Bu tədqiqat, qarbon lifli gücləndirilmiş polimer (Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP) ilə gücləndirilən vida birləşmələrinın soyuq formalaşdırılmış polad (Cold-Formed Steel, CFS) strukturların zəlzələ performansına və 50 yıllık həyat dövrü xərcine etkisini araşdırmışdır. Araşdırmacılar, 18 grup CFRP ilə gücləndirilmiş vida birləşməsi təcrübəinden əldə edilən dövri davranışı Pinching4 histəretik modeliyle temsil etmiş; birləşmə düzeyindeki modeli CFS perde divarlara, ardından altı katlı bir CFS bina modeline aktarmıştır. Sayısal model, perde divar dövri təcrübələri və sarsıntı masası nəticələriyla qarşılaştırılmıştır. Duvar modelinde təcrübə–simulyasiya farkının en fazala %8,1, bina zaman tarixçəsi tepgilərindeki farkın isə %10 üçünde kaldığı bildirilmişdir.

Deprem dəyərləndirməsinde FEMA P695 kapsamında seçilmiş 22 uzaq sahə zəlzələ kaydı istifadə edilmişdir. Artımsal dinamik əsaslizlerde ən böyük mərtəbələrarası sürüşmə nisbəti zərər ölçütü, strukturnın birinci təbii periyodundaki %5 sönümlü spektral təcil isə yer hərəkəti intensivlik ölçütü kimi alınmıştır. Hemen kullanım, struktur zədəsi və göçmənin qarşistiliknın alınması sınırları ardıcıllıqsıyla %0,5, %1,3 və %3,5 mərtəbələrarası sürüşmə nisbətiyla diaqnozmlanmıştır.

CFRP gücləndirməsinin qarşılaştırılan struktur gruplarında göçmənin qarşistiliknın alınması düzeyindeki median spektral təcil tutumsini artırdığı və 50 yıllık göçme olasılığını azalttığı bildirilmişdir. Kaynşəbəkəın özet və nəticə bölümlerinde üç örtük grubu üçün performans artışları %12, %7 və %14; risk azalmaları %24, %17 və %16 kimi məlumatlmektedir. Lakin OSB, GWB və MGO matəriallarinin bu dəyərlerle eşleştirildiği ardıcıllıq, mətn ilə şəgil və cədvəl dizilimi arasında tutarlı değildir. Tablo 5’te eyni struktur xüsusilərine sahip gücləndirilmiş və güçlendirilmemiş modellər birbaşa qarşılaştırıldığında 50 yıllık göçmənin qarşistiliknın alınması sınırı peyəndlma ehtimalı GWB grubunda %2,38’den %1,80’e, MGO grubunda %1,51’den %1,25’e və OSB grubunda %1,08’den %0,91’e düşmektedir. Bu dəyərler təxminən %24, %17 və %16 görəli azalmaya qarşılık gelmektedir.

Yaşam döngüsü xərci əsaslizinde başlanğıc tikinti xərcine texniki xidmət, birbaşa zərər, məzmun itkisi, köçmə, kirayə və gəlir itkisi ilə yaralanma və ölüm xərcləri eklenmiştir. Tədqiqat CFRP’nin ilk yatırım xərcini artırmasına rşəbəkəmen beklenen zəlzələ itgilərını azalttığını göstərir. Bölüm 5’te CFRP’nin kullanılmamasının toplam həyat dövrü xərcini GWB strukturlarında %0,72, MGO strukturlarında %2,33 və OSB strukturlarında %0,84 artırdığı qeyd edilmişdir.

Kaynşəbəkəın özet və nəticə bölümlerinde həmçinin CFRP gücləndirməsinin həyat dövrü xərcini 3,718; 11,837 və 4,201 milyon ABŞ dolları azalttığı yazılmaktadır. Bu parasal böyüklükler təxminən 3,4 milyon ABŞ dolları başlanğıc xərcli binalar və Şegil 12’deki toplam xərc əyriləriyle uyumlu görünmemektedir. Aynı sayıların \(10^4\) ABŞ dolları biriminde yorumlanması, bölüm 5’te məlumatlen yüzde farklarla daha uyumludur; lakin mənbə bu birim problemunu açıklamadığı üçün dəyərler düzeltilmiş nəticə kimi kullanılamaz.

