Deprem etkisi altındaki tek serbestlik dereceli yapılarda P-delta etkileri

Abstract

Yapı dinamiğinin en önemli konularından biri deprem etkisine maruz kalmış yapıların mukabelelerinin incelenmesidir. Yapılar, kütlelerinin toplu olarak bir noktaya etkitilmesi ve taşıyıcılarının kütlesiz kabul edilmesiyle idealize edilebilirler. Bu tezde, deprem etkisine maruz doğrusal elastik ve doğrusal elastik olmayan sistemler incelenmiştir. BSD sistemlerin, harmonik tetikleme altındaki davranışları da, yine tez kapsamına alınmıştır. Bir yapıya etkiyen herhangi bir kuvvete karşı, yapının mukabelesinin incelenebilmesi için, yapının harmonik tetikleme altındaki davranışının çok iyi bilinmesi gerekir. BSD sistem, doğrusal değil ve sisteme etkiyen kuvvet zamanla değişiyorsa, hareket denklemlerinin analitik çözümü mümkün değildir. Bu tezde, BSD sistemler için, çok kullanılan dinamik analiz yöntemlerinden bazılarına yer verilmiştir. Narin ve hafif yapılar yapma eğilimi, daha etkin ye dikkate alınması gereken P-delta etkilerine yol açmıştır. Buda, yapı mühendislerini basit ama tutarlı, P-delta analizi metotları geliştirmeye zorlamıştır. Bu çalışmada, metotlar yeniden gözden geçirilerek, etkinliklerine ve tutarlılıklarına göre karşılatılmışlardır. Metotlar, bulunuş sıralarına göre, büyütme çarpanı metodu, direkt metot, iteratif metot, negatif özellikli eleman metotları ve n. Mertebe bilgisayar program metodu şeklinde sıralanabilirler. Bunlara ek olarak, iteratif metoda çok benzeyen, fakat gerçek yerçekimi yüklerinin deforme olmuş yapı şekline etkitilmesi ile analiz yapan, yeni bir metot da incelenmiştir. Bu metodun sonuçları, iteratif metotla aynı olmakla beraber, analiz için gereken süre, üçte bir oranında azalmaktadır. Tezin sonuna eklenen uygulamada ise, 1999 Kocaeli depremi ivme geçmişi kullanılarak, çeşitli betonarme çevreler ve 10 katlı çelik bir çerçeve, Sap 2000 programı kullanılarak, zaman tanım alam analizine tâbi tutulmuş ve bu çerçevelerde P-delta etkileri araştırılmıştır.