Table of Contents

Eurocode 8’e Göre Deprem Analizi

ProtaStructure artık EuroCode 8’e uygun olarak deprem yüklerini hesaplayabiliyor.  Aşağıdaki Ulusal Ek’in ülkeye özgü gereksinimleri uygulanmıştır :




  1. MS EN 1998-1 : 2015 (Malezya Ulusal Eki)

  2. SS EN 1998-1 : 2013 (Singapur Ulusal Eki)


Şuraya gidin: Bina Analizi diyalog penceresi > Ön Analiz sekmesi : 

  1. Şuraya tıklayın: Ayarlar Merkezi > Kod bölümü görüntülenir > Deprem Kodu’nu   seçin
  2. Deprem Parametresi’ne tıklayın , Deprem Parametreleri ve Ayarları’na erişmek için.
Malezya Ulusal Eki 



Singapur Ulusal Eki 

Bilgi
Parametre hakkında daha fazla bilgi ve rehberlik için
i  simgesine tıklayın.


Bu makaleyi de okuduğunuzdan emin olun Deprem Yükü – Temel Kılavuz. 

Parametreler



Aşağıda “Parametreler” sekmesindeki temel girdilerin açıklamaları verilmiştir :




  1. Spektrum Açısı : Uygulanan deprem kuvvetlerinin, plan görünüşteki yapı yönüne göre açısıdır; global yataydan saat yönünün tersine ölçülür.  Örneğin dikdörtgen bir bina döndürülmüş bir açıyla modellenmişse, spektrum açısı buna göre değiştirilmelidir.




  1. Deprem Bölgesi :  


    1. Singapur Ulusal Eki :  Geçerli değildir ve bu nedenle gizlidir

    2. Malezya Ulusal Eki : Kullanıcı Bölge ve Şehir veya Kasaba >  Agr seçtiğinde otomatik olarak güncellenir.




  1. Referans Tepe Yer İvmesi (Agr)  :  Seçilen Ulusal Ek veya şehre göre varsayılan değerler atanır.  Bu değer değiştirilebilir. 



  1. Süneklik Seviyesi :  DCL / DCM / DCH  > Kullanıcı seçer (düşük deprem bölgesi için DCL seçilir)



  1. Önem Katsayısı :  Kullanıcı tarafından seçilir
  2. Davranış Katsayısı (q) ve Aşırı Dayanım Katsayısı (αu/α1) deprem yönetmeliğindeki tablolardan otomatik olarak alınır.



  1. Baskın Göçme Modu Katsayısı (kw) :  Perdeli taşıyıcı sistemlerdeki baskın göçme moduyla ilişkili katsayıdır. Seçilen Ulusal Eke göre otomatik olarak sabitlenir.  









  1. Zemin Parametreleri : Mevcut seçenekler seçilen Ulusal Eke bağlıdır. 


    1. Zemin Tortu Derinliği (yalnızca Malezya NA için geçerlidir) : Kullanıcı tarafından seçilir

    2. Zemin Sınıfı : Kullanıcı tarafından seçilir; örneğin Tb, Tc, ve Td gibi diğer tüm alanlar otomatik olarak güncellenir.

Bilgi
Süneklik Düzeyi 



EC8, DCM ve DCH için sünek perde ve kolonlarda eksenel basınç oranlarına (normalize eksenel kuvvet) üst sınırlar getirir; DCL için ise herhangi bir kısıtlama yoktur.
Örneğin, DCM ve DCH‘de perde duvarlarının sünek tasarımında, EN 1998-1:2004 uyarınca (DCM için Madde 5.4.3.4.1(2), DCH için Madde 5.5.3.4.1(2)), normalize edilmiş tasarım eksenel kuvveti, teorik eksenel beton kapasitesinin (donatı hariç) belirli bir yüzdesini aşağıda gösterildiği gibi aşamaz:
Bu, yalnızca %35 (DCH) ve %40 (DCM) eksenel kapasitesinin, donatı dikkate alınmaksızın, perde duvarların yalnızca beton alanına dayalı olarak kullanılabileceği anlamına gelir.
Kolonlar için eksenel yük oranı sınırları, DCM için 0,65 ve DCH için 0,55 olup, EN 1998-1:2004’te belirtilmiştir (DCM için Madde 5.4.3.2.1(3), DCH için Madde 5.5.3.2.1(3)).
Bu durum, 
DCL seçeneğini düşük deprem bölgeleri için en pratik ve verimli tasarım seçimi haline getirir  :