Maliyet–fayda nisbəti, gücləndirmə sayesinde önlenen beklenen kaybın gücləndirmə üçün harcəsasn başlanğıc xərcine bölünmesiyle hesablanmışdır. Şegil 14’te \(K_0\) rijitlik seçeneği üçün 50 yıl sonundaxın xərc–fayda nisbətları təxminən kimi GWB üçün 4,46, MGO üçün 5,57 və OSB üçün 3,42’dir. Bununla belə nəticələrin birləşmə başlanğıc rijitliği seçimin duyarlı olduğu; \(K_m\) seçeneğinde negatif nisbətlar və bir durumda təxminən 20,46 yıllık başabaş müddəti görüldüğü üçün “her şərtda ilk on yılda başabaş” sonucu bütün modelləşdirmə seçeneklerine genellerütubətez.

Türkiyə baxımından qiymətləndirmə: Tədqiqatın risk əsaslı həyat dövrü xərci yaklpeyəndmı, Türkiyədə yüngül polad strukturlar, moduler strukturlar və zəlzələ gücləndirmə yatırımlarının yalnızca başlanğıc xərciyle değil, beklenen uzun müddətli itgilərla birlikte dəyərlendirilmesi texniki xidmətından yararlıdır. Seçilən 22 zəlzələ kaydı üçünde 1999 Kocaeli zəlzələinden iki və 1999 Düzce zəlzələinden bir kayıt bulunması Türkiyə baxımından həmçinin diqqət çekicidir. Bununla belə bina Los Angeles’ta varsayılmış; zəlzələ təhlükəsi USGS məlumatlarinden, inşaat xərcləri ABD pazarından və əhali yerleşim kabulleri ATC-13 yaklpeyəndmından alınmıştır. Yöntemin Türkiyədə kullanılabilmesi üçün Türkiyə Deprem Tehlike Haritası, yerli zemin şərtlərı, Türk struktur xərcləri, kullanım biçimleri, işçilik qiymətlərı, diskont nisbətları və ilgili tasarım yönetmelikleriyle yeniden hesaplanması lazımdır. Tədqiqat Türkiyədə belirli bir CFS strukturnın inamli və ya iqtisadi olduğunu birbaşa göstərmemektedir.

Araşdırmanın əsas sualsu nedir?

Araşdırmanın əsas sualsu, CFS perde divarlarda vida çevresine tətbiq edilən CFRP gücləndirməsinin ek matərial və işçilik giderinin, strukturnın kullanım ömrü boyunca azalttığı beklenen zəlzələ itgilərıyla qarşılanıp qarşıləsasmayacşəbəkəıdır. Tədqiqat yalnızca “gücləndirmə tpeyəndma tutumsini artırıyor mu?” sualsunu değil, “gücləndirməye harcəsasn her bir xərc birimi kaç birim beklenen kaybı önlüyor?” sualsunu da ele almaktadır.

Bu amaçla araşdırma üç əsaslizi tek bir çərçivəde birleştirmiştir:

1. Deprem tehlikesi əsaslizi,
2. Risk tabanlı seysmik həyat dövrü xərci əsaslizi,
3. Seysmik həyat dövrü xərc–fayda əsaslizi.

Tədqiqatın 4. sayfasındaki Şegil 1, araşdırma müddətcini birləşmə təcrübələrinden və sayısal model doğrulamadumantilikndan başlayarak zəlzələ tehlike əyrilərine, xərc əsaslı kövrəklik əsaslizine və hizmet müddəti boyunca değişen xərc–fayda nisbətina uzəsasn bir axınş kimi göstərir.

CFS və CFRP ilə toklaşdırılmış vida birləşməsi ne anlama gelmektedir?

Soğuk şəgillendirilmiş polad strukturlar, ince polad lövhəların otaq temperaturunda bükülərək oluşturulan profillerle məzənnəulan yüngül struktur dumantemleridir. Deprem yatay yüklerinin köçməsında polad profiller, örtük lövhəları və bunları birleştiren vidalar birlikte çalışır. Vida çevresindeki örtük lövhəsinın çatlaması və ya vidanın lövhəyı delerek geçmesi, duvarın möhkəmlik və enerji yutma tutumsini erken kaybetmesine neden olabilir.

İncelenen gücləndirmə yaklpeyəndmında vida birləşmələrinın çevresindeki örtük bölgesi CFRP tabakalarıyla sarılmakta və ya desteklenmektedir. Amaç, vida çevresindeki yerli zədəı geciktirmek, dövri yükləmə altında birləşmənin möhkəmliyinı və sünekliğini artırmak və duvarın histəretik enerji tüketme tutumsini korumaktır.

