Betonarme Yapıların Tasarımı bb

TS EN 1992‐1‐1 Betonarme Yapıların Tasarımı Bölüm 1‐1: Genel Kurallar ve Binalara  Uygulanacak Kurallar Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İnş. Y. Müh. İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü

Eurocode 2’nin Kapsamı Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

2

•

Eurocode 2, donatısız, donatılı (betonarme) ve öngerilmeli beton  kullanılarak inşa edilen binalar ve inşaat mühendisliği alanına giren  diğer yapıların tasarımında uygulanır. Bu Eurocode, EN 1990 “Yapı  tasarımının esasları” standardında verilen tasarım   esasları ve  doğrulama, yapıların güvenliği ve kullanılabilirliği ile ilgili gerekler  ve prensipleri tamamlayıcı niteliktedir. • Eurocode 2, beton yapıların sadece yüke direnç, kullanılabilirlik,  dayanıklılık ve yangına direnç ile ilgili gereklerini kapsar. Isı ve ses  yalıtımı gibi diğer özelliklerle ilgili gerekler Eurocode 2 kapsamında  değildir. • Eurocode 2, aşağıda verilenlerle birlikte kullanılmak üzere  tasarlanmıştır: – – – – – –

EN 1990: Yapı tasarımının esasları EN 1991: Yapılar üzerindeki etkiler hEN’s: Beton yapılara ait yapı mamulleri ENV 13670: Beton yapıların uygulanması EN 1997: Geoteknik tasarım EN 1998: Deprem bölgelerinde yapılacak yapılar için depreme dayanıklı  yapı tasarımı

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Eurocode 2’nin Kapsamı Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık

• Eurocode 2, aşağıda belirtilen bölümlerden  oluşmaktadır: – – – –

Bölüm 1‐1: Genel kurallar ve binalara uygulanacak kurallar Bölüm 1‐2: Yapısal yangın tasarımı Bölüm 2: Betonarme ve öngerilmeli beton köprüler Bölüm 3: Sıvı tutma ve depolama yapıları

Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

3

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

EN 1992‐1‐1’in İçeriği Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

4

• • • • • • • • • •

Kısım 1: Genel Kısım 2: Tasarım esasları Kısım 3: Malzemeler Kısım 4: Dayanıklılık ve beton örtü tabakası Kısım 5: Yapısal analiz Kısım 6: Taşıma gücü sınır durumları Kısım 7: Kullanılabilirlik (hizmet verebilirlik) sınır durumları Kısım 8: Donatının ve öngerme kablolarının detaylandırılması  Kısım 9: Yapı elemanlarının detaylandırılması ve özel kurallar Kısım 10: Öndökümlü beton elemanlar ve yapılara uygulanan  ilave kurallar • Kısım 11: Hafif agregalı beton yapılar • Kısım 12: Donatısız ve seyrek donatılı beton yapılar Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Milli Ek EN 1992‐1‐1’in 121 maddesinde ulusal seçime izin verilir.

Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz

— 2.3.3 (3)

— 3.1.6 (1)P — 4.4.1.2 (13)

— 5.8.5 (1)

— 6.2.2 (1)

— 6.5.4 (4)

— 7.3.2 (4)

— 9.2.2 (4)

— 2.4.2.1 (1) — 3.1.6 (2)P — 4.4.1.3 (1)P

— 5.8.6 (3)

— 6.2.2 (6)

— 6.5.4 (6)

— 7.3.4 (3)

— 9.2.2 (5)

— 2.4.2.2 (1) — 3.2.2 (3)P — 4.4.1.3 (3)

— 5.10.1 (6)

— 6.2.3 (2)

— 6.8.4 (1)

— 7.4.2 (2)

— 9.2.2 (6)

— 9.6.3 (1) — 9.10.2.4 (2) — A.2.1 (2) — 9.7 (1)

— 11.3.5 (1)P — A.2.2 (1)