  1. EuroCode 8, DCM kullanımı için bir üst PGA (Tepe Zemin İvmesi) sınırı belirtmez; bunun yerine, düşük sismiklik bölgesinde deprem tasarım hükümlerinin göz ardı edilebileceği, yani DCL‘nin uygulanabileceği bir alt sınır tanımlar. 
  2. Zemin tasarım ivmesinin 0,10g’yi aşmadığı durumlar düşük sismiklik olarak kabul edilebilir ve bu, basitleştirilmiş DCL tasarım yönteminin kullanılmasına olanak tanır. 
  3. DCL tasarımının düşük deprem bölgelerinde daha ekonomik olmasının temel nedeni, DCM ve DCH için izin verilen tasarım deprem yükü azaltımının, kolon ve perde eksenel kapasite sınırlarındaki ciddi azalmayı telafi etmeye yetmemesidir. 

  4. DCM ve DCH için ayrıca daha sıkı ve zorlayıcı tasarım ve detaylandırma gereklilikleri bulunur; örneğin daha yüksek minimum donatı oranı şartı gibi. 
  5. Özetle, düşük deprem bölgeleri için DCL daha pratik ve ekonomik olduğundan önerilir. 

Yarı Kalıcı Katsayılar 

EuroCode için uygulanan yarı kalıcı yük katsayıları şunlardır:
  1. Hareketli Yükler için Yarı Kalıcı Katsayı (Ψ2, Q)
  2. Çatı Hareketli Yükleri için Yarı Kalıcı Katsayı (Ψ2, Qr)
  3. Kar Yükleri için Yarı Kalıcı Katsayı (Ψ2, Qs)
Bu katsayılar Ayarlar Merkezi > Ulusal Olarak Belirlenen Parametre (NDP) bölümünden değiştirilebilir – aşağıda gösterildiği gibi 



Bu katsayılar ProtaStructure içinde şu amaçlarla kullanılır:
  1. Deprem analizinde kullanılacak sismik kütlenin hesaplanması.
  2. Deprem etkileri için yük kombinasyonlarının oluşturulması.

Sismik Kütle Hesabı

Deprem analizinde, sabit yüklere ait kütle, hareketli yüklere ait kütle ile birleştirilmelidir.
Burada:
Gk,j        , j. sabit yükün karakteristik değeridir
Qk,i        , i. hareketli yükün karakteristik değeridir
g             , yerçekimi ivmesidir
ΨE,i        , deprem tasarım durumu için i.
hareketli etkiye karşılık gelen kütlenin kütle kombinasyon katsayısıdır.
Binalar için, ΨE,i  aşağıdaki bağıntıdan elde edilir:

Ψ2,i  değişken yükler için yük kategorilerine bağlı olarak EC0’da verilen yarı kalıcı (quasi-permanent) değerlerle ilişkilidir. Bu değerler, seçilen Eurocode Ulusal Eki’ne (National Annex) bağlı olarak ProtaStructure tarafından otomatik olarak dikkate alınır.

φ deprem sırasında değişken yüklerin eş zamanlı bulunma olasılığını ifade eder. Bu değerler de seçilen Eurocode Ulusal Eki’ne bağlı olarak ProtaStructure tarafından otomatik olarak dikkate alınır.

Eş zamanlı bulunma faktörleri Φ ProtaStructure’da her kat için Kat Düzenle komutu kullanılarak belirtilebilir (aşağıda gösterildiği gibi).