Tədqiqat, birləşmə düzeyindeki ekspəriməntal tasarımın araşdırma ekibinin əvvəlki tədqiqatlarından geldiğini belirtmekte və bu makalede yalnızca həyat dövrü əsaslizi üçün lazımlı əsas ayrıntıları təqdim edir. Bu nedenle yeni birləşmənin bütün istehsal adımları, strukturştırıcı xüsusiləri, CFRP tabaka sayistilik və tətbiq keyfiyyət nəzarəti şərtlərı bu tədqiqatda əskiksiz kimi yeniden açıqlanmamışdır.

Tədqiqatın yenilik iddiası nedir?

Araşdırmacılara görə CFS strukturlar üzərində daha əvvəl çox sayıda ekspəriməntal və sayısal zəlzələ tədqiqatsı strukturlmış olsa da CFRP ilə gücləndirilmiş vida birləşmələrinın başlanğıc xərci ilə uzun müddətli zəlzələ itgilərını eyni iqtisadi model üçünde qarşılaştıran tədqiqatlar məhduddur.

Tədqiqatın önerdiği yaklpeyəndm, yalnızca en böyük kat ötelenmesine dayalı ənənəvi kövrəklik əyriləri yerine, binanın bütün katlarında yaranan zədəların mali parasal qarşılığını kulləsasn xərc əsaslı kövrəklik əyriləri geliştirmektedir. Böylece aşşəbəkəı və ya orta şiddetli zəlzələlərde birden fazala katta oluşabiləcek iqtisadi itgilərın, yalnızca en şəbəkəır zədəlı kat üzərindən temsil edilmesi problemunu azaltmayı hədəfləyir.

Risk tabanlı seysmik həyat dövrü xərci nedir?

Yaşam döngüsü xərci, binanın yalnızca ilk strukturm harşüşəasını değil, kullanım müddətince beklenen texniki xidmət və zəlzələ zədəı giderlerini də kapsayan toplam xərctir. Tədqiqatda toplam xərc şu komponentlərden yaradılmışdır:

• Başlangıç inşaat xərci,
• Baxınm xərci,
• Yapısal və struktur olmayan onarım giderleri,
• İçerik itgilərı,
• Geçici köçmə giderleri,
• Kira və gəlir itkisi,
• Yaralanma və ölüm üçün iqtisadi itki kabulleri.

Risk tabanlı yaklpeyəndmda bu xərclər qəti olaraq gerçekleşecek harşüşəalar değildir. Her zədə durumunun yıllık gerçekleşme olasılığıyla çarpılan və diskont edilən beklenen dəyərlerdir. Buna görə örneğin 50 yıllık seysmik xərc, 50 yıl üçünde qəti olaraq ödenecek bir fatura değil, modeldeki zəlzələ təhlükəsi və zədə olasılıklarına görə hesapləsasn olasılık çəgilı bugünkü dəyərdir.

Deprem tehlikesi nasıl modellenmiştir?

Örnek binaların Los Angeles’ta və ABD zemin sinifı şərtlərində bulunduğu kabul edilmiştir. USGS zəlzələ təhlükəsi aracı istifadə edilərək fərqli təbii periodlara ait illik peyəndlma tezliyi–spektral təcil əyriləri əldə edilmişdir. Her bina modelinin birinci təbii periyoduna qarşılık gelen tehlike parametreleri xətti intərpolasiyala müəyyən edilmişdir.

Tədqiqatda Cauchy–Pareto ailəsine dayalı zəlzələ təhlükəsi fondksionu bu şəgildə basılmıştır:

\[ H(x)=1-\exp[(x/u)^{-k}]\approx(x/u)^{-k}=k_0x^{-k} \]

Burada \(x\), yer hərəkəti şiddetini; \(k\), tehlike əyrısinin biçim parametresini; \(u\) və \(k_0\), miqyas parametrelerini göstərir. Lakin basılı tənlikde üstel tərimin önünde eksi işareti mövcud deyil. Denklem bu biçimiyle \(1-\exp(\text{pozitif değer})\) nedeniyle negatif nəticə üretebilir. Devamındaki pozitif təxminən ifade, işaretin muhəsasen dizgi ardıcıllıqsında kaybolduğunu düşündürmektedir; lakin tədqiqat bu konuyu açıklamamıştır.

10. sayfadaki Şegil 7, fərqli təbii periodlar üçün USGS tehlike əyrilərini logaritmik eksenlerde göstərir. Eğrilər üzərində 50 yılda %10 və 50 yılda %2 peyəndlma ehtimalı düzeyleri həmçinin işaretlenmiştir.

Performans tabanlı və xərc əsaslı kövrəklik arasındaki fark nedir?

Performans tabanlı kövrəklik əyrisi, belirli bir spektral təcilde kat ötelenmesi sınırının peyəndlma ehtimalını məlumatr. Tədqiqatda bu fondksion şu biçimde göstərilmişdir:

\[ F_R(x)=P[LS_i\mid Q=x]=\Phi[(\ln x-\ln m)\beta] \]

\(LS_i\), belirli performans sınırını; \(m\), median tutumyi; \(\beta\), logaritmik standart sapmayı və \(\Phi\), standart normal paylanma fondksionunu ifade etmektedir. Mənbəta \(\beta\) ilə bölme yerine çarpma yazılmıştır. Lognormal kövrəklik fondksionlarının yaygın göstərimi \(\Phi[(\ln x-\ln m)/\beta]\) biçimindedir; lakin tədqiqatın basılı formulaü səssizcə değiştirilmemelidir.

Maliyet tabanlı kövrəklik fondksionu eyni yaklpeyəndmı zərər xərcine tətbiqktadır:

\[ F_C(x)=P[C\mid Q=x]=\Phi[(\ln x-\ln m_c)\beta_c] \]

Burada \(m_c\), median zərər xərcini; \(\beta_c\), xərcin logaritmik səpələnməını göstərir. Bu tənlikde də eyni \(\beta_c\) göstərim problemu bulunmaktadır.

Tədqiqat, zəlzələ zərər xərcinin başlanğıc tikinti xərcine nisbətinı bu şəgildə diaqnozmlamıştır:

\[ \zeta_i=\frac{C_{\mathrm{seismic},i}}{C_{\mathrm{ICC}}} \]

\(\zeta=0{,}2\), zəlzələ zədəı xərcinin başlanğıc tikinti xərcinin %20’sine ulaşmasını; \(\zeta=1{,}0\) isə başlanğıc xərcine eşit bir itki oluşmasını ifade etmektedir.

Toplam həyat dövrü xərci nasıl hesablanmışdır?

Toplam həyat dövrü xərci bu şəgildə diaqnozmlanmıştır:

\[ C_{\mathrm{LCC}}(t)=C_{\mathrm{ICC}}+C_{\mathrm{MC}}(t)+C_{\mathrm{SDC}}(t) =C_{\mathrm{ICC}}+C_{\mathrm{SC}}(t) \]

\(C_{\mathrm{ICC}}\), başlanğıc tikinti xərcini; \(C_{\mathrm{MC}}\), baxım xərcini; \(C_{\mathrm{SDC}}\), seysmik zərər xərcini və \(C_{\mathrm{SC}}\), texniki xidmət ilə zəlzələ zədəının toplamını göstərir.

Hizmet müddətine bşəbəkəlı seysmik xərc şu biçimde məlumatlmiştir:

\[ C_{\mathrm{SC}}(t)= \frac{\nu}{\lambda}\left(1-e^{-\lambda t}\right) \sum_{i=1}^{K}C_iP_i = \frac{\nu}{\lambda}\left(1-e^{-\lambda t}\right)C_{\mathrm{EAL}} \]

Burada \(\nu\), böyük zəlzələ olaylarının yıllık ortalama oluşum nisbətinı; \(\lambda\), yıllık parasal diskont dərəcəsinı; \(K\), zədə durumu sayistiliknı; \(C_i\), ilgili zədə durumunun xərcini; \(P_i\), gerçekleşme olasılığını və \(C_{\mathrm{EAL}}\), beklenen yıllık zəlzələ kaybını ifade etmektedir. Tədqiqatda 50 yıllık hizmet ömrü, \(\nu=1{,}0\) və \(\lambda=0{,}05\) istifadə edilmişdir.

2019 yılına ait xərclərin 2025 qiymətlərina köçməsı üçün şu ilişki tətbiq edilmişdir:

\[ C_{2025}=C_{2019}(1+0{,}05)^5 \]

Denklem beş yıllık %5 bilhədd artış kullanmaktadır. 2019 ilə 2025 arasında takvim kimi altı yıl bulunmasına rşəbəkəmen mənbə üssü 5 kimi vermiş və bu zaman farkını açıklamamıştır.

Maliyet–fayda nisbəti nasıl diaqnozmlanmıştır?

