Adım Adım Betonarme Prefabrike Yapılar Hesabı

NOT: Lütfen bu konu ile ilgili soracağınız soruları alttaki linki kullanarak sorunuz.
Buraya yazacağınız sorularınız silinecektir.

Benim anlatım tarzım olabildiğince basittir. Kimi arkadaşlarımıza bunları biliyoruz geç diyebilirler ama her şeyin özü temelinde yatar.

Birçok durumu en basit mantıkla çözebiliriz. Çünkü “biz” (ben veya o değil) inşaat mühendisleri çözüme odaklandığımızda yapıyı en temel haliyle ele alır ve çözeriz.

Öncelikle bu örnekte hesap akışımız nasıl gidecek biraz ondan bahsedelim.
(Bu hesapta dinamik analiz yöntemini kullancağız)

1.Yükler belirlenecek.

2.Yükler belirlendikten sonra kütlelerin hesabına geçeceğiz.

3.Sistemin 3 boyutlu modeli Sap2000 de çizilecek. Mesnet ve mafsallar tanımlanacak.

4.Yükler ve kütleler Sap2000 programına girilecek. (Sadece kolon yükleri Sap2000 programı tarafından hesaplanacak)

5.Zemin sınıfına bağlı olarak Spektrum değerleri girilecek. ( Bu konu daha sonra detaylı olarak anlatılacak.)

6.Mod sayısı belirlenecek.

7.Yük kombinasyonları belirlenecek.

8.Sistem çözülecek.

YÜKLERİMİZİ TANIYALIM

Zati Yükler :

G1 : Çatı Makas Zati Yükü (Çatı Kaplaması, Aşık Yükleri ve Kendi Ağırlığı dahil)

G2 : Oluk Zati Yükü

G3 : Kolon Yükü

G4 : Arakat Kirişi Yükü

G5 : Bağlantı Kirişi ve Kreyn Kirişi Yükü

Hareketli Yükler :

Q1 : Çatı Makas Hareketli Yükü ( Kar Yükü )

Q2 : Oluk Hareketli Yükü

Q3 : Arakat Hareketli Yükü

Q4 : Bağlantı Kirişi Hareketli Yükü, Kreyn Hareketli Yükü

Rüzgar Yükleri :

R : Rüzgar Yükü (Rüzgarın yönüne göre Rx ve Ry)

Kreyn (Vinç) Yükleri :

VD : Kreynde Kolonlara kancalardan gelen yük

VF : Kreynde fren yükleri

Bu yükleri nasıl bulacağımızı adım adım öğreneceğiz…

ÖRNEK : Bu örnekte iki açıklıklı bir betonarme prefabrike bina çözümü yapılacaktır. Bu binaya ait bilgiler aşağıda verilmiştir.

PROJE BİLGİLERİ

Deprem bölgesi : 1. Derece
Etkin yer ivme katsayısı :Ao = 0.4
Bina önem katsayısı : ı = 1.0
Taşıyıcı sistem tipi : 2.2
Taşıyıcı sistem dav. Kts. : R = 5
Zemin sınıfı : Z3
Zemin grubu : C
Spektrum periyodları : TA= 0.15sn. TB= 0.60sn.
Har. yük azaltma kts. : 0.30
Zemin emniyet geril. : 1.50 kg / cm2
Çatı kaplama ağırlığı : 10 kg / m2
Kar yükü : 75 kg / m2

Not : Prefabrike betonarme karkas yapı elemanlarında C30 STIII-a, temellerde C25 STIII-a beton ve çelik sınıfları kullanılacağı göz önüne alınarak hesaplar yapılmaktadır.

KULLANILAN KAYNAKLAR

  1. ABYYHY. 1998 DEPREM YÖNETMELİĞİ
  2. TS500
  3. TS498
  4. TS9967

Kolon aks planı ve kesit şekilde verilen sistemin hesabı anlatılacaktır.

Adından da anlaşılacağı gibi prefabrike elemanlar fabrikada üretilerek yerinde monte edilen elemanlara denir. Örneğin tuğlada bir prefabrike elemandır.Ama biz burada betonarme prefabrike elemanlarla oluşturulan sistemler hakkında konuşacağız. Gelin betonarme prefabrike bir yapı sistemini, öncelikle çatıdan başlayarak neler vardı şöyle bir sayalım.