— 9.8.1 (3) — 11.3.5 (2)P — A.2.2 (2)

— 2.4.2.2 (2)

— 3.2.7 (2)

— 4.4.1.3 (4) — 5.10.2.1 (1)P — 6.2.3 (3)

— 6.8.4 (5)

— 8.2 (2)

— 9.2.2 (7)

— 9.8.2.1 (1) — 11.3.7 (1)

— A.2.3 (1)

— 2.4.2.2 (3)

— 3.3.4 (5)

— 5.1.3 (1)P — 5.10.2.1 (2) — 6.2.4 (4)

— 6.8.6 (1)

— 8.3 (2)

— 9.2.2 (8)

— 9.8.3 (1)

— 11.6.1 (1)

— C.1 (1)

— 2.4.2.3 (1)

— 3.3.6 (7)

— 5.2 (5)

— 5.10.2.2 (4) — 6.2.4 (6)

— 6.8.6 (2)

— 8.6 (2)

— 9.3.1.1 (3)

— 9.8.3 (2)

— 11.6.1 (2)

— C.1 (3)

— 2.4.2.4 (1) — 4.4.1.2 (3)

— 5.5 (4)

— 5.10.2.2 (5) — 6.4.3 (6)

— 6.8.7 (1)

— 8.8 (1)

— 9.5.2 (1)

— 9.8.4 (1)

— 11.6.2 (1)

— E.1 (2)

— 2.4.2.4 (2) — 4.4.1.2 (5)

— 5.6.3 (4)

— 9.8.5 (3) — 11.6.4.1 (1)

Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

— 5.10.3 (2)

— 6.4.4 (1)

— 7.2 (2)

— 9.2.1.1 (1)

— 9.5.2 (2)

— 2.4.2.5 (2) — 4.4.1.2 (6) — 5.8.3.1 (1)

— 5.10.8 (2)

— 6.4.5 (3)

— 7.2 (3)

— 9.2.1.1 (3)

— 9.5.2 (3) — 9.10.2.2 (2) — 12.3.1 (1)

— J.2.2 (2)

— 3.1.2 (2)P — 4.4.1.2 (7) — 5.8.3.3 (1)

— 5.10.8 (3)

— 6.4.5 (4)

— 7.2 (5)

— 9.2.1.2 (1)

— 9.5.3 (3) — 9.10.2.3 (3) — 12.6.3 (2)

— J.3 (2)

— 7.3.1 (5)

— 9.2.1.4 (1)

— 9.6.2 (1) — 9.10.2.3 (4) — A.2.1 (1)

— J.3 (3)

— 3.1.2 (4)

5

— 4.4.1.2 (8) — 5.8.3.3 (2) — 5.10.9 (1)P — 6.5.2 (2)

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

— J.1 (3)

Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik

• Bağımsız maddelerin karakterine bağlı olarak, bu  standardda prensipler ve uygulama kuralları birbirinden  farklı gösterilmiştir. • Prensipler; – Alternatifi olmayan genel ifadeler ve tarifleri ve – Özel olarak belirtmedikçe alternatifine izin verilmeyen gerekler  ve analitik modelleri içerir.

• Prensipler, paragraf numarasından sonra konulan P  harfiyle belirtilmiştir.

Detaylandırma

6

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Prensipler ve Uygulama Kuralları Arasındaki Farklılıklar Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

7

• Uygulama kuralları, prensiplerle uyumlu olan ve  prensiplerin gereklerini karşılayan,  genel olarak kabul  edilmiş kurallardır. • Standardda, yapılar için verilen uygulama kurallarından  farklı alternatif tasarım kurallarının uygulanmasına da  izin verilebilir.  – Ancak, alternatif kuralların ilgili prensiplerle uyumlu olduğu  gösterilmeli ve  – Eurocode’ların kullanılması durumunda beklenen yapısal  güvenlik, hizmet verebilirlik ve dayanıklılık bakımından asgari  denklik sağlanmalıdır.