Güçlendirme sayesinde əldə edilən fayda, güçlendirilmemiş strukturnın beklenen həyat dövrü kaybıyla gücləndirilmiş strukturnın kaybı arasındaki farktır:

\[ Benefit_t=C_{\mathrm{LCC},i}-C_{\mathrm{LCC},t} \]

Maliyet–fayda nisbəti isə bu şəgildə diaqnozmlanmıştır:

\[ CBR=\frac{Benefit_t}{C_{\mathrm{ini},t}} \]

\(C_{\mathrm{ini},t}\), CFRP gücləndirməsinin başlanğıc yatırım xərcidir. \(CBR>1\), gözlənilən itki azalmasının başlanğıc yatırımını aştığını; \(CBR=1\), başabaş noktasını; \(CBR<1\), hesapləsasn hizmet müddətinde yatırım xərcinin henüz geri kazanılmadığını göstərir.

Bşəbəkəlantı təcrübələrinden bina modeline nasıl geçilmiştir?

Tədqiqatın 7. sayfasındaki Şegil 2, üç miqyaslı bir modelləşdirmə zinciri göstərir:

1. CFRP ilə gücləndirilmiş vida birləşmələrinın dövri təcrübələri,
2. Bşəbəkəlantı histərezisinin sıfır uzunluklu elemanlar üzərindən CFS perde divar modeline aktarılması,
3. Duvar davranışının iki düyünlü birləşmə elemanlarıyla altı katlı bina modeline yerleştirilmesi.

Bşəbəkəlantı təcrübələrinden əldə edilən yük–deplasman dövrləri Pinching4 modelinin möhkəmlik, rijitlik azalması, dövri boğumlanma və enerji tüketme parametrelerine çevrilmişdir. Bu parametreler əvvəl duvar modelindeki sıfır uzunluklu elemanlara, ardından sadeleştirilmiş bina modelindeki iki düyünlü birləşmələra atanmıştır.

Bu çox ölçəkli yaklpeyəndm birləşmənin yerli davranışını her vida üçün ayrıntılı katı sonlu elementlarla tüm binada çözmek yerine, təcrübəle kalibre edilən ekvivalent histəretik elemanlar kulləsasrak hesablama xərcini azaltmaktadır.

Sayısal model nasıl doğrulanmışdır?

8. sayfadaki Şegil 3, CFS perde divarın ekspəriməntal və sayısal histərezis dövrlərini və zarf əyrilərini müqayisəktadır. Model dövri möhkəmlik artışı, maksişam yük, rijitlik kaybı və yük tərslenmesindeki boğumlanma davranışını genel kimi izləmə etmiştir. Tədqiqat, duvar təcrübələriyle model arasındaki en böyük farkın %8,1 olduğunu bildirir.

Aynı sayfadaki Şegil 4, bina modelinin çatı katı deplasmanı və zemin kat mərtəbələrarası sürüşmə zaman geçmişlerini sarsıntı masası təcrübələriyle müqayisəktadır. Deney və simulyasiya əyriləri genel faza və amplituda texniki xidmətından benzer görünmekte, farkların %10 üçünde kaldığı bildirilir.

Bununla belə makalede yer sınırlaması nedeniyle yalnızca bir tipik perde divar doğrulaması göstərilmişdir. Modelin daha kapsamlı doğrulamasının araşdırma ekibinin əvvəlki nəşrlarında bulunduğu qeyd edilmişdir. Buna görə bu preprint, bütün 18 birləşmə strukturlandırması üçün ayrı doğrulama qrafiklerini içermemektedir.

Hangi zəlzələ kayıtları istifadə edilmişdir?

FEMA P695 tarafından önerilən 22 uzaq sahə yer hərəkəti kaydı seçilmiştir. Kayıtlar 1971–1999 arasında meydəsas gelen 14 zəlzələden gelmekte və böyüklükleri 6,5–7,6 arasında değişmektedir. Mənbə–saha uzaklıkları 7,1–26,4 km, ortalama uzaklık 16,4 km’dir. Kayıtlar ABD zemin sinifı C və D şərtlərını temsil etmektedir.

Kayıt kümesinde şu zəlzələlər bulunmaktadır:

• San Fernando,
• Friuli,
• Imperial Valley,
• Superstition Hills,
• Loma Prieta,
• Cape Mendocino,
• Landers,
• Northridge,
• Kobe,
• Kocaeli,
• Chi-Chi,
• Düzce,
• Manjil,
• Hector Mine.

1999 Kocaeli zəlzələinden iki kayıt və 1999 Düzce zəlzələinden bir kayıt istifadə edilmişdir. Bununla belə bu kayıtların bulunması, binanın Türkiyə zəlzələ təhlükəsine görə dəyərlendirildiği anlamına gelmez; kayıtlar FEMA P695 uzaq sahə kümesinin parçasıdır və tehlike əyriləri Los Angeles üçün yaradılmışdır.

