Taşıyıcı sistem davranışı bu yöntem ile daha gerçekci olarak irdelenir. Yapısal sistemin davranışı belirlemek için elastik yöntemin aksine daha çok parametreye ihtiyaç duyulmaktadır. Taşıyıcı sistem düzensizliği analiz yöntemini etkilediğinden ve birçok kabule dayandığından analizin güvenirliliğide daha az olacaktır. Şekildeğiştirmeye göre tasarım olarak adlandırılan bu analizde, taşıyıcı sistem hedef yerdeğiştirmeye ulaştığında, binanın beklenen hedef performansı kontrol edilir.

Güncel deprem yönetmeliği (TBDY-2018) bölüm 15.5-te tanımlan doğrusal ve bölüm 15.6-da tanımlanan doğrusal olmayan hesap yöntemi ile binaların deprem etkisi altında performans değerlendirmesini inceler. Doğrusal olmayan hesap yöntemleri Bölüm 5-te tanımlandığı gibi, tek modlu itme yöntemleri çok modlu itme yöntemleri zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemi olarak tanımlamaktadır.

Güncel yönetmelik (TBDY-2018) tek modlu yöntemini, mod birleştirme yönteminin tek modlu uygulamasının artımsal karşılığılı olarak tanımlar. Göz önüne alınand deprem doğrultusunda hakim mod şekli ile orantılı şekilde hedef yerdeğiştirme talebine kadar taşıyıcı sistem artımsal olarak ittirilir. Her bir adımda sistemde meydana gelen yerdeğiştirme, plastik şekildeğiştirme ve iç kuvvetler ile bunların birikimli değerleri hesaplanır. Son adımda şekil değiştirme talebine karşılık gelen birikimli değerler, şekildeğiştirme esas hesap değeleri elde edilir. Sabit tek modlu ve değişken tek modlu itme yöntemi ile hesap analizi yapılır. Değişken tek modlu yönteminde modal kapasite eğrisi doğrudan elde edilir. Sabit tek modlu itme yöntemi ise modal kapasite eğrisine dönüşüm yapmak gerekecektir.

Resim 1 - Tek Modlu İtme Yöntemi Yükleme Durumu

📹 Tek modlu itme yöntemi ile deprem değerlendirmesi eğitimimize ve tüm videolara Youtube kanalımızdan erişebilirsiniz.

Sabit tek modlu itme yöntemi birinci modun etkili olduğu düşük katlı binalarda ve binanın burulma düzensizliğinin sınırlı olduğu durumlarda yeterli yaklaşım sağlar. Değişken modlu itme yönteminde her bir itme adımında meydana gelen plastik mafsallar dikkate alınarak yenilenen titreşim hesabı ile değişken mod şekline uyumlu olarak taşıyıcı sistem ittirilir. İtme eğrisine gerek kalmaksızın modal kapasite eğrisi direk elde edilir. Her iki yöntemin detayları güncel TBDY-2018 EK-5B’de verilmiştir.

Resim 2 - Statik İtme Eğrisi ve Modal Kapasite Eğrisi

Statik itme eğrisi, taşıyıcı sistem özellikleri bağlı olup, taşıyıcı sistemin doğrusal olmayan davranışla karşıladığı taban kesme kuvvetini ve tepe yerdeğiştirmesi arasındaki ilişkiyi gösterir. Statik itme analizinde yatay kuvvet (taban kesmesi) arttıkça plastik yerdeğiştirmeler büyümekte ve sistemde hasar oluşmaktadır. Her bir adımda plastik mafsalların ortaya çıkış sırası izlenmesi yapı sistemi hakkında bizlere davranış hakkında bilgi verecektir. Doğrusal olmayan statik itme analizinde aşağıdaki kabuller yapılır:

  • Plastik şekil değiştirmeler belirli kesitlerde toplandığı kabul edilir ve plastik mafsal kabulü yapılır.
  • Plastik mafsallar kesitlerin en çok zorlandığı bölgelerde yani, kolon ve kirişlerin uçlarında, perdelerde ise her katın tabanında oluşacağı kabul edilir.
  • Düşey taşıyıcı elemanlarda eksenel kuvvetin etkisi dikkate alınarak karşılıklı etki diyagramı mevcut malzeme dayanımları kullanılarak belirlenerek hesap analizinde dikkate alınır.
  • Betonarme kesitlerde daha gerçekci bir yaklaşım için çatlamış eğilme rijitlikleri kabul edilir.

Zaman tanım alanında doğrusal hesap yöntemi bir deprem hareketi altındaki taşıyıcı sistemin hareket denklemi sayısal olarak çözülerek, sistemin elastik ve plastik yerdeğiştirmeleri, kesit iç kuvvetleri, plastik mafsal dönmeleri ve malzemede oluşan birim uzalma/kısalma talepleri belirlenir. Çözümü en kapsamlı olan bu analizde analiz kabulleri fazla olacağından, taşıyıcı sistem matematik modeli daha hassas olarak yapılır. Ayrıca, analizde kullanılacak deprem kayıtları yönetmelikte verilen elastik spektrum eğrisi ile uyuşması gerekmektedir. Deprem kayıtları birbirine dik her iki doğrultuda aynı anda uygulanarak analiz edilir.

Resim 3 - Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Analizi
📌 Mevcut binaların değerlendirilmesi eğitimlerimizi Youtube kanalımızdan veya aşağıdaki oynatma listesinden ulaşabilirsiniz.