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Kabuller Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

8

EN 1990’da verilen genel kabullere ilave olarak aşağıdaki  kabuller yapılmıştır: • Yapılar uygun nitelik ve tecrübeye sahip teknik elemanlar  tarafından tasarlanmıştır. • Fabrikalarda, beton santrallerinde ve şantiyede yeterli  gözetim ve kalite kontrolü yapılmıştır. • Yapım, yeterli beceri ve tecrübeye sahip personel tarafından  gerçekleştirilmiştir. • Kullanılan yapı malzemeleri ve mamulleri, bu Eurocode’da veya ilgili malzeme veya mamul standardlarında tarif edildiği  gibidir. • Yapıya yeterli bakım yapılacaktır. • Yapı, tasarlanma amacı doğrultusunda kullanılacaktır. • ENV 13670’te yer alan yapım ve işçilikle ilgili gereklere  uyulmuştur. Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Tasarım Esasları Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

9

• Bir yapı, tasarlanan kullanım ömrü boyunca uygun  güvenilirlik derecesini sağlayacak ve ekonomik olacak  tarzda tasarlanmalı ve inşa edilmelidir.  Yapı; – İnşa edilmesi ve kullanım esnasında oluşması muhtemel bütün  etkiler ve tesirlere direnç göstermeli, – Kullanım için gerekli şartlara uygunluğu sürdürmelidir.

• Bir yapı, yeterli; – Yapısal direnç, – Kullanılabilirlik ve – Dayanıklılığa sahip olacak şekilde tasarlanmalıdır.

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Güvenilirlik Kavramı  Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık

• EN 1990’da güvenilirlik, bir yapı veya taşıyıcı elemanın,  tasarım ömrü de dâhil olmak üzere, tasarımında dikkate  alınan belirtilmiş gerekleri karşılayabilme yeterliliği  tanımlanır. Güvenilirlik, çoğunlukla olasılık terimleri ile  ifade edilir ve bir yapının güvenlik, kullanılabilirlik ve  dayanıklılığını kapsar.

Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

10

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Güvenilirlik Kavramı Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik

• Yapısal tasarım ile ilgili niceliklerin (etkiler, geometri,  sınırlamalar, malzeme mukavemeti, vb) rasgele doğası  göz önüne alındığında, yapısal güvenilirlik  değerlendirmesi deterministik yöntemle yapılamaz, bir  olasılık analizi gerekir. • Güvenlik tahkikinin (doğrulamasının) amacı hasar  olasılığının (belirli bir tehlike durumunun oluşması veya  aşılması) sabit bir değerin altında kalmasını sağlamaktır.  Bu değer, yapı türünün, can ve mal güvenliğine etkinin  bir fonksiyonu olarak belirlenir.

Detaylandırma

11

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Güvenilirlik Kavramı Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

12

• Bir yapı için tehlikeli olan her durum bir "sınır durum"  olarak adlandırılır. Yapı bu sınır duruma eriştikten sonra,  artık dizayn edildiği için işlevlerini yerine getiremez. • İki tip sınır durumu vardır: – Taşıma Gücü Sınır Durumu (ULS: Ultimate Limit State) – Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS: Serviceability Limit State)

• Taşıma Gücü Sınır Durumunu aşma yapının tamamının  veya bir bölümünün göçmesine neden olur. • Kullanılabilirlik Sınır Durumunu aşma ise, projenin  gereksinimleri açısından yapıyı elverişsiz hale getirir.