9. sayfadaki Şegil 5, 22 kaydın reaksiya spektrlərinı və ortalama spektrunu göstərir. Kayıtların tepe yer ivmeleri 0,21g ilə 0,82g arasında değişmektedir.

Artımsal dinamik əsasliz nasıl tətbiq edilmişdir?

Artımsal dinamik əsaslizde her zəlzələ kaydı əvvəl 0,1g düzeyine miqyaslenmiş, daha sonra amplituda 0,2g artımlarla yükseltilmiştir. Hasar ölçütü kimi ən böyük mərtəbələrarası sürüşmə nisbəti, intensivlik ölçütü kimi birinci təbii periodtaki %5 sönümlü spektral təcil istifadə edilmişdir.

11. və 12. sayfalardaki Şegil 8, GWB, MGO və OSB gruplarına ait median artımlı dinamik əsasliz əyrilərini göstərir. Eğrinin eyni ötelenme nisbətinda daha yüksək spektral təcilye ulaşması, daha yüksək seysmik tutum kimi yorumlanmıştır.

OSB örtüklı strukturların genel kimi performans sınırlarına ulaşmak üçün daha yüksək spektral təcil gerektirdiği görülmektedir. CFRP içeren modellər, eyni geometrik xüsusiləre sahip güçlendirilmemiş modelləre görə çoğunlukla daha yüksək tutum göstərmişdir. Tədqiqatda polad dikmə kalınlığı, örtük kalınlığı və vida diametri arttıkça performansın yükseldiği; vida kənar məsafəsi arttıkça performansın düştüğü qeyd edilmişdir.

Hasar durumları iqtisadi kayba nasıl çevrilmiştir?

Her bina katı ayrı bir xərc birimi kimi dəyərlendirilmiş və mərtəbələrarası sürüşmə nisbəti yedi zədə sinifına ayrılmışdır.

Bu nisbətlar tədqiqatın iqtisadi itki modeline ait kabullerdir. Belirli bir binada gerçek yaralanma və ya ölüm olasılıklarını birbaşa temsil eden saha məlumatlari kimi yorumlanmamalıdır.

Hangi birim xərclər istifadə edilmişdir?

İnsan yaşamı üçün istifadə edilən parasal dəyər, tədqiqatın itki modelindeki iqtisadi kabuldür; insan həyatının etik və ya sosial dəyərini diaqnozmlayan bir ifade değildir.

Örnek binanın xərci nasıl müəyyən edilmişdir?

Örnek bina Los Angeles’ta bulunan orta standartta, altı katlı bir mənzil strukturu kimi modellenmiştir. Her katın alanı 146,64 m², merdiven alanı 17,16 m² kimi alınmıştır. Kullanılabilir aləsas görə her katta təxminən altı kişi bulunduğu varsayılmıştır.

ABD kommersiya inşaat xərclərinden alınan birim xərc 3.552 ABŞ dolları/m²’dir. Altı katlı strukturnın 2024 başlanğıc xərci təxminən 3,125 milyon ABŞ dolları, %5 qiymət artışıyla güncellenmiş dəyəri 3,281 milyon ABŞ dolları kimi məlumatlmiştir.

CFRP duvar birləşmələrı üçün Çin xərcləri ABŞ dollarına çevrilirken 8 Ağustos 2025 tarihinde 1 CNY=0,1394 ABŞ dolları məzənnəu və ABD qiymət səviyyəsinin Çin’den təxminən 1,5 kat yüksək olduğu fərziyyəı istifadə edilmişdir.

Tablo 6’daki bütün strukturlandırmaların toplam başlanğıc xərcləri \(10.000\) ABŞ dolları biriminde 340,55–343,81 arasında, yani təxminən 3,4055–3,4381 milyon ABŞ dolları arasındadır. Aynı panel və birləşmə xüsusilərine sahip gücləndirilmiş və güçlendirilmemiş nümunəlerde CFRP tətbiqsı başlanğıc xərcini təxminən 27.200 ABŞ dolları artırmaktadır.

Kırılganlık əyriləri ne göstərir?

13. sayfadaki Şegil 9, dərhal istifadə, struktur zədəsi və göçmənin qarşistiliknın alınması sınırları üçün lognormal kövrəklik əyrilərini göstərir. Bir əyrınin sşəbəkəa kayması, eyni peyəndlma ehtimalına ulaşmak üçün daha yüksək spektral təcil gerektiğini və strukturnın daha aşşəbəkəı kırılganlığa sahip olduğunu ifade etmektedir.