Deprem Kombinasyonları

ProtaStructure, ULS kombinasyonları için 6.10 ve 9.10 eşitliklerini kullanır. Deprem kombinasyonları aşağıdaki formül kullanılarak oluşturulur:

Burada:
Gk,j                       sabit
yüklerdir
P                           uygulanabildiği
durumlarda öngerme etkisidir
AEd                       deprem
etkisinin tasarım değeridir. AEd önem katsayısı γ1‘i içerir
Ψ2,i .Qk,i              i.
değişken yükün karakteristik değeridir

Analiz





Aşağıda “Analiz” sekmesindeki temel girdilerin açıklamaları verilmiştir:




  1. Kazara Dışmerkezliği Uygula (%5) :  Uygulamak için işaretleyin



  1. Sönüm Oranı : Bina tipine göre kullanıcı girdisi. Genellikle betonarme yapılar için 0.05 (%5), çelik yapılar için 0.02 (%2) kullanılır. 



  1. Yatay Mod Sayısı :  Kullanıcı girdisi (önerilen değer = 15)
  2. Düşey Mod Sayısı :  Kullanıcı girdisi (önerilen değer = 15)




Notlar

ProtaStructure, mod sayısını otomatik olarak kontrol eder ve kümülatif kütle katılımı sağlanmazsa analiz sırasında bir uyarı verir.





  1. Eşdeğer statik analizde kullanıcı tanımlı periyotları kullan (Tx ve Ty) : Kullanıcı tarafından belirlenir ve girilir 




  1. Yapısal Kullanım veya Tipi : Kullanıcı tarafından seçilir. 
  2. Göreli Kat Ötelemesi Sınırı :  Kullanıcı tarafından seçilir. 

Yapısal Düzensizlik



Aşağıda “Yapısal Düzensizlikler” sekmesindeki düzensizlik kontrollerinin listesi verilmiştir:


Planda Düzensizlikler



Planda düzenlilik için aşağıdaki kriterler, EN 1998-1 : 2004’ün 4.2.3.2 Maddesine referansla verilmiştir: 



  1. Planda Simetrik Olmayan Rijitlik Dağılımı : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir



  1. Planda Simetrik Olmayan Kütle Dağılımı : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir



  1. Kompakt Olmayan Plan Şekli : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir



  1. Plan Boyut Oranı 4’ten Büyük : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir



  1. Burulmaya Esnek Plan : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli ve aşağıdaki seçeneklerden biri belirlenmelidir


    1. Yanal Ötelemelere Göre Otomatik Tespit Edilir (yani yanal ötelemeler sınırı aşarsa, model burulmaya esnek kabul edilir)

    2. Özdeğer Sonuçlarına Göre Otomatik Tespit Edilir (yani burulma ilk mod ise, model burulmaya esnek kabul edilir)

    3. Kullanıcı Tanımlı 

Görünüşte Düzensizlikler



Görünüşte düzenlilik için aşağıdaki kriterler, EN 1998-1 : 2004’ün 4.2.3.3 Maddesine referansla verilmiştir: 




  1. Süreksiz Düşey Yük Taşıyıcı Elemanlar : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir



  1. Düzgün Olmayan Katlar Arası Rijitlik Dağılımı (Yumuşak Kat) : Otomatik Tespit Edilir veya Kullanıcı Tanımlıdır



  1. Düzgün Olmayan Katlar Arası Kütle Dağılımı : Otomatik Tespit Edilir veya Kullanıcı Tanımlıdır



  1. Düzgün Olmayan Katlar Arası Dayanım Dağılımı (Zayıf Kat) :  Otomatik Tespit Edilir veya Kullanıcı Tanımlıdır



  1. Geri Çekmeli Bina : Kullanıcı tarafından değerlendirilmeli, mevcutsa kontrol edilmelidir

Bilgi
EN1998-1-2004 Madde 4.2.3 Referansıyla Yapısal Düzenlilik Hakkında Kılavuz



Yapısal düzenlilik; yapısal modeli, analiz yöntemini ve q (davranış katsayısı) değerini aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi etkiler:









Planda düzenlilik :
 kriterler EC8’in 4.2.3.2 Bölümünde verilmiştir.



