Süleyman Yalçın YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ĠnĢaat mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/index_dosyalar/Yazilim/Yalçın.pdf · Uygulamada Kullanılan Profesyonel Bir Yapısal Analiz-Betonarme Hesap ve Çizim Yazılımının Ġrdelenmesi: Z-PRO Süleyman Yalçın YÜKSEK LĠSANS TEZĠ

  • Published on
    04-Feb-2018

  • View
    224

  • Download
    9

Embed Size (px)

Transcript

  • Uygulamada Kullanlan Profesyonel Bir Yapsal Analiz-Betonarme Hesap ve izim Yazlmnn

    rdelenmesi: Z-PRO

    Sleyman Yaln

    YKSEK LSANS TEZ

    naat Mhendislii Anabilim Dal

    Haziran-2011

  • ii

    Examination of Professional structural Analysis-Reinforced Concrete Desing and

    Drawing Software Which is Used in Practice: Z-PRO

    Sleyman Yaln

    MASTER OF SCIENCE THESIS

    Department of Civil Engineering

    June-2011

  • iii

    Uygulamada Kullanlan Profesyonel Bir Yapsal Analiz-Betonarme Hesap ve izim Yazlmnn

    rdelenmesi: Z-PRO

    Sleyman Yaln

    Eskiehir Osmangazi niversitesi

    Fen Bilimleri Enstits

    Lisansst Ynetmelii Uyarnca

    naat Mhendislii Anabilim Dal

    Yap Bilim Dalnda

    YKSEK LSANS TEZ

    Olarak Hazrlanmtr

    Danman: Prof. Dr. Ahmet TOPU

    Haziran-2011

  • iv

    ONAY

    naat Mhendislii Anabilim Dal Yksek Lisans rencisi Sleyman Yalnn

    YKSEK LSANS tezi olarak hazrlad Uygulamada Kullanlan Profesyonel Bir

    Yapsal Analiz-Betonarme Hesap ve izim Yazlmnn rdelenmesi: Z-PRO balkl

    bu alma, jrimizce lisansst ynetmeliin ilgili maddeleri uyarnca

    deerlendirilerek kabul edilmitir.

    Danman : Prof. Dr. Ahmet TOPU

    kinci Danman : -

    Yksek Lisans Tez Savunma Jrisi:

    ye : Prof. Dr. Ahmet TOPU

    ye : Prof. Dr. Yunus ZELKRS

    ye : Prof. Dr. Eref NLOLU

    ye : Do. Dr. Nevzat KIRA

    ye : Do. Dr. Ycel GNEY

    Fen Bilimleri Enstits Ynetim Kurulunun ............................. tarih ve

    ................................... sayl kararyla onaylanmtr.

    Prof. Dr. Nimetullah BURNAK

    Enstit Mdr

  • v

    ZET

    Bu almada, inaat mhendislii alannda yaygn olarak kullanlan statik

    betonarme hesap ve izim yazlmlarndan bir tanesi irdelenecektir. lkemizde bu tr

    yazlmlar denetleyen resmi bir kurum bulunmamaktadr. almann amac,

    mhendislerin bu yazlmlar kullanarak hazrlad projelerin doruluunu kontrol

    etmektir.

    Bu ama iin izlenecek yol u ekildedir: ncelikle yazlmn genel zelliklerine

    deinilecektir. Yazlmn iaret kurallar, yap elemanlar, malzeme ve kesit

    varsaymlar ortaya konulacak ve bu konularla ilgili kritikler yaplacaktr. rdeleme

    blmnde eitli yap modelleri oluturularak yazlmn statik ve betonarme sonular

    incelenmitir. Oluturulan yap modelleri Trk standartlarnda ve deprem

    ynetmeliinde ngrlen minimum koullar ve dzensizlikler bakmndan

    irdelenmitir.

    rdelemeler sonucunda, yazlmn malzeme ve yk varsaymlarnda eksiklikler

    bulunduu, Trk standartlarnda ngrlen minimum koullarn bazlarnn

    salanmad belirlenmitir. Dzensizliklerin bazlarnn kontrol edilmedii, bazlarnn

    da hatal kontrol edildii grlmtr. Sonu olarak yaygn olarak kullanlan bir

    yazlmn nemli kusurlar olduu ve dikkatli kullanlmas gerektii belirlenmitir.

