm2) Mevcut projesi. var                                                   S: 220 mpa (2200 kg/cm) A0 : 0.40                                                                    Ta/Tb: 0.20-0.90 sn Temeller: 150×150 x50 tekil temeller Zemin emniyet gerilmesi: 25 T/m2                       zemin yatak katsayısı:5000 t/m3 Sismik yöntemle Ölçülen zemin peryodu. 0.32 sn Etriye ralıkları : etriye sıklaştırması yok 25 cm aralı, 90 derece kancalı. Mevcut projesindeki beton ve çelik sınıfı  : B:S 16   s:220 (NOT:etriyesi sıklaştırması olsa bile etriye kancalarını 90 derece olması sargı donatısı yetersizliğidir.) Güçlendirme projeleri 2 aşamada yapılır.

1. Aşama: yapının mevcut durumunun eksenel ve deprem yükleri altında analiz edilmesi ve sonuçlarnın değerlendirilmesidir.
2. Aşama ise değerlendirilmesi yapılan mevcut yapının güçlendirilmesi işlemidir. 

1.AŞAMA YAPININ MEVCUT DURUM ANALİZİNİN YAPILMASI.

BİNAMIZIN PLAN VE 3 BOYUTLU GÖRÜNÜMÜ

1-GENEL OPSİYONLAR…….analiz opsiyonları………aşağıdaki gibi yapın.

Yani kolon-kiriş rijitlik bölgesini sonsuz rijit al,(tdy 7.4.12)

ve kirişlerin elastik ankastre opsiyonunu elastik ankastre yap.

ŞİMDİ  YAPI GENEL BİLGİLERİNİ AÇALIM:

A0=0  ALDIK  (binanın projesi ndeki donatıların uygulamada aynen  kullanılıp kullanılmadığını bilmediğimizden  yapımız şu haliyle ayakta durduğuna göre sadece eksenel yükler altındaki yani kendi ağırlığını taşıyacak kadar donatı koymak en amantıklı yol olacaktır. Bunun içinde  A0=0 alarak yani deprem etkisi olmaksızın binamızı çözersek bu donatıyı elde etmiş oluruz.)

-zemin gerilmesi deprem artırım oaranı sıfırdır dır deprem yönetmenliğimize göre DGRUBUNA GİREN ZEMİN SINIFLARINDA  %50 ARTIRIM YAPILAMAZ.

-yapımız düzenli bir yapı olduğu için beta 0.80 alındı.

– R katsayısı 4 alındı bu yeni güçlendirme elemanları içimdir.mevcut elemanlara program otamatik olarak R=1 ygular.(tdy.7.5.2.3)

-bodrum kat olmadığı için deprem  yükü alt yüksekliği sıfır alınmıştır.

3-GÜÇLENDİRME ELASTİSE MÖDÜLÜ SEÇENEĞİNİ AÇ.

Yapının mevcut projesinde kullanılan beton sınıfı  olan 160 kg/cm2 veS2200 kg/cm2 idi buna bağlı olarak elastise mödülünü   16M PA için karekök 16 x 3250 +14000 förmülünden 27000 MPA    yani 270000 kg/cm2 olarak buluruz ve E2 bölümüne yazarız.çelik FYK sı yerinede 2200 kg/cm2 yi yazılır.

4 -GÜÇLENDİRME ELASTİSE MÖDÜLÜ NÜ AÇ SOLDAN TAKVİYE PROJESİ OPSİYONLARINI AÇ.

aşağıdada görüldüğü üzere deprem yapı güçlendirme projesi seçeneğini boş bırak ve en alttaki mevcut yapı tasarım standardını TDY 1975 yap

5-ÜST MENÜDEN OPSİYONLAR SEÇENEĞİNİ AÇ

aşağıda görüldüğü gibi lineer analiz-modal analiz- tuğla duvarlı deprem analizi ve yapı temel birlikte analizi seçeneklerini seç.(TDY 7.4.16 )

6 -ANALİZ YAP

aşağıda görülen menü gelir.buradan kiriş-kolon  donatı düzenleme yi aç .

7-ÇIKAN MENÜDEN E2-E9MEVCUT ELEMAN DONATILARINA ANALİZ SONUCUNDAKİ DONATILARI KOPYALA

seçeneği seç böylece yapımıza sadece eksenel yükler yani kendi ağırlığı altında olması gereken donatıyı atmış olduk.

8- 2.BİR ALTERNATİF OLARAKTA

aşağıdaki resimde görüldüğü üzere min pursantaj seçilerek minumum veya sizin takdir edeceğiniz oranda donatı atılabilir.

