PUSHOVER (İtme) Analizi Nedir?
PUSHOVER-İtme analizi, sismik yapısal deformasyonları tahmin etmek için basitleştirilmiş doğrusal olmayan bir teknik kullanan statik bir prosedürdür.
Yapılar deprem sırasında kendilerini yeniden tasarlarlar. Bir yapının bireysel bileşenleri çöktüğünde veya hasar gördüğünde , bina üzerindeki dinamik kuvvetler diğer bileşenlere kayar. İtme analizi, yapıdaki zayıf bağlantı bulunana kadar yükler uygulayarak ve ardından zayıf bağlantının yapıda neden olduğu değişiklikleri dahil etmek için modeli revize ederek bu olguyu simüle eder.
İkinci bir yineleme, yüklerin nasıl yeniden dağıtıldığını gösterir. İkinci zayıf halka keşfedilene kadar yapı tekrar “itilir”. Bu süreç, sismik yük altında tüm yapı için bir akma modeli belirlenene kadar devam eder.
- İtme analizi yaygın olarak mevcut yapıların sismik kapasitesini değerlendirmek için kullanılır ve güçlendirme sismik tasarımına yönelik bazı güncel kılavuzlarda yer alır.
- Ayrıca deprem kuvvetlerine direnmek için sünekliğe veya fazlalıklara dayanan yeni binaların performansa dayalı tasarımı için de yararlı olabilir.
Sismik tasarımda doğrusal statik analizin sınırlamaları, doğrusal olmayan statik analizin veya İtme analizinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. İtme analizi, binalardaki aşamalı hasarın gerçekte nasıl oluştuğunu gösterebilir ve nihai hasar modunu belirleyebilir. İtme Analizi aynı zamanda yapıdaki her bir elemanın hasar sırasını takip ederek (“mafsal” adı verilen bir şey kullanarak) yapıdaki potansiyel zayıf alanları da tahmin edebilir.
Modal İtme Analizi (MPA) ve Üst Sınır İtme Analizi (UBPA) prosedürü de bu yaklaşımın örnekleridir.
Genel yapısal davranışları ve performans özelliklerini değerlendirmek için bir İtme analizi gerçekleştirmek daha akıllıca olacaktır.
Mevcut İtme Yöntemlerine Genel Bakış
Yaklaşık Doğrusal Olmayan Statik Prosedürler (NSP’ler)
Yaklaşık Doğrusal Olmayan Statik Prosedürler (NSP’ler), sismik talepleri tahmin etmek için mühendislik uygulamalarında yaygın hale geliyor. Aslında, Eurocode, Türk Deprem Yönetmeliği ve Japon İnşaat Yönetmeliği gibi bazı sismik yönetmelikler, yapısal sistemlerin performans değerlendirmesine yardımcı olmak amacıyla bunları dahil etmeye başlamıştır. Sismik talepler en iyi şekilde Doğrusal Olmayan Zaman Geçmişi (NTH) analizleri kullanılarak tahmin edilmesine rağmen, NSP’ler, NTH simülasyonlarının gerektirdiği yer hareketlerinin ve ek hesaplama çabasının seçilmesiyle ilgili zorlukları önlemek için sıradan mühendislik uygulamalarında kullanılır.
Bununla birlikte, birinci moddan daha yüksek modların tepkiye katkıda bulunduğu ve elastik olmayan etkilerin atalet kuvvetlerinin yüksekliğe göre dağılımını değiştirdiği durumlarda, değişmez yük modellerine dayanan basitleştirilmiş prosedürlerin binalardaki elastik olmayan sismik talepleri tahmin etmede yetersiz olduğu artık iyi bilinmektedir. Bu dezavantajların bazılarının üstesinden gelmek amacıyla, farklı yükleme vektörlerini (mod şekillerinden türetilen) dikkate alan bir dizi geliştirilmiş prosedür önerilmiştir.