    Anahtar Kelimeler: Statik, Betonarme, Yazlm

  • vi

    SUMMARY

    In this study, one of the softwares used widely in the field of civil engineering

    for analyzing, designing and drawing of the reinforced concrete structures has been

    examined. There is not an official institution in our country to control such software

    programs. The purpose of this study is to help engineers control the correctness of their

    works by using these softwares comparatively.

    For the above mentioned purpose, first the principles of the software and their

    applications have been mentioned. Then, sign rules applied in statical analyses,

    components of the structure, material and section assumptions have been stated and also

    related critiques have been presented. In the examination part, various structural models

    have been designed and analyzed. Finally, the corresponding results obtained from the

    software have been discussed. The structural models designed have been evaluated in

    terms of both minimum requirements and structural irregularities as defined in the

    national codes.

    After examinations, it has been found out that there are some deficiencies at

    material and load assumptions. Also, there are situations where minimum requirements

    of national codes are not met. On the other hand, it is observed that some of the

    irregularities have not been checked and some of them have been checked incorrectly.

    In summary, it might be said that a widely used software has important deficiencies and

    should be used very cautiously.

    Key Words: Structural Analysis, Reinforced Concrete, Software

  • vii

    TEEKKR

    Bu almann hazrlanmasnda ve derslerimde bana yol gsteren ve yardmlar

    ile almalarm ynlendiren danmanm Sayn Prof. Dr. Ahmet TOPUya; beni

    maddi ve manevi olarak her zaman destekleyen deerli aileme en iten dileklerimle

    teekkrlerimi sunarm.

    Sleyman YALIN

    Haziran-2011

  • viii

    NDEKLER

    Sayfa

    ZET ...V

    SUMMARY ...V

    TEEKKR .V

    EKLLER DZN ..X

    ZELGELER DZN ...XV

    SMGELER VE KISALTMALAR DZN XV

    1. GR 1

    2. GENEL .3

    2.1 Z-PRO YAZILIMININ GLOBAL VE LOKAL EKSENLER LE

    ARET KABUL ..7

    2.1.1 Global eksenler .7

    2.1.2 Elemann lokal eksenleri ve teorik iaret kabulnn irdelenmesi ..7

    2.1.2.1 Kolon lokal eksenleri ve teorik iaret kural ...8

    2.1.2.2 Kiri lokal eksenleri ve teorik iaret kural .9

    2.1.2.3 Perde lokal eksenleri ve teorik iaret kural ..11

    2.2 Z-PRO YAZILIMI YAPI ELEMANLARI ...12

    2.2.1 Aks modeli ...12

    2.2.2 Kolon modeli ..13

    2.2.3 Perde (Panel) modeli 14

    2.2.4 Kiri modeli .16

    2.2.5 Deme modeli ...18

    2.2.6 Temel modeli ..20

    2.3 Z-PRO YAZILIMI VARSAYIMLARI .21

    2.3.1 Malzeme ve kesit varsaymlar 21

    2.3.1.1 Malzeme varsaymlar ...21

    2.3.1.2 Kesit varsaymlar .24

    2.3.2 Yk varsaymlar, yk aktarm ve yk kombinasyonlar 24

    3. RDELEME ...29

  • ix

    NDEKLER (devam)