  1. Bina planda düzensiz olduğunda, uzaysal (3B) model kullanılmalıdır.

  2. Planda düzenlilik, Dayanım Fazlalığı Katsayısı üzerinden q değerini artırabilir: betonarme binalar için 5.2.2.2.(5), çelik binalar için 6.3.2(3), kompozit çelik-beton binalar için 7.3.2(3) maddelerine bakın.

  3. Dayanım fazlalığı katsayısı yalnızca DCM ve DCH için geçerlidir (DCL için geçerli değildir). Program, kullanıcının seçebileceği kod önerisi değerlerini sunar. 



Görünüşte Düzenlilik
 : kriterler EC8’in 4.2.3.3 Bölümünde verilmiştir



  1.  Bina görünüşte düzensiz olduğunda, modal tepki spektrumu analizi kullanılmalıdır (eşdeğer statik / yanal yük yöntemi kullanılamaz).

  2.  Bu koşul ihlal edildiğinde program kullanıcıyı uyarır.



Model
planda veya görünüşte düzensiz
 olduğunda, davranış katsayısı otomatik olarak
0,8 ile çarpılır (%20 azaltılır), b
u işlem Madde 4.2.3.1 (7)’ye uygun olarak yapılır. 



Herhangi bir artırma veya azaltma sonrasında, tüm bina tipleri için Cl 5.2.2.2 Denklem 5.1’e göre minimum q = 1.5 değeri kullanılır.

Ayarlar



Aşağıda “Ayarlar” sekmesindeki temel girdilerin açıklamaları verilmiştir:






Analiz Sonrası Kontroller



  1. Göreli Kat Ötelemesi Kontrolü (Cl 4.4.3.2) :  Kontrolü gerçekleştirmek için işaretleyin. Bu, deprem göreli kat ötelemesi kontrolüdür (rüzgar / NHL için yapılan olağan yatay öteleme kontrolüyle ilgisi yoktur)
  2. Kullanıcı tanımlı göreli kat ötelemesi oranı sınırını kullan : Kullanıcı karar verir ve değeri girer



  1. Bina Yüksekliği Kontrolü :  Kullanıcı karar verir  



  1. Perde-Çerçeve Etkileşimi Kontrolü : Kullanıcı karar verir 



  1. İkinci Derece Etki Kontrolü : Kullanıcı karar verir. 
    1. İşaretlenirse program, 4.4.2.2 maddesine göre ikinci derece etkilerin dikkate alınması gerekip gerekmediğini kontrol eder ve uyarır.  Bu kontrol, binanın göreli kat ötelemesine (yanal sehim) dayanır. 
    2. Sınır aşılırsa "Yön 1 / 2 : Taşıyıcı sistemin rijitliği artırılmalıdır" uyarı mesajı verilir. 
    3. Ayrıntılar için Analiz Sonrası Kontroller Raporu: İkinci Derece Etkiler Gereksinim Kontrolü
    4. Bu, modelin İkinci Derece Analiz kullanılarak değerlendirilmesi gerektiği anlamına gelir.  ProtaStructure yalnızca 1. Derece Analiz gerçekleştirdiğinden ek bir işlem yapmaz.  Kullanıcı sonraki adıma karar vermelidir. 
    5. 2. derece analiz çalıştırmadan bu kontrolü geçmek için modelin belirtilen yöndeki rijitliğinin artırılması gerekir.  Bu şu şekillerde sağlanabilir: 
      1. Kolon ve perde boyutlarını artırmak
      2. Kolon ve perde sayısını artırmak.  Bina çevresinde, büyük eksen belirtilen zayıf yönle hizalanmış perdeler en etkili çözümdür.  Bu çevre perdeleri burulma rijitliğini de artırır ve burulma düzensizliği kontrolünü iyileştirir.
      3. Yukarıdakilerin bir kombinasyonu. 
Analiz Sonrası Tasarım Kontrolleri




  1. Güçlü Kolon – Zayıf Kiriş Kontrolü :  Kullanıcı karar verir  



  1. Düğüm Noktası Kesme Kontrolünü Gerçekleştir :  Kullanıcı karar verir  



  1. Minimum Eleman Boyutları Kontrolü : Kullanıcı karar verir



  1. Bina Devrilme Kontrolü : Kullanıcı karar verir
  2. Devrilme kontrolüne bodrum katları dahil et :  Kullanıcı karar verir. Not: "Rijit Bodrum Kat Sayısı" ayarı Kat Düzenle menüsünde yapılır. 