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Güvenilirlik Yönetimi Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

13

• Seviye III Yöntemi: Tam probabilistik bu yöntem prensip  olarak, belirtilen güvenilirlik problemine doğru cevaplar  oluşturur. Ancak, tasarım kodlarının kalibrasyonunda,  istatistiki verilerin sıklığındaki yetersizlik sebebiyle seyrek  olarak kullanılır. • Seviye II Yöntemi: Birinci mertebe güvenilirlik yöntemi veya  β‐yöntemi iyi tanımlanmış belirli yaklaşımların kullanılmasını  sağlar ve çoğu yapı uygulamalarının yeterli hassaslıkta olduğu  sonucunu doğurur. Gerekli veriler genellikle mevcut  olmadığından bu yöntemi de pratik tasarımda uygulamak  zordur.  • Seviye I Yöntemi: Yarı probabilistik olan bu yöntem kısmi  faktör yöntemi olarak adlandırılır. Bu yöntem, yapının gerekli  güvenilirliğini, problem değişkenlerinin «karakteristik  değerlerini» ve bir dizi «güvenlik elemanını» kullanarak  sağlayan bir dizi kurala uyum esasına dayanır. Bunlar etki,  malzeme ve geometrideki belirsizlikleri kapsayan kısmi  güvenlik faktörleri ile temsil edilmektedir. Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Kısmi Faktör Yöntemi Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

14

Bu yöntem, tasarımcının herhangi bir probabilistik bilgiye sahip  olmasını gerektirmez, çünkü güvenlik sorununun probabilistik yönleri zaten yöntem kalibrasyon sürecinde (karakteristik  değerlerin ve kısmi güvenlik faktörlerinin seçiminde) dikkate  alınır. Yöntem aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır: • Etki tesirleri ve direnç bağımsız rassal değişkenlerdir. • Etki tesirleri ve direnç karakteristik değerleri, verilen bir  olasılığın temelinde, ilgili dağılımların verilen düzeninin oranı  olarak sabittir. • Diğer belirsizlikler kısmi faktörler ve ek unsurlar uygulayarak  karakteristik değerler, tasarım değerlerine dönüştürülerek  dikkate alınır. • Tasarım etki tesirleri, tasarım direncini geçmiyorsa güvenlik  değerlendirmesi olumludur. Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Kısmi Faktör Yöntemi Genel Tasarım Esasları

Rk

Ed ≤ Rd

Malzemeler Dayanıklılık

Rd = Rk /R

Ed = E*Ek 

Tasarım Seviyesi

Yapısal Analiz Taşıma Gücü

Ek

Kullanılabilirlik Detaylandırma

15

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

16

• EQU: Yapı veya yapı ile rijit kabul edilen bütünlük  halindeki yapı kısmında statik denge kaybı, burada; – Değerdeki küçük değişiklikler veya tek bir kaynaktan gelen  etkilerin dağılımı önemlidir ve – Yapı malzemeleri veya zemin dayanımları genellikle yönlendirici  değildir;

• STR: Temel pabuçları, kazıklar, temel duvarları vb. dahil  olmak üzere yapı veya yapı elemanlarında iç göçme veya  aşırı şekil değiştirme, burada yapı malzemeleri ve yapı  yönlendiricidir. • GEO: Zemin veya kayanın, direnç sağlamada önemli  olduğu hallerde, zemindeki göçme veya önemli şekil,  değişikliği. • FAT: Yapı veya yapı elemanlarındaki yorulma göçmesi. Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Tahkikler Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

Statik Denge Tahkiki (EQU):

Ed,dst. : Kararlılık bozucu etki tesirlerinin tasarım değeri Ed,stb. : Kararlılık sağlayıcı etki tesirlerinin tasarım değeri

Direnç Tahkiki (STR ve/veya GEO):

Ed  Rd

Bir bölüm, eleman veya bağlantıda, kopma veya aşırı şekil değiştirme sınır durumu Ed : İç kuvvetler, momentlerin etki tesirleri veya farklı iç kuvvetler veya  momentleri temsil eden vektörlerin tasarım değerleri, Rd :Tekabül eden dirençlerin tasarım değerleri

Rd  R  X d 1 ,.... X di , ad ,1 ,......ai  veya Rd  X d ,i i

17

Ed ,dst .  Ed ,stb.