    Sayfa

    3.1 MALZEME VE KEST VARSAYIMLARININ RDELENMES ..29

    3.1.1 Malzeme varsaymlarnn irdelenmesi ...31

    3.1.2 Kesit varsaymlarnn irdelenmesi ..34

    3.2 YK VARSAYIMLARININ VE YK KOMBNASYONLARININ

    RDELENMES .35

    3.3 RJT DYAFRAM KABULNN RDELENMES ..38

    3.4 Z-PRO TARAFINDAN HESAPLANAN KUVVET VE

    DEPLASMANLARIN RDELENMES ...40

    3.4.1 Kolon elemanlarn dndrlmesi sonucu kolon lokal eksen

    takmnn durumu ...41

    3.4.2 Dzlem ereve sistemlerde i kuvvetlerin irdelenmesi .43

    3.4.3 Dzlem ereve sistemlerde deplasmanlarn irdelenmesi .51

    3.4.4 Uzay erevelerde i kuvvet ve deplasmanlarn irdelenmesi 54

    3.5 KRLERDE BURULMA MOMENTNN RDELENMES ....59

    3.6 Z-PRO YAZILIMINDA KR RJT KOLLARININ RDELENMES .65

    3.7 Z-PRO YAZILIMINDA KULLANICI TANIMLI YKLERN

    RDELENMES .68

    3.8 PERDE ELEMANLARIN DEPLASMAN VE KUVVETLERNN

    RDELENMES .71

    3.8.1 Perde elemanlarn kolon olarak modellenmesi 71

    3.8.2 Perde elemanlarn kabuk olarak modellenmesi ...74

    3.8.3 Poligonal perde kavramnn irdelenmesi .......................78

    3.9 KTLE MERKEZ (KM) VE RJTLK MERKEZ (RM)

    KAVRAMLARININ RDELENMES .............................80

    3.10 Z-PRO YAZILIMI KR BETONARME HESABININ RDELENMES .83

    3.10.1 Kiri boyuna donat hesabnn irdelenmesi ..83

    3.10.2 Kiri enine donat hesabnn irdelenmesi ..93

    3.11 Z-PRO YAZILIMI KOLON BETONARME HESABININ

    RDELENMES .98

    3.11.1 Kolon boyuna donat hesabnn irdelenmesi 98

    3.11.2 Kolon enine donat hesabnn irdelenmesi .101

  • x

    NDEKLER (devam)

    Sayfa

    3.12 Z-PRO YAZILIMI PERDE BOYUNA DONATI HESABININ

    RDELENMES ...102

    3.13 Z-PRO NUN YNETMELKLERDE NGRLEN KOULLAR

    AISINDAN RDELENMES ....................................................................103

    3.13.1 Kirilerde snr deerlerin irdelenmesi ...105

    3.13.2 Kolonlarda snr deerlerin irdelenmesi .109

    3.13.3 Perdelerde snr deerler ...113

    3.13.4 Demelerde snr deerlerin irdelenmesi ..117

    3.13.5 Z-PRO nun DY-2007 de tanmlanan dzensizlikler bakmndan

    irdelenmesi ...122

    3.13.5.1 A1-Burulma dzensizliinin irdelenmesi ...122

    3.13.5.2 A2 ve A3-Tr dzensizliklerin irdelenmesi ..129

    3.13.5.3 B1-Komu katlar aras dayanm dzensisliinin (Zayf kat)

    irdelenmesi ..134

    3.13.5.4 B2-Komu katlar aras rijitlik dzensizlii (Yumuak kat)

    irdelenmesi ..141

    3.13.5.5 B3-Tayc sistemin dey elemanlarnn sreksizliinin

    irdelenmesi ..145

    3.13.6 Z-PRO ile greli kat telemelerinin snrlandrlmasnn

    irdelenmesi ...148

    3.13.7 Z-PRO ile ikinci mertebe etkilerinin irdelenmesi .........149

    3.13.8 Z-PRO ile tayc sistemin sneklik dzeyi bakmndan

    irdelenmesi ...151

    3.13.9 Z-PRO ile yap davran katsays (R) seiminin irdelenmesi ..............154

    3.13.10 Z-PRO ile kolonlarn kirilerden daha gl olmas koulunun

    irdelenmesi ...162

    3.13.11 Z-PRO ile sneklik dzeyi yksek ereve sistemlerde kolon kiri

    birleim blgelerinin irdelenmesi ...163

    3.13.12 Z-PRO ile ksa kolon oluumunun irdelenmesi .........167

    3.13.13 Z-PRO ile mod birletirme ynteminin irdelenmesi .....168

  • xi

    NDEKLER (devam)