                                                                                                                                                                                                                                         

9- 3. BİR ALTERNATİF İSE

donatıları biliyorsak kendimiz girebiliriz. aşağıdaki menü açılmak sureti ile

10- BOYUNA DONATILARI ATADIK ENİNE DONATILARI İSE

güçlendirme projesi mevcut kolon donatılarını aç sol taraftaki menülerden kiriş-kolon düzenleme yı seç . sonra  kolon donatısını işaretle sonra all tüm kolonları seç rengi değişecektir ve daha sonrakiriş donatı değişikliğini aç.

aşağıdaki menü çıkar orada etriye aralıklarını gir bizim projemizde fi 8/25 cm idi onu girdik. Ayrıca korozyon oranınıda girebilirsiniz.

11-TÜM KİRİŞLER ALL LA  TEKRAR SEÇİLİR Kİ RENKLERİ DEĞİŞECEKTİR.

yine yandaki menüden kat kopyalama ile aşağıda gösrterildiği üzere tüm katlara kopyalıyınız.

aynı işlemler kolon etriye leri içinde tekrarlanarak mevcut etriye aralıkları tüm kolonlarada atanmış olur.

12- ŞİMDİ TEKRAR ANA GİRİŞ MENÜSÜNE DÖNELİM VE

yapı genel bilgileri menüsünü açalım ve aşağıda görüldüğü üzere  binamızın bulunduğu değprem bölgesine bağlı olarak  A0 katsayısını girelim bizim yapımızda 0.40 idi yani 1.dercede deprem bölgesi idi onu girdik.

13-SOL TARAFTAKİ MENÜLERDEN YAPI ELASTİSE MÖDÜLÜ SEÇİMİNİ SEÇ.

ve aşağıda görüldüğü gibi karot sonuçlarına göre sapma değeride düşülerek bulunmuş olan beton sınıfının elastise mödülünü ve basınç dayanımını girelim bizim örnek yapımızda BS 10 idi ayrica mevcut yapıdaki çeliğin çekme dayanımı olan 2200 kg/cm2 değerlerini yazalım.

14-TEKRAR TAKVİYE PROJESİ OPSİYONLARINI AÇARAK

aşağıdaki gibi deprem yapı güçlendirme seçeneğini okeyliyelim.

ayrıca kuşatılmış kolon kontrolü

çatlamış kesite göre analiz

yönetmeliğimize göre zorunlu olduğundan okeyli olmalı. diğer 2 seçenekte ok yapılır.

aşağıyada donatı gerçekleşme oranı yazılır ve mevcut yapı tasarım standartı 2007 olarak işaretlenerek.kapatılır ve analiz edilir.

15-ANALİZ BİTTİKTEN SONRA

kontrol amacıyla herhangibir kolon nunüzeri tıklanarak mevcut donatısı kontrol edilir özellikle etriye aralıkları doğru olarak girilmişmi bakılır.

aynı şey kiriş içinde yapılır.özellikle etriye aralıkları doğru olarak girilmişmi bakılır.

16- MEVCUT YAPI ANALİZİMİZ BİTTİ

DEPREM RAPORUNDAN tdy 2007  yapı deprem performans raporu başlığı tıklanarak açılır. Buna mevcut durum performans raporu denilir.

17-MEVCUT DURUM PERFORMANS RAPORUNU İNCELEYELİM.

aşağıdada görüldüğü üzere her katın deprem yükü ile mevcut yapımızın karşılıyabileceği deprem yükleri incelenir.bizim yapımızda 1.katta x yönünde 102.48 tonluk bir deprem kuvveti oluşacağı ama mevcut yapımızın bunun ancak 29.68 tonunun karşılıyabilecek durumda olduğunu görülüyor. buna bakarak mevcut yapımızın durumu hakkında fikir elde ettik.

18-YİNE MEVCUT YAPI PERFORMANS RAPORUNDA KOLONLARI VE KİRİŞLERİN r KAPASİTE ORANALRI  NI İNCELERSEK SARGI DONATILARIMIZIN ÇARPILI OLDUĞU  YANİ SARGI DONATISININ OLMADIĞI GÖRÜLÜR.

19- SON OLARAK BİNA PERFORMANS SONUCUNU BAKILIR

bizim yapımızda yapı performansı göçme konumunda çıkmıştır buda doğaldır.

ayrıca bina  yatya yük kapasite oranına bakalım 0.29 yani olası bir depremde binamızın maruz kalabileceği minumun deprem kuvvetinin ancak %29 unu karşılıyor demektir.

20- 2007 DEPREM YÖNETMELİĞİ 7. BÖLÜME GÖRE BİNALARIN PERFORMANSI 2 ŞARTIDA SAĞLAMALIDIR.

bunlardan birincisi etki kapasite oaranalrına göre elemanalrın eğilme kapasiteleri ki bunu yukarıda gördük göçme konumunda idi.

diğer kontrol ise göreli kat ötelemeleri kontrolüdür.oda aşağıda görülmektedir  .