X k ,i

 M ,i

veya X d ,i 

Rk

R

X k ,i

 M ,i

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumu Etki Kombinasyonları Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

18

Kalıcı ve geçici tasarım durumları için etkilerin kombinasyonu (Malzeme yorulması hariç)

Ed  E    G , j Gk , j   P Pk   Q1 Qk ,1    Qi  0,i Qk ,i  Kaza durumu tasarımı için etkilerin kombinasyonu Ed ,A  E    GA , j Gk , j   PA Pk  Ad  1,1 Qk ,1    2,i Qk ,i 

Deprem tasarımı için etkilerin kombinasyonu Ed ,A  E    GA , j Gk , j   P Pk  AEd    2,i Qk ,i 

Gk Pk Qk,1 Qk,i Ad AEd

: Kalıcı etkinin karakteristik değeri : Öngerme etkisinin karakteristik değeri : Öncü tek değişken etkinin karakteristik değeri : Öncü tek değişken etkiye eşlik eden etki i nin karakteristik değeri : Kazara oluşan etkinin tasarım değeri : Sismik etkinin tasarım değeri 0i : Kombinasyon faktörleri Gj, P, Qi   : Kısmi faktörler Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumu Etki Kombinasyonları Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

19

Değişken etkinin kombinasyon değeri (0Qk): Etkilerin kombinasyonuna bağlı olarak tesirlerin meydana gelme  olasılığının aşıldığı, münferit etki karakteristik değeri ile yaklaşık aynı  olacak şekilde seçilen, istatistikî değerlendirme esas alınarak da  belirlenebilen değer. Bu değer 0 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak  karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir. Değişken etkinin tekrar değeri (1Qk): Referans dönem içerisinde, sadece küçük bir kısmı oluşturan toplam  süre boyunca aşılması veya aşılma sıklığının verilen bir değerle  sınırlanması için belirlenen, istatistikî değerlendirmenin de esas  alınabildiği değer. Bu değer 1 ≤ 1 katsayısı ile çarpılarak karakteristik  değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade edilebilir. Değişken etkinin yarı sabit değeri (2Qk): Referans dönem içerisinde, büyük bir kısmı oluşturan toplam süre  boyunca aşılması için belirlenen değer. Bu değer 2 ≤ 1 katsayısı ile  çarpılarak karakteristik değerin belirlenmiş bölümü olarak ifade  edilebilir. Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumu Kısmi Faktörler Genel

Kalıcı Etkiler Gk Tasarım Esasları

Etkiler

Malzemeler Dayanıklılık

Set A

Taşıma Gücü Kullanılabilirlik

Set C

Öncü tek değişken  etkiye eşlik eden etki Qk,i

Olumsuz  Olumlu Şartlar  Şartlar

Olumsuz  Olumlu Şartlar  Şartlar

Olumsuz  Şartlar 

Olumlu Şartlar

1.10

0.90

1.5

0

1.5∙0,i

0

1.35

1.00

1.5

0

1.5∙0,i

0

Yapısal Analiz

Set B

Öncü tek değişken  etki Qk,1

veya aşağıdakilerin en elverişsizi 1.35

1.00

1.5∙0,1

0

1.5∙0,i

0

0.85∙1.35

1.00

1.5

0

1.5∙0,i

0

1.00

1.00

1.30

0

1.30

0

Detaylandırma

20

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Kısmi Faktör Setleri Genel Tasarım Esasları

Malzemeler

Sınır Durumu

Kısmi Faktör Seti

EQU ‐ Yapıların statik dengesi

Set A

STR ‐ Yapı elemanlarının,  geoteknik etkileri kapsamayan  Set B tasarımı

Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

21

STR ‐ Yapı elemanlarının,  geoteknik etkileri kapsayan  tasarımı (temel pabuçları,  kazıklar, temel duvarları, vb.) GEO – Zemin direnci

Yaklaşım 1: Set C ve Set B’den ayrı ayrı hesaplanan  tasarım değerlerinin, geoteknik etkiler ve ilave olarak  yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan diğer etkilere  uygulanması. Yaygın durumlarda, temel pabuçlarının  boyut tayininde, Set C ve yapısal dirençte Set B dikkate  alınır. Yaklaşım 2: Set B’den hesaplanan tasarım değerlerinin,  geoteknik etkiler ve ilave olarak yapıya etkiyen/yapıdan  kaynaklanan diğer etkilere uygulanması. Yaklaşım 3: Set C’den hesaplanan tasarım değerlerinin,  geoteknik etkiler ve aynı zamanda Set B’den hesaplanan  kısmi faktörlerin yapıya etkiyen/yapıdan kaynaklanan  diğer etkilere uygulanması.

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Kullanılabilirlik Sınır Durumu  Tahkik ve Etki Kombinasyonları

Ed  C d

Genel Tasarım Esasları

Malzemeler

Ed : Kullanılabilirlik ölçütlerinde tarif edilen etki tesirlerinin, ilgili  kombinasyon esas alınarak belirlenen tasarım değeri Cd :Geçerli kullanılabilirlik ölçütlerinin tasarım değer sınırı

Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü

Karakteristik Kombinasyon: (geri dönüşsüz sınır durumlar)

Sık Kombinasyon: Kullanılabilirlik

(geri dönüşümlü sınır durumlar)

Detaylandırma

Yarı‐kalıcı Kombinasyon:

Ed  E   Gk , j  Pk  Qk ,1    0,i Qk ,i  Ed  E   Gk , j  Pk   1,1 Qk ,1    2,i Qk ,i  Ed  E   Gk , j  Pk    2,i Qk ,i 

(uzun süreli etkiler ve görünüş)

Kullanılabilirlik sınır durumunda etki kısmi faktörü F = 1.0 olarak alınır.

22

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

 ‐ Kombinasyon Faktörleri (Binalar için) Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

23

Etki

0

1

2

Binalara etkiyen yükler Kategori A: Ev, konut alanları Kategori B: Ofis alanları Kategori C: Kongre alanları Kategori D: Alışveriş alanları Kategori E: Depolama alanları Kategori F: Trafiğe açık alanlar (Araç ağırlığı ≤ 30 kN) Kategori G: Trafiğe açık alanlar (30 kN  1000 m olan yerler Diğer CEN üyesi ülkelerdeki, ortalama kotu H ≤ 1000 m olan yerler

0.7 0.7 0.5

0.5 0.5 0.2

0.2 0.2 0

Binalara etkiyen rüzgar yükü

0.6

0.2

0

Binalardaki sıcaklık (yangın haricindeki)

0.6

0.5

0

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Malzeme Kısmi Faktörleri  fyk  cc fck fp 0.1k  , Rd  R  ,     c s   s

Genel Tasarım Esasları

Malzemeler

Taşıma gücü sınır durumu için malzeme faktörleri Tasarım durumları

Beton için

Donatı çeliği için

Öngerme çeliği için

Yapısal Analiz

Kalıcı & Geçici

1.5

1.15

1.15

Taşıma Gücü

Kazara oluşan

1.2

1.0

1.0

Dayanıklılık

Kullanılabilirlik

C

S

Kullanılabilirlik sınır durumunda C ve S değerleri için önerilen değer 1.0’dır.

Detaylandırma

24

S

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Beton Dayanım Sınıfı  Genel

C 35 / 45

Tasarım Esasları

Malzemeler

28 günlük karakteristik silindir dayanımı (fc,cyl)

28 günlük karakteristik küp dayanımı (fc,cube)

Dayanıklılık

Taşıma Gücü Kullanılabilirlik

h=300mm

Yapısal Analiz

Kenar ölçüsü 150 mm olan küp numune

Detaylandırma d=150 mm

25

En yüksek dayanım sınıfı Cmax’tır. Cmax değeri, her ülke için, kendi milli ekinde  verilebilir. Önerilen değer: C90/105 Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Betonun Malzeme Özellikleri Genel Tasarım Esasları

Malzemeler

80

C 80

Taşıma Gücü

 c1 fcm

C45 0.4 fc

40 C 25 20

c [o/oo] 1.0

Ec=1.05 Ecm Ecm

2.0

3.0

c c1

4.0

fcm  fck  8 [N / mm ] 2

fcm 28 günlük ortalama silindir basınç dayanımı fck 28 günlük karakteristik basınç dayanımı

26

c  c1

k  1.05Ecm 

fc

Kullanılabilirlik Detaylandırma



c

C55

60

Dayanıklılık Yapısal Analiz

2 Doğrusal olmayan yapısal analiz için  c  k   fcm 1   k  2 

c [N/mm2]

Ecm  22(

c,u

fcm 0.3 ) [N / mm2 ] 10

Ecm Betonun sekant elastisite modülü Ec Betonun 28 günlük tanjant elastisite modülü

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Enkesit Tasarımında Dikkate Alınacak Gerilme – Şekil Değiştirme İlişkileri Genel Tasarım Esasları

fck

c

c fck fcd

fcd

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü

c2

c

cu2

2   c   0   c   c 2 için  c  fcd 1   1       c 2    cu2   c   c 2 için  c  fcd

c3

0   c   c 3 için  c  fcd

c  c3

 cu 3   c   c 3 için  c  fcd

Kullanılabilirlik Detaylandırma

27

cu3

c

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Beton Dayanım Sınıfları Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

28

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Betonun t Günlük Dayanımı Genel Tasarım Esasları

Malzemeler

Beton basınç dayanımının farklı safhalarda (kalıp  sökülmesi, öngerilmenin betona aktarılması) herhangi bir t  zamanı için tanımlanmasına da [fck(t)] ihtiyaç duyulabilir.  Farklı yaşlar için fck(t) değerleri:

Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

29

3  0.5  αcw :  Basınç bölgesinde oluşan gerilme durumunu dikkate almak için kullanılan  katsayı (Öngerimeli olmayan yapılar için αcw =1) cot θ = 1 için kayma donatısı en büyük efektif enkesit alanı :

Asw ,max  fywd bw  s 118



0.5   cw  v1  fcd sin Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Kayma Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz

Kayma donatısı gerektiren yapı elemanları Doğrudan basınç etkisi altında bulunan kısa kesme açıklıklarındaki  kayma donatısı Mesnet kenarından itibaren 0.5d ≤ av ≤ 2.0d arasındaki bir mesafe  dâhilinde üst tarafından yük uygulanan yapı elemanlarında, uygulanan  yükün kesme kuvveti VEd’ye katkısı, VEd’nin  = av/2d faktörü ile  çarpılarak azaltılması yoluyla dikkate alınabilir.  VEd ≤ Asw ∙ fywd sin α

Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

119

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Kayma

Taşıma Gücü

Tablalı T kirişlerin gövde ve tabla kısımları arasında oluşan kesme  kuvveti • Tabla kısmının kayma dayanımı, bu kısmın, basınç çubukları  ve çekme donatısını biçimindeki çekme çubuklarından oluşan  bir sistem olduğu kabulüyle hesaplanabilir. • Tablalı T kirişte, boyuna minimum donatı bulunmalıdır. • Tabla kolu ile kiriş gövdesinin kesiştiği yerde oluşan boyuna  kayma gerilmesi vEd, tablanın dikkate alınan kısmında oluşan  normal (boyuna) kuvvetteki değişim vasıtasıyla belirlenir ve  aşağıdaki bağıntıyla hesaplanır:

Kullanılabilirlik

vEd = ΔFd / (hf ∙ Δx)

Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz

Detaylandırma

120

hf : Kiriş gövdesi ile tabla kolu kesişim yerindeki tabla kalınlığı, Δx : Dikkate alınan uzunluk, ΔFd : Tablada oluşan normal kuvvette Δx uzunluğu boyunca meydana  gelen değişim Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Kayma Genel Tasarım Esasları

Tablalı T kirişlerin gövde ve tabla kısımları arasında oluşan  kesme kuvveti

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

121

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Burulma Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

Yapının statik dengesinin, yapı elemanlarının burulma  direncine bağlı olduğu durumlarda, taşıma gücü ve  kullanılabilirlik sınır durumlarını da kapsamak üzere,  yapının burulma etkisine karşı tasarımında yapı bir bütün  olarak dikkate alınmalıdır. Burulma momenti nedeniyle oluşan kayma gerilmesi:

 t ,i  tef ,i

TEd  2 Ak

i cidarında burulmaya bağlı  oluşan kesme kuvveti VEd,i

VEd ,i   t ,i  tef ,i  zi TEd, uygulanan tasarım burulma momenti

122

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

Zımbalama kesme kuvveti, bir döşeme veya temelin, bağıl olarak oldukça küçük  bir alan olan yüke maruz Aload alanına etki eden tekil yük veya tepki kuvvetinden  kaynaklanabilir. 123

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama Genel

Kontrol sınırının tanımı

Tasarım Esasları

Malzemeler

esas kontrol kesiti esas kontrol alanı Acont

Dayanıklılık

esas kontrol sınırı u1

Yapısal Analiz

yük uygulanan alan Aload

Taşıma Gücü Kullanılabilirlik Detaylandırma

rcont sonraki kontrol sınırı 124

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz Taşıma Gücü

• Kayma direnci, kolon yüzeyinde ve esas kontrol sınırı  u1’de kontrol edilmelidir. Bu kontrol sonucunda kayma  donatısı kullanılması gerektiği sonucu ortaya çıkarsa, bu  sınırdan ötede kayma donatısı kullanılmasına ihtiyaç  duyulmayacak bir sonraki sınır uout,ef bulunmalıdır. • Esas kontrol sınırı u1, normal şartlarda yük uygulanan  alandan 2.0d mesafe kabul edilebilir ve çevre uzunluğu  en az olacak şekilde oluşturulmalıdır

Kullanılabilirlik Detaylandırma

125

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama – Kontrol Sınırları Genel

• Açıklık yakınındaki kontrol sınırı

Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık

açıklık Yapısal Analiz Taşıma Gücü

• Bir kenar veya köşeye yakın olan veya kenar veya köşe  üzerindeki kontrol sınırı

Kullanılabilirlik Detaylandırma

126

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama – Özel Uygulamalar yük uygulanan alan

Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık Yapısal Analiz

Yüksekliği değişken temel  pabucunda kontrol kesiti  yüksekliği Başlığı lH  2(d + hH) kadar  genişletilmiş kolona oturan  döşeme dairesel kesitli kolonlarda esas kontrol  sınırı

127

Y. Doç. Dr. Cenk Üstündağ İstanbul Teknik Üniversitesi  |  Mimarlık Fakültesi  |  Mimarlık Bölümü  

yük uygulanan alan

Taşıma Gücü Sınır Durumları Zımbalama ‐ Kontroller Genel Tasarım Esasları

Malzemeler Dayanıklılık

• Zımbalama etkisiyle oluşan kayma gerilmesi için tasarım  işlemi, kolon yüzünde ve esas kontrol sınırı u1’de yapılan  kontrollere dayanır. • Kontrol sınırında veya yük uygulanan alan çevresinde,  en büyük zımbalama kayma gerilmesi aşılmamalıdır:

vEd