    Sayfa

    3.13.14 Z-PRO yapsal zmleme, kesit hesap raporlar ve deprem hesap

    raporlarnn irdelenmesi ....175

    3.13.15 Z-PRO ile retilen izimlerin irdelenmesi .......................179

    3.13.16 Z-PRO da donat kenetlenmesi ve bindirme boylarnn irdelenmesi .187

    4. SONU VE DEERLENDRMELER .........192

    KAYNAKLAR DZN ...196

  • xii

    EKLLER DZN

    ekil Sayfa

    2.1 Kat ve dm noktas deplasmanlar .6

    2.2 a) Global eksen takm; X (apsis) - Y (ordinat) - Z (kot), b) X-Y dzlemi kat

    kalp plan, c) Lokal eksen takm ......7

    2.3 Z-PRO yazlmnn sunduu: a) kolon lokal eksenleri, b) i kuvvetlerin

    teorik pozitif Ynleri ile kt teorik pozitif yn kabulleri .8

    2.4 Z-PRO yazlmnn sunduu kiri lokal eksenleri ve dm noktas numaralar 10

    2.5 Z-PRO yazlmnn sunduu: Kiri lokal eksenleri, i kuvvetlerin teorik

    pozitif ynleri ile kt pozitif yn kabulleri 10

    2.6 Kabuk elemana ait deplasmanlarn pozitif ynleri ..12

    2.7 Aks modeli ...12

    2.8 Kolon kesitleri ..13

    2.9 Kolon dm noktalar d yk pozitif ynleri 14

    2.10 a) Perde elemann geometrik modeli, b) Perde kolon modeli ..14

    2.11 a) Perde elemann geometrik modeli, b) Perde kabuk modeli .15

    2.12 Perde kabuk modelinde tanmlanabilen d ykler ve pozitif ynleri ..15

    2.13 a) Kiri modelleri, b) Kirilerde moment mafsal tipleri, c) Kirilerde kesme

    mafsal tipleri, d) Kirilerde normal kuvvet mafsal, e) Kirilerde burulma mafsal 16

    2.14 Kiri ularna tanmlanan d ykler ve pozitif ynleri 17

    2.15 Eksendeki momentin hesaplanma modeli 18

    2.16 a) Demelerde tanmlanabilen izgisel ve noktasal yk, b) Kabuk elemana

    ait deplasmanlarn pozitif ynleri 19

    2.17 a) Tekil ve srekli temel sistemlerinde temel pabular, b) Anpatmanl tekil

    temel, c) Kirisiz radye temel modelleri, d) Kazk temel modeli 20

    2.18 Z-PRO yazlmnda a) Kiri rijit kollar aktif seilmeyen modelde yklerinin

    yayl, b) Kiri rijit kollar aktif seilen modelde yklerinin yayl ..... ...25

    2.19 Z-PRO yazlm yk katsaylar ve yk birleimleri ............28

    3.1 i ve j noktalarnn kolon enkesitindeki yerinin tespiti iin hazrlanan sistem .... .. 35

    3.2 Yk kombinasyonlarnn irdelenmesi iin hazrlanan kalp plan ...37

    3.3 Rijit diyafram kabulnn irdelenmesi rnei ......39

  • xiii

    EKLLER DZN (devam)