Tepki Spektrumu Analizi



  1. Kümülatif Etkin Kütle Katılımı Kontrolü :  Kullanıcı karar verir



  1. RSA Sonuçlarını Eşdeğer Statik Yük ile Karşılaştır : Kullanıcı karar verir 
  2. Kullanıcı Tanımlı RSA Ölçek Faktörünü Kullan : Kullanıcı karar verir 



  1. RSA İçin Sonuç İşareti Yöntemi :  "Dominant modun işaretleri" veya "Mutlak Değer" kullanın.  Bu makaleye bakın: Tepki Spektrumu Analizi için Sonuç İşareti Yöntemi

Uyarı
Yukarıdaki kontroller, UBC gibi diğer deprem kodlarındaki gereksinimleri de içerir. Kontrol EC8’de belirtilmemişse veya EC8 ile ilgili değilse, işaretli olsa bile yapılmaz. Tüm seçenekleri işaretli bırakmanızı öneririz.

Önemli Notlar / Kapsam / Kısıtlamalar:



  1. Deprem analizi sonuçları ve madde uyumluluğu için “Raporlar” sekmesindeki “Analiz Sonrası Kontrol Raporu”na bakın.



  1. Raporlar sekmesinde, kontrolü gerçekleştirmek ve raporu oluşturmak için “Güçlü Kolon Kontrolleri” ve “Birleşim Kesme Kontrolleri“ne tıklayın.



  1. Elastik ve tasarım spektrumları otomatik olarak hesaplanır.



  1. Eşdeğer Statik Yöntemin uygulanabilirliği otomatik olarak kontrol edilir.



  1. Aşırı dayanım (overstrength) faktörleri tasarım kuvvetlerine otomatik olarak uygulanır.



  1. Binada bodrum kat varsa, binayı analiz etmek için iki aşamalı bir yaklaşım kullanılır. Bodrum kat ve üst yapı farklı yük durumlarında ayrı ayrı analiz edilir ve sonuçlar tasarım için birleştirilir. Bunların tümü otomatik olarak yapılır (kullanıcı girişi gerekmez).



  1. Çatlamış ve çatlamamış kesit analizi sonuçları (istenirse) aynı tasarım kombinasyonunda birleştirilebilir.



  1. Model planda veya düşey doğrultuda düzensizse, davranış faktörü Madde 4.2.3.1 (7)’ye uygun olarak otomatik olarak 0,8 ile çarpılır (%20 azaltılır).
  2. Program, madde 4.4.2.2’ye uygun olarak ikinci derece etkilerin dikkate alınması gerekip gerekmediğini kontrol eder ve uyarır. Ancak program başka bir işlem yapmaz. İlave işleme (örneğin p-delta analizi çalıştırmaya) kullanıcı karar verir.
  3. Modal tepkileri birleştirmek için CQC (Complete Quadratic Combination) yöntemi kullanılır. SRSS, CQC’nin özel bir durumu olduğundan bu yöntem SRSS’ye kıyasla daha üstün ve tercih edilir.
  4. ProtaStructure çekme kaymasını otomatik olarak hesaplar ve eğilme momenti ile kesme kuvveti zarfını perde duvar tasarımında, Eurocode 8 – 5.4.2.4‘te belirtilen yönteme göre uygular. Ayrıntılar için bakınız: Eurocode 8 (Deprem kodu) – Perde Duvar Moment ve Kesme Tasarım Zarfı

BilgiDeprem yükü kombinasyonunun nasıl oluşturulacağı ve sonuçların nasıl kontrol edileceği için lütfen şu makaleyi okuyun Seismic Load – Basic Guide  makalesi.