The analysis of the shear wall as a composite plate
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2004
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SİNAN ABDULHALIK YASIN
Danışman: SERAP KAHRAMAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:VI ÖZET Yüksek yapılarda, deprem, rüzgar, vb. nedenlerle ortaya çıkan yatay yüklerin karşılanabilmesi oldukça büyük bir önem taşımaktadır. Söz konusu yatay kuvvetlerden kaynaklanan büyük iç kuvvetler ve mertebesi yapı sistemine bağlı olan yatay ötelemelerle karşılaşılmaktadır. Taşıyıcı sistemi çerçevelerden oluşan yüksek yapılarda; üst katlarda yapısal olmayan hasarların oluşumuna ve yaşayanların rahatsız olmasına neden olacak boyutlarda yanal ötelemeler söz konusu olmakta ve özellikle alt katlarda, yatay kuvvetler nedeni ile ortaya çıkan büyük kesit zorlarının karşılanabilmesi için kesit boyutlarının arttırılması gerekmektedir. Kesit boyutlarının arttırılması gerek kullanım gerekse mimari açılardan sakıncaları bulunan bir durumdur. Betonarme yüksek yapılarda perdelerin, tüp sistemlerin, perde-çerçeve sistemlerin kullanılması, yatay ötelemelerin belirli sınırlar içerisinde kalmasını ve yatay etkilere karşı dayanımın arttırılmasını sağlamaktadır. Bu nedenle LAMWALL (tabakalı duvar), "Tabakalı Kompozit Plak Modeli", yüksek yapılarda perdeyi temsil etmek amacıyla geliştirilmiştir. LAMWALL'in formülasyonu iki kısımdan oluşmaktadır. Formülasyonun ilk kısmı genel ortotropik malzemeden oluşan tabakalı kompozit plaktır. İspatlanan formülasyon, farklı doğrultulardaki malzeme tabakalarının birleştirilmesiyle oluşan bünyesel bağlantıları kullanarak elde edilmektir. Burada, betonarme plakların doğrusal olmayan analizi, sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiş ve tabakalı kompozit malzeme modeli, betonarme plakların davranışının tanımlanması için kullanılmıştır. Betonarme plakların lineer olmayan analizinde bu yaklaşımın prensipleri (kompozit malzemeler mekaniği)VII kullanılmıştır. Perde duvarların tanımlanmasında tabakalı kompozit malzeme modelinin kullanılması, literatürde aynı konuda yararlanılan yaklaşımlardan farklıdır. Malzemeler (beton ve çelik) arasındaki bünyesel ilişkileri göstermek amacıyla, basitleştirme varsayımları yapılmaktadır. Bu sebeple, beton malzemenin çekme bölgesinde elastik, basınç bölgesinde elastik-sertleşen bir davranış gösterdiği ve çeliğin tek eksenli yük taşıdığı kabul edilmektedir. Formülasyonun ikinci kısmı, üç boyutlu uzaysal çerçevedir. Çerçeve, rijit düğümlere bağlı doğru eksenli prizmatik elemanlardan oluşmaktadır. Bu elemanlar, düzlem çerçeve ile İzgara sistemleri elemanlarının etkileşimlerinin sonucudur. Üç boyutlu bir elemanın, her bir ucunda altı adet serbestlik derecesi bulunmaktadır, bunlar eksenler doğrultusunda üç adet dönme ve üç adet Ötelenmedir. Elemanın düzlemi içinde eksenel kuvvet, burulma momenti, eğilme momenti ve kesme kuvveti bulunmakta, düzlemi dışında ise eğilme momenti ve kesme kuvveti bulunmaktadır. Elemana etki eden kuvvetler eleman boyunca sabit düğümlere aktarılmakta, bu nedenle matris formülasyonu sadece düğüm noktalarına etkiyen dış kuvvetlere dayanmaktadır. Çalışma kapsamında geliştirilen bilgisayar programı kullanılarak iki ve üç boyutlu çerçeve sistemler için sayısal örnekler çözülmüş ve ayrıca perde-çerçeve sistemden oluşan bir yapı, LAMWALL modeli ve iki boyutlu çerçevenin kombinasyonundan oluşan çözüm sistemi ile analiz edilmiştir. Ulaşılan yeni kavramlar ve açıklamaları incelenmiş, Sap2000 V7.12 yapısal analiz programının verileri ile karşılaştırılmıştır. Tabakalı kompozit malzeme yaklaşımıyla geliştirilen LAMWALL modeline ait kuvvet-deformasyon davranışı incelenmiştir. Bu araştırmada yapılan bilgisayar programında FORTRAN POWER STATION 4.0 yazılımı kullanılmıştır. Anahtar kelimeler: uzaysal çerçeve, perde, perdeli çerçeve, tabakalı kompozit plak, sonlu elemanlar