Bu prosedürler, daha yüksek mod etkilerini hesaba katmaya ve hala değişmez yük vektörlerini kullanırken elastik modal kombinasyon kurallarını kullanmaya çalışır. Örneğin, Çok Modlu İtme (MMP), farklı modal kuvvet modellerinden türetilen çoklu itme eğrilerini dikkate alır.
Gelişmiş itme yöntemlerinin bir başka sınıfı da, yük vektörlerinin elastik olmayan faz sırasında sistem modal niteliklerindeki değişikliği dikkate alacak şekilde aşamalı olarak güncellendiği uyarlanabilir itme prosedürleridir. Bu prosedürde, anlık mod şekilleri kullanılarak her itme adımında eşdeğer sismik yükler hesaplanır.
Karşılık gelen elastik spektral ivmeler, her modda bağımsız olarak yapıya uygulanan yanal yüklerin ölçeklendirilmesi için kullanılır. Uyarlanabilir yük modellerini kullanan başka kuvvet veya yer değiştirmeye dayalı itme prosedürleri de önerilmiştir.
İtme analizi için diğer alternatif yöntemler arasında deformasyon seviyelerinin ve/veya sertlik durumunun, yapının saptırılmış şekliyle orantılı kat kuvvetlerinin kullanılması veya her bir noktadaki sekant sertliğinden türetilen mod şekillerine dayalı kuvvet modellerinin geliştirilmesi gibi yük modelini belirlediği yöntemler yer alır. yükleme adımı
TBDY2018′ E GÖRE HESAP MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRME YÖNTEMLERİ
15.4. DEPREM HESABINA İLİŞKİN GENEL İLKE VE KURALLAR
15.4.1 – Yönetmeliğin bu Bölüm’üne göre deprem hesabının amacı, mevcut veya güçlendirilmiş binaların deprem performansını belirlemektir. Bu amaçla 15.5’de tanımlanan doğrusal veya 15.6’da tanımlanan doğrusal olmayan hesap yöntemleri kullanılabilir.
- Ancak, teorik olarak farklı yaklaşımları esas alan bu yöntemlerle yapılacak performans değerlendirmelerinin birebir aynı sonucu vermesi beklenmemelidir.
- Aşağıda tanımlanan genel ilke ve kurallar her iki türdeki yöntemler için de geçerlidir.
15.4.2 – Deprem etkisinin tanımında, 2.2’ye göre belirlenen deprem yer hareketi düzeyleri için 2.3.4 veya 2.4.1’de verilen yatay elastik tasarım spektrumu kullanılacaktır. Deprem hesabında 3.1.2’de tanımlanan Bina Önem Katsayısı uygulanmayacaktır ( I =1.0 ).
- 15.4.3 – Binaların deprem performansı, binaya etkiyen düşey yüklerin ve deprem etkilerinin birleşik etkileri altında değerlendirilecektir. Deprem hesabında kütleler 4.5.9’a göre tanımlanacaktır.
- 15.4.4 – Deprem kuvvetleri binaya her iki doğrultuda ve her iki yönde ayrı ayrı etki ettirilecektir.
- 15.4.5 – Binanın taşıyıcı sistem modeli, deprem etkileri ile düşey yüklerin ortak etkileri altında yapı elemanlarında oluşacak iç kuvvet, yerdeğiştirme ve şekildeğiştirmeleri hesaplamak için yeterli doğrulukta hazırlanacaktır.
- 15.4.6 – Döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her katta iki yatay yerdeğiştirme ile düşey eksen etrafında dönme serbestlik dereceleri gözönüne alınacaktır. Kat serbestlik dereceleri her katın kütle merkezinde tanımlanacak, ayrıca ek dışmerkezlik uygulanmayacaktır. 15.4.7 – Mevcut binaların taşıyıcı sistemlerindeki belirsizlikler, binadan derlenen verilerin
kapsamına göre 15.2’de tanımlanan bilgi düzeyi katsayıları aracılığı ile hesap yöntemlerine yansıtılacaktır.