• Aşık
• Oluk
• Makas
• Çatı kirişi
• Parapet
• Kreyn kirişi
• Arakat döşeme plakları
• Panel duvar
• Arakat kirişi
• Bağlantı kirişi
• Kolon
vb.

Peki aklımıza şu soru gelebilir. Bu elemanlar birbirine nasıl bağlanacak ve bu bağlantı noktaları ne olarak kabul edilecek?

Elemanlar birbirine monolotik veya mafsallı olarak bağlanacak. Daha sonra bu bağlantı noktaları özel olarak ele alınacak.

Şimdi taşıyıcı sistemi kuralım. En temel ve basit haliyle şantiyede (veya prefabrike olarak da hazırlanabilir.) önceden hazırlanan soketli (Yuva veya çanak) temellere kolonlar getirilerek yerleştirilir. Kolonla soketin birleşimi sağlandıktan sonra buradaki düğüm ankastre kabul edilir. Daha sonra makaslar kolon konsollarındaki filizlere geçirilerek veya kolonlardaki yuvalara oturtularak monte edilir. Böylece kolon-makas monte işlemi tamamlanır. Buradaki bağlantı mafsallı olarak kabul edilir. ( Tabiî ki bu bağlantının farklı şekilleri de vardır. Biz burada genel olarak mafsallı olan bağlantılar üzerinde konuşacağız.) Makaslar monte edildikten sonra oluklar ve aşıklar monte edilir. Taşıyıcı sistem hazırlanmış olur. Matematiksel modele geçebiliriz…

Adından da anlaşılacağı gibi prefabrike elemanlar fabrikada üretilerek yerinde monte edilen elemanlara denir. Örneğin tuğlada bir prefabrike elemandır.Ama biz burada betonarme prefabrike elemanlarla oluşturulan sistemler hakkında konuşacağız. Gelin betonarme prefabrike bir yapı sistemini, öncelikle çatıdan başlayarak neler vardı şöyle bir sayalım.

• Aşık
• Oluk
• Makas
• Çatı kirişi
• Parapet
• Kreyn kirişi
• Arakat döşeme plakları
• Panel duvar
• Arakat kirişi
• Bağlantı kirişi
• Kolon
vb.

Peki aklımıza şu soru gelebilir. Bu elemanlar birbirine nasıl bağlanacak ve bu bağlantı noktaları ne olarak kabul edilecek?

Elemanlar birbirine monolotik veya mafsallı olarak bağlanacak. Daha sonra bu bağlantı noktaları özel olarak ele alınacak.

Şimdi taşıyıcı sistemi kuralım. En temel ve basit haliyle şantiyede (veya prefabrike olarak da hazırlanabilir.) önceden hazırlanan soketli (Yuva veya çanak) temellere kolonlar getirilerek yerleştirilir. Kolonla soketin birleşimi sağlandıktan sonra buradaki düğüm ankastre kabul edilir. Daha sonra makaslar kolon konsollarındaki filizlere geçirilerek veya kolonlardaki yuvalara oturtularak monte edilir. Böylece kolon-makas monte işlemi tamamlanır. Buradaki bağlantı mafsallı olarak kabul edilir. ( Tabiî ki bu bağlantının farklı şekilleri de vardır. Biz burada genel olarak mafsallı olan bağlantılar üzerinde konuşacağız.) Makaslar monte edildikten sonra oluklar ve aşıklar monte edilir. Taşıyıcı sistem hazırlanmış olur. Artık matematiksel modele geçebiliriz…

Modelimizi Sap2000 programına girerken tabandan ankastre üstten mafsallı bir sistem modeli oluşturacağız. (Kolonları tabandan ankastre, üstten makas ve oluklarla mafsallı bir model.)

Bazı ara detayları daha sonra tekrar anlatacağım. Bu yüzden öncelikle sadece yüklerin nasıl hesaplandığı üzerine genel olarak bilgi vermeye çalışacağım.

Aşık Yükleri :
G : Aşık Zati Ağırlığı + Çatı Kaplama Ağırlığı
Q : Kar yükü

Not: Aşık aralığını 2.00 m yi geçmeyecek şekilde yapmak en uygun çözüm olmaktadır. Çünkü çatı kaplamasının iki aşık arasındaki geçeceği mesafeyi fazla zorlamamak lazım.

(Bu yüklere göre aşık hesabı yapılır ve bu yükler makasa aktarılarak makas hesabına geçilir.)

Oluk Yükleri :
G2 : Oluk Zati Ağırlığı + Çatı Kaplama Ağırlığı
Q2 : Kar yükü + Su Yükü

Makas Yükleri :
G1 : Makas Zati Ağırlığı + Aşık Zati Ağırlığı +Çatı Kaplama Ağırlığı
Q1 : Kar Yükü

Rüzgar Yükleri :
Rx, Ry : Açıklık ve Yüksekliğe bağlı m2 ye gelen rüzgar yükü

Hesap sonucu bulunan yükler aşağıda verilmiştir.

MAKAS YÜKÜ
ORTA
G1 : 4.70 ton
Q1 : 3.05 ton

KENAR
G1 : 3.86 ton
Q1 : 1.52 ton

OLUK YÜKÜ
ORTA

G2 : 0.70 ton
Q2 : 0.80 ton

KENAR
G2 : 0.68 ton
Q2 : 0.58 ton

Dikkat edilirse burada kolon yüklerini vermedim. Kolon yüklerini Sap2000 programına hesaplatacağız.

verdiğin bilgiler çok faydalı…özellikle hiç prefabrik yapmayanlar için…devamını bekliyoruz…

NOT: Arkadaşlar konu ile ilgili soracağınız soruları alttaki linki kullanarak sorabilirsiniz.

Makas elemanına ait bilgiler:

Makas Aksı (Makasın Oluk Aksı) : 1600 cm
Makas Boyu : Makas Aksı - (Oluk Genişliği + Makas ile Oluk Arasındaki Mesafe)
Makas Boyu : 1555 cm

Adım adım modelimizi Sap2000 programına giriyoruz.

Şunu da belirtmek isterim ki kullanılan versiyona göre bazı menüler farklı olabilir. Temelde yapılacak olan adımlar hep aynıdır. Ben size benim izlediğim adımları anlatıyorum. Herkes kendi istediği adımdan başlayabilir veya farklı bir yol izleyerek, aynı sonuçlara ulaşabilir.

1.Adım : Kullanılacak olan birimin belirlenmesi

(Bence en temel noktalardan birisidir. Her seferinde kontrol edilmesi gerekir.)

Ben genel olarak (Ton-cm) olarak çalışıyorum.

2.Adım : Akslarımızı giriyoruz.

3.Adım : Malzemeyi tanımlıyoruz.

NOT: Arkadaşlar konu ile ilgili soracağınız soruları alttaki linki kullanarak sorabilirsiniz.

4.Adım : Sap2000’de Dinamik Analiz (Modal Analiz) için kütle hesaplarını yapacağız. Excelde hazırlayacağımız basit bir tablo ile kütleleri buluyoruz.

( Wi = G+nQ ) , ( m = Wi / g )

n : Hareketli yük katılım katsayısı
Wi : Kat Ağırlıkları
m : Kütle
g : Yerçekimi ivmesi

4.Adım : Sap2000’de Dinamik Analiz (Modal Analiz) için kütle hesaplarını yapacağız. Excelde hazırlayacağımız basit bir tablo ile kütleleri buluyoruz.

( Wi = G+nQ ) , ( m = Wi / g )

n : Hareketli yük katılım katsayısı
Wi : Kat Ağırlıkları
m : Kütle
g : Yerçekimi ivmesi

4.Adım : Sap2000’de Dinamik Analiz (Modal Analiz) için kütle hesaplarını yapacağız. Excelde hazırlayacağımız basit bir tablo ile kütleleri buluyoruz.

( Wi = G+nQ ) , ( m = Wi / g )

n : Hareketli yük katılım katsayısı
Wi : Kat Ağırlıkları
m : Kütle
g : Yerçekimi ivmesi