Bölüm 1:Sta4CAD şekildeğiştirmeye göre analiz-genel ilkeler

Bölüm 2: Kullanım kolaylıkları, birden çok bilgisayar ile analiz ve otomatik işlemler

Konu hakkında sorularınız varsa telefon/mail veya formdan ulaşabilirsiniz. Bu eğitimler tek başına konuyu anlatmak için yeterli gelmeyecekler, mutlaka başka kaynaklarla birlikte çalışılıp yorumlanmalı. Gelen sorulara göre yazılı yardım hazırlayacağız.

Yönetmelik tablo 3.4'de gerekli yönlendirme bulunmaktadır:

Click to View Image500 View(s)

Bir örnek vermek gerekirse, BYS=3 olan bir hastane binası analiz edilecekse, tablonun (a) kısmında sağdaki işlemler yapılmalıdır:

1. İlk olarak DD2 depremi ile standart çözüm yapılır. Bu çözüm sonucunda hiçbir yetersizlik olmamalıdır. Bu sonuca ulaştığımızda yapımız DD2 depreminde(50 yılda aşılma olasılığı %10) Kontrollü Hasar performans seviyesine ulaşmıştır. Ayrıca yapının donatıları da belirlenmiştir. Bu adıma Dayanıma Göre Tasarım(DGT) denir.

2. DD3 depreminde (50 yılda aşılma olasılığı %50) Sınırlı Hasar performansını sağladığı, ŞDGT ile raporlanmalıdır. Sağlamıyorsa donatı artırılmalı veya yapı sistemi değiştirilmeli ve aşama 1'e dönülmelidir.

3. DD1 depreminde (50 yılda aşılma olasılığı %2) Kontrollü Hasar performansını sağladığı, ŞDGT ile raporlanmalıdır. Sağlamıyorsa donatı artırılmalı veya yapı sistemi değiştirilmeli ve aşama 1'e dönülmelidir.

Yönetmelik, yapıyı ortalama bir depremde tasarladıktan(adım 1) sonra, yapının öneminden dolayı küçük depremde(DD3 depremi) yapısal hasar olmadan(adım 2) binanın kullanılmaya devam edilmesini, büyük depremden(DD1) sonra ise yine yapının göçmemesini, mümkünse birtakım onarım ve tadilatlardan sonra tekrar kullanılabilmesini(adım 3) istemektedir. DD1 depreminde bazı yapısal hasarlar kabul edilebilir seviyededir.

---------------------------------------------------------------------------

Hangi şekil değiştirmeye göre analiz seçeneği seçilmeli?

Click to View Image576 View(s)

Sta4CAD programında "uyarlamalı itme analizi(adaptive pushover)" veya "doğrusal olmayan zaman tanım alanında hesap(Nonlinear time-history)" ile ŞDGT yapılabilir. Itme analizi çok daha çabuk sonuç vermesine karşın; karışık perde sistemleri(lifli analiz zorunlu) veya yüksek yapı(zaman tanım alanında hesap zorunlu) durumlarında ZTAH yapılmalıdır. Yanlız ZTAH'ın bu kısımdan başlatılması birçok durumda uygun değildir, çünkü analizden sonra DGT kurtarmadığı halde çok uzun sürecek olan ZTAH'a başlanır ve bütün hesap-vakit boşa gidebilir. Bunun yerine videodaki yöntemi kullanın.

---------------------------------------------------------------------------

Malzeme bakımından Nonlineer analiz hangi yapılarda kullanılabilir

Nonlineer analizin sağlıklı olabilmesi için süneklilik kurallarına uyulmuş olması önemlidir. Çünkü bu hesapların detayında, bir eleman taşıyamadığı yükü sünekliliği sayesinde başka elemana aktarır. Mesela bir kirişin 300kNm kapasitesi olsun. Bu kirişe 350kNm moment gelirse, doğrusal hesapta kiriş kapasitesi yetersiz deriz. Doğrusal olmayan hesapta, 50kNm fazla moment diğer elemanlara dağılır,bu kiriş 300kNm moment alır deriz. Bu dağılım kiriş-kolon bölgesi üzerinden yapılmak zorundadadır. Bu yüzden kolon-kiriş bölgesindeki etriyeler:

Click to View Image363 View(s)

mutlaka uygulanmış olmalıdır.

1. Opsiyon penceresini açın:

Click to View Image283 View(s)

2. "mpiexec.exe" satırının sonunda bulunan indirme düğmesi ile paralel işlemler için gerekli programları indirin. Zip paketinin içinden çıkan programları "opensees.exe" nin bulunduğu klasör kopyalayın(genellikle C:\Sta4V14\Workshop\Perform\OpenSees\bin klasörü)

3. mpich2 kütüphanesinin sisteminize uygun sürümünü(32/64 bit) kurun. Ek bilgi için   MPICH2 Windows paralel cozum.pdf (206kb) downloaded 233 time(s). dosyasına bakın.

4. "mpiexec.exe" programınun yerini ayarlarda gösterin.(mpich2 kütüphanesin kurduğunuz klasörde "bin" içinde bulunur)

5. Kullanacağınız Opensees programı olarak sisteminize uygun olan OpenSeesMP_32.exe veya OpenSeesMP_64.exe programını "Opensees yolu" kısmından belirleyin

6. Kullanacağınız işlemci sayısını belirleyin. Tüm işlemcileri kullanmak bilgisayarınızı yavaşlatacağı için, bilgisayarda başka işlemler(döküman okuma, başka programları kullanma vs) yapamayabilirsiniz.

7. Kullanılacak analiz çözüm tekniğini "Çözümler ve toleranslar" kısmından değiştirebilirsiniz. Hangi çözüm tekniği daha hızlı çalışıyorsa onu kullanabilirsiniz. Sonuçlar değişmeyecektir.

Bütün işlemler doğru yapılırsa, hesaplarda tek pencerede %100 oranında işlemci gücü kullanılabilir:

Click to View Image313 View(s)

Sta4CAD'de elemanlar birçok farklı şekilde girilebilmektedir. V14 ile birlikte, poligon perdeler de gerilme elemanı olarak mesh sistemine katılacağı için doğrusal hesap yönetmeliğin istediği gibi yapılabilir

Fakat doğrusal olmayan hesaplar, plastik mafsal veya lifli model gibi kabullerle yapılabilmektedir. Bu yüzden girilen perdeler, eşdeğer çubuk sistemine çevrilmek zorundadır. Bu sebeple karışık perdeler tek parça olarak girilmemelidir.

Örneğin şu şekilde yapılan tanım yanlış olur:

Click to View Image198 View(s)

Burada iki sorun bulunmaktadır. İlk sorun, bu kadar büyük ve çok kollu bir eleman çubuk teorisine uygun olmaz. İkinci sorun, kollar arasında kalan kirişler çubuğun aynı noktasına bağlanacağı için sıfır uzunluğunda olur.

Bu model şöyle düzeltilmelidir:

Click to View Image206 View(s)

Düzeltme yapılırken şu önemli olur, doğrusal çözümde kullanılan demir düzeni aynen veya yakın olarak bu modelde de olmalıdır. Yani sistemi doğrusal olarak tasarlarken tek perde kullanabilirsiniz, doğrusal olmayan hespalar için ayrı model kullanabilirsiniz. Veya iki sistemi de panelli olarak kullanabilirsiniz.

Yapılan doğrusal olmayan analizlerde, yapıya gelen yük arttıkça veya deprem süresi uzadıkça, elemanlarda hasar oluşmaya başlar. Elemanlar hasar aldıkça taşıyıcılığı azalır. Çok zorlandıklarında bütün taşıma gücleri bitebilir. Bunun sonucunda yapı stabilitesi kaybolursa (örneğin kat mekanizması oluşursa) daha fazla yükleme yapılamaz veya deprem süresinin sonuna kadar analiz yapılamaz. Bu durumda eleman hasar oranlarına bakmadan yapı "GÖÇME" durumunda sayılır.

Analizin tamamlanıp tamamlanmadığına dikkat edilmesi gerekmektedir. Eğer tanımlanan adım sayısı, analiz sonucunda ortaya çıkan adım sayısına eşit ise analiz tamamlanmış demektir, elde edilen sonuçlar ve raporlar kullanılabilir:

Click to View Image241 View(s)

Yapı son adıma gelmeden göçmüş ise, göçme adımında oluşan hasar durumuna bakarak yapı revize edilmelidir.

Performans analizlerinde, genellikle 11 adet deprem kaydından üretilen 22 adet yapı similasyonunun her birinin maksimum hasarının ortalamasına göre sonuç çıkartılır. Bu yüzden sonuç dökümanda hangi elemanın hasarlı olduğunu bulunamaz:

Click to View Image257 View(s)

Bu durumda, her deprem simulasyonunun bireysel sonucuna bakılmalıdır. Bazı depremlerde hasar oluşmamışken bazılarında oluşabilir. Bunun için bireysel performans sonucu alınır:

Click to View Image255 View(s)

Ve hangi depremde hangi adımlarda performans sağlanmadığına bakılır

Click to View Image256 View(s)

ve üç boyutlu yapıdan hasar gören elemanlar kontrol edilir:

Click to View Image253 View(s)

Birçok depreme ait birçok adımın sonuçları bütün bina için saklanamayacağından dolayı, program bazı hasar gören adımların sonucunu saklar. Bakılan adımın sonuçları gözükmüyorsa(bütün elemanlar beyaz olur ve yerdeğiştirme olmaz) başka hasar gören adıma bakılır.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinin 5B.3.6 (a) maddesinde “En yakın fayın binaya uzaklığının 15 km’den az olduğu durumlarda, 2.5’e göre seçilerek ölçeklendirilen yakın-saha deprem kayıtları kullanılarak 5B.4’e göre zaman tanım alanında hesap yapılacaktır.” denilmiştir.

Buna göre, en yakın fay hattına 15 km içinde olan 15.5.3 te açıklanan koşullara uyan güçlendirme yapılacak yapılarda zaman tanım alanında hesap yapmak zorunlu mudur?

İlgili madde nonlineer modal itme analizi (Tek modlu ve çok modlu) için konulan sınırlardan biridir. Bu durum yapılarda mevcut ise zaman tanım alanında nonlineer analize geçilmelidir. Burada deprem kayıtları seçilirken yakın saha etkilerinin olduğu kayıtların seçilmesi gereklidir.