    ekil Sayfa

    3.4 a) Kolon perspektif modeli, b) Kolon analitik modeli, c) Kolon kesiti,

    d) Z-PRO ve SAP 2000 de kesitin as kadar dndrlmesi .......41

    3.5 a) Kolon perspektif modeli, b) Kolon analitik modeli, c) Z-PRO ve

    SAP 2000 de kesitin =300 as kadar dndrlmesi .......41

    3.6 a) Z-PRO analiz sonular, b) SAP 2000 analiz sonular ....42

    3.7 Z-PRO da i kuvvet ve deplasmanlarn irdelenmesi iin hazrlanan dzlem

    ereve .43

    3.8 a) =90 iin i kuvvet diyagramlar, b) =270 iin i kuvvet diyagramlar ...50

    3.9 Z-PRO da i kuvvetlerin irdelenmesi iin hazrlanan uzay ereve ..54

    3.10 = 0 iin 4, 5, 6 numaral elemanlarda Z-PRO ve SAP 2000 ile

    hesaplanan i kuvvet deerleri .......55

    3.11 = 30 iin 4, 5, 6 numaral elemanlarda Z-PRO ve SAP 2000 ile

    hesaplanan i kuvvet deerleri .....55

    3.12 = 45 iin 4, 5, 6 numaral elemanlarda Z-PRO ve SAP 2000 ile

    hesaplanan i kuvvet deerleri .....56

    3.13 = 180 iin 4, 5, 6 numaral elemanlarda Z-PRO ve SAP 2000 ile

    hesaplanan i kuvvet deerleri .....56

    3.14 Kiri burulma momentlerinin irdelenmesi iin hazrlanan sistem ...60

    3.15 a) kmal yap modeli, b) Kalp plan, c) Yayl yk modeli,

    d) Noktasal yk modeli.....63

    3.16 Kiri rijit kollarnn irdelenmesi iin hazrlanan dzlem ereve ....65

    3.17 Kullanc tanml yklerin irdelenmesi iin hazrlanan sistemler ....69

    3.18 Kullanc tanml yklerin irdelenmesi iin hazrlanan sistemler ve kat kopyalama ..70

    3.19 Dzlem perde+ereve rnei, a) Geometrik model,

    b) Perdenin kolon modeli, c) Kalp plan .....72

    3.20 Dzlem perde+ereve rnei, a) Geometrik model, b) Perdenin kolon modeli,

    c) Perdenin kabuk modeli, d) Kalp plan ....75

    3.21 Poligonal perede rnei, a) Kalp plan, b) Pligonal perde alm ..78

    3.22 a) RM ile KM akk model, b) RM ile KM akk olmayan model ....81

    3.23 Dikdrtgen kesitli kiriin betonarme hesab irdelenmesi iin hazrlanan sistem .83

  • xiv

    EKLLER DZN (devam)

    ekil Sayfa

    3.24 Tablal kiri betonarme hesabnn irdelenmesi iin hazrlanan sistem ....87

    3.25 Tablal kiri betonarme hesabnn yaplp yaplmadnn irdelenmesi iin

    hazrlanan Sistem .91

    3.26 DY-2007 (ekil 3.9) .94

    3.27 Kirilerde enine donat hesabnn irdelenmesi iin hazrlanan sistem .....95

    3.28 Z-PRO yazlm tarafndan sunulan pilyesiz kiri donat detay alm ...96

    3.29 Z-PRO yazlm tarafndan sunulan pilyeli kiri donat detay alm .96

    3.30 Donat plan, i kuvvetler ve malzeme bilgileri ...99

    3.31 Kolon boyuna ve enine donatlar ....99

    3.32 Perde donat plan, i kuvvetler ve malzeme bilgileri ....102

    3.33 Z-PRO yazlmnn sunduu perde donat alm Hw = 4.5 m iin ...103

    3.34 Kirilerde snr deerler .104

    3.35 Kolonlarda snr deerler ...109

    3.36 Perdelerde snr deerler DY-2007 ekil 3.11 ...113

    3.37 DY-2007 (ekil 2.1) ...122

    3.38 DY-2007 (ekil 2.7) ...123

    3.39 bi < 1.2 rnei kalp plan ...124

    3.40 1.2 < bi 2.0 rnei zemin kat kalp plan ...126

    3.41 bi > 2 rnei zemin kat kalp plan .127

    3.42 DY-2007 (ekil 2.2) ...129

    3.43 DY-2007 (ekil 2.3) ...130

    3.44 A2 ve A3 tr dzensizliklerin irdelenmesi iin hazrlanan rnek kalp planlar .131

    3.45 A2 ve A3 tr dzensizliklerin birlikte irdelenmesi iin hazrlanan rnek ...132

    3.46 B1 dzensizlii 0.6 < ci < 0.8 rnei kalp plan ve grn .....135

    3.47 B1 dzensizlii ci < 0.6 rnei kalp plan ve grn ...138

    3.48 B2 dzensizlii rnek kalp planlar, a) Perde-ereveli sistem, b) Salt ereve

    Sistem .... ...142

    3.49 B2 dzensizlii; a) Perdeli sistem grafikleri, b) salt ereveli sistem grafikleri ....144

    3.50 B2 dzensizlii rnek perdeli ve salt ereveli sistem grafikleri .......145

    3.51 B3 dzensizlii (a) maddesi rnei ......145

  • xv

    EKLLER DZN (devam)

    ekil Sayfa

    3.52 B3 dzensizlii (b) maddesi rnei ......146

    3.53 B3 dzensizlii (...