- 15.4.8 – 7.3.8’e göre kısa kolon olarak tanımlanan kolonlar, taşıyıcı sistem modelinde gerçek serbest boyları ile tanımlanacaktır.
- 15.4.9 – Bir veya iki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki betonarme kesitlerin etkileşim diyagramlarının tanımlanmasına ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
- (a) Deprem hesabında beton ve donatı çeliğinin 15.2’de tanımlanan bilgi düzeyine göre belirlenen mevcut dayanımları esas alınacaktır.
- (b) Betonun maksimum basınç birim şekil değiştirmesi 0.0035, donatı çeliğinin maksimum birim şekildeğiştirmesi ise 0.01 alınabilir.
- (c) Etkileşim diyagramları uygun biçimde doğrusallaştırılarak çok doğrulu veya çok düzlemli diyagramlar olarak modellenebilir.
- 15.4.10 – Betonarme sistemlerin eleman boyutlarının tanımında birleşim bölgeleri rijit uç bölgeleri olarak gözönüne alınabilir.
- 15.4.11 – Eğilme etkisindeki betonarme elemanlarda çatlamış kesite ait etkin kesit rijitlikleri kullanılacaktır. Etkin kesit rijitlikleri 4.5.8’e göre hesaplanacaktır.
- 15.4.12 – Betonarme tablalı kirişlerin pozitif ve negatif plastik momentlerinin hesabında tabla betonu ve içindeki donatı hesaba katılabilir.
- 15.4.13 – Betonarme elemanlarda kenetlenme veya bindirme boyunun yetersiz olması durumunda kesit kapasite momentinin hesabında ilgili donatının akma gerilmesi, kenetlenme veya bindirme boyundaki eksikliği oranında azaltılacaktır.
- 15.4.14 – Zemindeki şekil değiştirmelerin yapı davranışını etkileyebileceği durumlarda zemin özellikleri analiz modeline yansıtılacaktır.
15.4.15 – Bölüm 3, Bölüm 4 ve Bölüm 5’de modelleme ile ilgili olarak verilen diğer esaslar geçerlidir.
15.5. DOĞRUSAL HESAP YÖNTEMLERİ İLE DEPREM HESABI
15.5.1. Hesap Yöntemleri
Binaların deprem performanslarının belirlenmesi için kullanılacak doğrusal hesap yöntemleri, 4.7’de tanımlanmış olan Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve 4.8.2’de tanımlanmış olan Mod Birleştirme Yöntemi’dir. Bu yöntemlerle ilgili olarak aşağıda belirtilen ek kurallar
uygulanacaktır.
- 22.214.171.124 – Eşdeğer Deprem Yükü Yönteminin uygulanabileceği binalar Tablo 4.4’de verilmiştir. Binaların deprem hesabında ek dışmerkezlik göz önüne alınmayacaktır. Toplam eşdeğer deprem yükünün (taban kesme kuvveti) Denk.(4.19) ve Denk.(4.8)’e görehesabında Ra =1 alınacaktır.
- 126.96.36.199 – Mod Birleştirme Yöntemi ile 4.8.2’ye göre deprem hesabında Ra =1 alınacaktır. Uygulanan deprem doğrultusu ve yönü ile uyumlu eleman iç kuvvetlerinin ve kapasitelerinin hesabında bu doğrultuda hakim olan modda elde edilen iç kuvvet yönleri esas alınacaktır.
15.6.2. Hesap Yöntemleri
Mevcut veya güçlendirilmiş binaların değerlendirilmesinde kullanılacak doğrusal olmayan hesap yöntemleri, ayrıntıları 5.6’da açıklanan Tek Modlu İtme Yöntemleri, 5.6.6’da açıklanan Çok Modlu İtme Yöntemleri ile 5.7’de açıklanan Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi’