Betonarme döşeme sistemlerinde titreşim sorunlarının incelenmesi

Abstract

Yapılarda en önemli konfor şartlarından biri olan titreşimlerin, tasarım aşamasında dikkate alınarak, projelendirilmenin buna göre yapılması gerekmektedir. Aksi durumda yapıyı kullanan kişilerde huzursuzluk ve rahatsızlık hissi oluşup, yapının kullanım kalitesi düşmektedir. Diğer taraftan malzeme ve yapım teknolojilerindeki yeni gelişmeler, mimari açıdan tercih sebebi olan uzun açıklıklı betonarme döşeme sistemlerinin yapımını mümkün kılmaktadır. Maalesef ülkemizdeki yürürlükte olan standart ve yönetmeliklerde, döşemelerin tasarımlarında titreşim hesabı ile ilgili herhangi bir hesap yaklaşımı önerilmemektedir. Bu çalışmada; döşemelerin, özellikle de betonarme döşemelerin, titreşim hesap yöntemlerinin ve titreşim sorunlarının irdelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışma altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm giriş bölümü olup; ikinci bölümde kuramsal temeller ve kaynak araştırması sunulmaktadır. Üçüncü bölümde, materyal ve yöntemler ile ilgili bilgiler verilmektedir. Üç ayrı döşeme sistemi sayısal uygulamalara konu olmuştur. Birinci uygulamada, örnek olarak seçilen 10m x 10m açıklığında betonarme döşeme sisteminin titreşim hesapları, uluslararası yönetmelikler dikkate alınarak yapılmıştır. İkinci ve üçüncü uygulamalarda, Bursa’da mevcut 26m x 30m açıklığında dikdörtgen ve 40m çapında dairesel betonarme döşeme sistemlerinin titreşim hesapları yapılmış, yerinde titreşim ölçümleri gerçekleştirilmiş ve sonlu elemanlar yöntemiyle sayısal modelleri oluşturularak titreşim problemi incelenmiştir. Döşeme titreşimlerinin insanlar üzerinde oluşturduğu olumsuz etkiler ve bu etkilerin hissedilebilmesi için gerekli olan eşik değerler üzerinde durulmaktadır. Dördüncü bölümde, örnek üç ayrı döşeme sistemine ilişkin bulgu ve tartışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, genelde ağır ve rijit olmaları nedeniyle betonarme döşeme sistemlerinde göz ardı edilen titreşimlerin, kişi sayısına ve üzerindeki insan hareketlerinin dinamik karakteristiklerine bağlı olarak, rahatsız edici boyutlara ulaşabildiği belirlenmiştir. Bunlara ilişkin sınır değerler sunulmuştur. Bunun yanında uygulamada tasarım yapan mühendislere, betonarme döşemelerin tasarımlarında, titreşim hesaplarına ilişkin kullanabilecekleri, gerekli bağıntılar ve çizelgeler açıklanarak sunulmuştur.

Vibrations which are one of the most important comfort conditions on the buildings should be taken into consideration in the design phase and the projecting should be done accordingly. Otherwise the feeling of uneasiness and discomfort will be felt by those who use it, and the quality of use will decrease. On the other hand, new developments in material and construction technologies make it possible to construct long-span reinforced concrete flooring systems, which are the architectural choice. Unfortunately, there is no calculation method for vibration analysis is in the standards and regulations in our country. The purpose of this study is; to investigate the vibration methods and vibrational problems of the slabs, especially the reinforced concrete slabs. The study which is carried out for this purpose consists of six parts. The first chapter is introduction, In the second part, theoretical bases and source research are presented. In the third chapter, information about materials and methods are given. Three different flooring systems have been the subject of numerical applications. In the first application, the vibration calculations of reinforced concrete flooring system with 10m x 10m opening selected as an example were made considering international regulations. In the second and third applications, the vibration calculations of rectangular with 26m x 30m openings and 40m diameter circular reinforced concrete flooring systems in Bursa were carried out and in situ vibration measurements were made and the vibration problem was investigated by creating numerical models by using finite element method. The negative effects of floor vibrations on people and the threshold values necessary for these effects to be felt are emphasized. In the fourth chapter, findings and discussions were made about three different slab systems. As a result of the work done, it has been determined that the vibrations obscured in reinforced concrete slabs due to their being heavy and rigid in general can reach disturbing dimensions depending on the number of people and the dynamic characteristics of the human movements on them. Boundary values are presented for these. In addition, necessary equations, graphs and tables can be used in the design of reinforced concreteslabs for vibration calculations are presented to design engineers.