 

ŞİMDİDE  DUVARLI DEPREM  ANALİZİNE BAKALIM

adındanda anlaşılacağı üzere bu menü ile mevcut yapımızdaki duvarlarıda hesaba katarak yapılan çözüm görülecektir. analiz sonucu gelen ana sayfaki deprem raporu açılır ve aşağıda gösteridiği üzere duvarlı deprem analizi raporu başlığına tıklanılır.((proje opsiyonlarında duvarlı deprem analizi seçilmek şartıyla))

AÇILAN SAYFADAN

duvar deprem etkileri ni elemanlarda dikkate al  menüsü tuıklanır.hesap yaptırılır.

HESAP BİTİKTEN SONRA

aşağıa gösteridiği gibi duvarlı deprem analizi raporu açılır.

AÇILAN RAPORUN SON KISMINDA BULUNAN

duvarlı deprem analiz peryotlarınıa bakılır.binamızın gerçek peryodu bu değerlerdir.deprem raporunda gözüken 1.peryot 0.71 2. peryotta 0.71 idi halbuki gerçek peryodo yapımızın 0.55 ve 0.17 dir x yönünde duvarların yapının rijitliğine etkisinden dolayı duvarlı hesapta peryotlar düşüktür.doğrusuda budur.

bu ne işimize yarar ?

başlangıçta sismik yani jeolojik zermin etüdüde yaptırmanın faydalı olacağını belirtmiştik.bu etüd sonucu elde edilen zemin peryodu ile duvarlı analiz sonucu elde edilen yapı peryodu aynı platoda olmamalıdır.yoksa yapımızda rezonans etkisi olşur. bu çok tehlike yaratır. örnek binamıza bakarsak zemin peryodomuz 0.32 sn idi dıvarlı peryodomoz ise 0.52 sn dolayısıyla mevcut yapımızda rezonans oluşmamaktadır.

2.AŞAMA  

ŞİMDİ ARTIK GÜÇLENDİRME YE GEÇEBİLİRİZ

1-MEVCUT DURUM ANA SAYFADAN

save i açalım ve mev yerine GÜÇ1 yazarak save edelim.

2-BİLGİ GİRİŞİNDEDE İSMİ DEĞİŞTİRELİM

3-GÜÇLENDİRME ELEMANLARINI SEÇELİM

mümkün olduğunca islak hacimlere ,  mutfağa gelmeyecek ve simetrik olacak şekilde güçlendirme perdeleri yerleştirmemiz gerekiyor.biz bu örnek projemizde K102-K114-K123 VE K111 olduğu yerlere perde koyalım.bunun için. k102 yi seçip sağ tıklayıp kiriş bilgisini açalım

4- AŞAĞIDA GÖRÜLDÜĞÜ ÜZERE

panel kutucuğuna ok koyalım ve malzeme yi tıklayarak E1 yapalım

5-yukarıda verdiğimiz 4 kiriştede aynı işlemi yapıp 4 adet güçlendirme perdesi oluşturmuş olalım. aşağıdaki gibi

6- SOL MENÜDEN GENEL KAT DÜZENLEYİ AÇ

  önce kiriş-paneli işaretle  panel yaptığımız 4 kiriş seç ve üstten seçimli kat kopyalamayı seç ve 4 katada kopyala

7-ANA MENÜDEN YAPI MALZEME SEÇİMİNİ AÇALIM

Aşağıda görüldüğü gibi yeni güçlendirme elemanalrımızın beton sınıfını c30 ve s420 olarak şeçelim.BURADA dikkat edeceğimiz husus yeni elemanların beton sınıfının mevcut beton sınıfından çok yüksek olmamasına dikkat etmek gerekir yani yapının karot sonucu bulunan beton sınıfı ile bizim yeni güçlendirme elemanlarında kullanacağimız beton sınıfının arası çok açık olmamalı  AYRICA BETONUN SINIFI YÜKSELDİKCE YANİ BASINÇ DAYANIMI ARTTIKCA beton GEVREK LEŞMEKTEDİR. DOLAYISIYLA DEPREM AÇISINDAN GEVREK ELEMAN ÇOK TEHLİKELİ OLMAKTADIR.bu hususuda düşünerek yeni elemanalra beton sınıfı tayin edilir. biz bu örnekte c30 yaptık.

8-ANALİZ YAPALIM

aşağıdaki menü geldi.işaretli olan performans analizini açalım

9-ANALİZ RAPORUNDA

aşağıdaki kısma bakarsakdepem yükünün yapının güçlendirilmesi ile fazlası ile karşılandığı görülecektir. x yönü zemin katta 108.51 tonluk bir deprem kuvvetine karşılık yapımız güçlendirilince 205.02 tona karşılık verecek hale gelmiştir.

10- RAPORUN ALT KISMINA BAKTIĞIMIZDADA

can güvenliği performans seviyesini yakaladık.ayrıca yapının alması tasarlanan deprem kuvvetinin %88 daha fazlasını karşılayacağıda gözükür.

ŞU HALDE GÜÇLENDİRME HESAPLARIMIZ TAMAMLANMIŞ OLDU