OSB örtüklı modellər genel kimi GWB və MGO örtüklı modelləre görə daha sşəbəkəda yer almıştır. CFRP içeren birləşmələr çoğu eşleştirilmiş modelde güçlendirilmemiş qarşılıklarından daha sşəbəkəa kaymıştır. Daha kalın polad dikmə və daha kısa vida kənar məsafəsi də bazı performans düzeylerinde olumlu etki göstərmişdir.

Tablo 5’teki 50 yıllık göçme riski nasıl değişmektedir?

Bu dəyərler, yalnızca eyni əsas strukturlandırmaya sahip CFRP’li və CFRP’siz modellərin Tablo 5’teki göçmənin qarşistiliknın alınması sınırı müqayisəsından hesablanmışdır. Kaynşəbəkəın nəticə bölümünde panel ardıcıllıqsı OSB–GWB–MGO kimi yazılmasına rşəbəkəmen məlumatlen %24–%17–%16 dizisi cədvəldaki GWB–MGO–OSB ardıcıllıqsıyla uyumludur. Bu nedenle panel-dəyər uyğunlaşdırmasinde editoryal ardıcıllıq xətası bulunmaktadır.

Maliyet tabanlı kövrəklik əyriləri ne oynaqektedir?

15. və 16. sayfalardaki Şegil 10 və Şegil 11, maksişam ötelenme yerine parasal itki nisbətinı kullanmaktadır. \(\zeta=0{,}2\), 0,4, 0,6 və 0,8 düzeyleri üçün iqtisadi itki kövrəklik əyriləri yaradılmışdır.

Bu əyrilərde də OSB örtüklı modellərin çoğu daha yüksək spektral təcillerde eyni itki nisbətina ulaşmıştır. CFRP gücləndirməsi əyriləri sşəbəkəa kaydırarak belirli zəlzələ şiddetinde iqtisadi itki olasılığını düşürmüştür. Vida kənar məsafəsinin 15 mm’ye düşürülmesi xüsusilə yüksək itki nisbətlarında bazı GWB modellərinde avantaj sşəbəkəlamıştır.

Tədqiqatın bu yaklpeyəndmı, yalnızca en şəbəkəır zədəlı katı değil, her kattaki zədə və kullanım itgilərını parasal kimi toplaması texniki xidmətından klasik ötelenme tabanlı kövrəkliktan daha kapsamlı bir iqtisadi göstərici sunmayı amaçlamaktadır.

Yaşam döngüsü xərci əyriləri ne göstərir?

17. sayfadaki Şegil 12, GWB, MGO və OSB strukturlarının toplam xərcini hizmet müddətine görə göstərir. Bütün əyrilər başlanğıc xərcinden başlamakta və beklenen diskont edilmiş zəlzələ itgilərı eklendikçe yükselmektedir.

Tədqiqatın bölüm 5’te verdiği matərial bazlı tapıntılar şöyledir:

Bulgular, CFRP tətbiqsının üç panel grubunda da olumlu iqtisadi nəticə verdiğini; lakin polad dikmə kalınlığı, örtük kalınlığı və vida kənar məsafəsi gibi diğer tasarım değişkenlerinin iqtisadi etkisinin panel matərialsine bşəbəkəlı olduğunu göstərir.

Bşəbəkəlantı rijitliği neden mühümdir?

Pinching4 modeli kalibre edilirken yük–deplasman dövrinin enerji tüketme alanına əvvəllik məlumatlmiş, başlanğıc rijitliğinin tam uyumu ikinci planda qalmışdır. Lakin birləşmə rijitliği bina təbii periyodunu, təbii period zəlzələ tehlike dəyərini və buna görə iqtisadi itki hesabını değiştirmektedir.

Tədqiqat üç başlanğıc rijitliği diaqnozmı kullanmıştır:

• \(K_m\): Tepe noktasına kadar olan sekant rijitliği,
• \(K_e\): Tepe yükünün 0,4 katındaki noktaya kadar olan sekant rijitliği,
• \(K_0\): Başlangıçtaki teğet rijitliği.

19. sayfadaki üst qrafik bu üç rijitliği birləşmənin zarf əyrısi üzərində göstərir. Alt qrafikte isə eyni strukturlar üçün fərqli rijitlik seçimlerine bşəbəkəlı xərc–fayda əyriləri yer almaktadır.

Daha yüksək başlanğıc rijitliği seçildiğinde strukturnın təbii periyodu kısalmakta və xərc–fayda nisbətinın 1’e ulaşma müddəti genellikle azalmaktadır. Araşdırmacılar \(K_0\) seçiminin əvvəlki risk əsaslizleriyle daha tutarlı olduğunu belirtmiştir. \(K_m\) kullanıldığında bazı əyrilər negatif xərc–fayda nisbəti vermektedir.

Başabaş müddətleri və son xərc–fayda nisbətları nelerdir?

Şegil 14 üzərində təxminən 3,60; 3,77; 4,61; 6,29; 7,67; 8,95; 9,81 və 20,46 yıl gibi çeşitli başabaş etiketleri bulunmaktadır. Bu nedenle nəticə bölümündeki “ilk on yıl üçünde başabaş” ifadesi yalnızca belirli rijitlik seçimleri üçün geçerlidir; bütün əyriləri kapsamamaktadır.

Bu dəyər–matərial uyğunlaşdırmasi Şegil 14’teki \(K_0\) əyrilərinin son noktalarından və şəgil açıklamasındaki panel ardıcıllıqsından okunmaktadır. Sonuç metni dəyərləri 4,46, 5,57 və 3,42 kimi vermiş lakin panel adlarını eyni cümlede açıkça tekrar etmemiştir.

Parasal tasarruf nəticələrinda hangi problem vardır?

Mənbə, CFRP gücləndirməsiyle üç panel grubu üçün həyat dövrü xərcinin 3,718; 11,837 və 4,201 milyon ABŞ dolları azaldığını bildirir. Lakin:

• Örnek binanın başlanğıc xərci təxminən 3,4 milyon ABŞ dollarıdır.
• Şegil 12’də 50 yıllık toplam xərclər təxminən 5 milyon ABŞ dolları düzeyindedir.
• CFRP’nin kaldırılmasının bölüm 5’te məlumatlen etgiləri yalnızca %0,72, %2,33 və %0,84’tür.
• Grafiklerde gücləndirilmiş və güçlendirilmemiş əyrilər arasındaki fark milyonlarca dolar böyüklüğünde görünmemektedir.

Bu nedenle “milyon ABŞ dolları” ifadesi və panel ardıcıllıqlaması mənbə üçünde inamılir biçimde uzlaştırılamamaktadır. Sayıların 3,718×10⁴, 11,837×10⁴ və 4,201×10⁴ ABŞ dolları kimi amaçlanmış olması yüzdelere daha yaxınndır; lakin tədqiqat açık bir düzeltme vermediği üçün bu yorum doğrulanmış nəticə kimi sunulamaz.

Tədqiqatın güclü tərəfləri nelerdir?

• Bşəbəkəlantı təcrübəi, duvar modeli və bütün bina əsaslizini çox ölçəkli bir çərçivəde birləşdirməktedir.
• Sayısal model hem dövri duvar təcrübələri hem də sarsıntı masası zaman geçmişleriyle qarşılaştırılmıştır.
• FEMA P695 uzaq sahə kayıt kümesinden 22 zəlzələ kaydı istifadə edilmişdir.
• Yalnızca tpeyəndma tutumsi değil, yıllık və 50 yıllık zədə olasılıkları hesablanmışdır.
• Kat ötelenmesine dayalı performans kırılganlığıyla xərc əsaslı kövrəklik birlikte ele alınmıştır.
• Başlangıç xərci, birbaşa zərər, funksiya itkisi və dolayı iqtisadi itgilər eyni həyat dövrü hesabına dâhil edilmiştir.
• Panel matərialsi, polad dikmə kalınlığı, panel kalınlığı, vida kənar məsafəsi, vida diametri və CFRP istifadəsi parametrik kimi qarşılaştırılmıştır.
• Bşəbəkəlantı başlanğıc rijitliği seçiminin iqtisadi nəticələri nasıl değiştirebildiği həmçinin araşdırılmışdır.
• CFRP’nin ek ilk xərcine rşəbəkəmen uzun müddətlide iqtisadi olup olmadığı birbaşa xərc–fayda nisbətiyla dəyərləndirilmişdir.

Tədqiqatın məhdudiyyətlərı nelerdir?

• Tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiş preprintdir.
• Örnek bina və zəlzələ təhlükəsi Los Angeles şərtlərına özgüdür.
• ABD və Çin arasındaki qiymət səviyyəsi 1,5 katsayistilikyla temsil edilmiştir; ayrıntılı bazar müqayisəsı məlumatlməmişdir.
• 50 yıllık nəticələr %5 sabit yıllık diskont dərəcəsina duyarlıdır; fərqli diskont senaryoları təqdim edilməmişdir.
• Deprem tehlikesi, inşaat xərci, yaralanma xərci və kullanım nisbətlarına ilişkin epistemik qeyri-müəyyənlikler kapsamlı bir olasılık əsasliziyle yayılmamıştır.
• Yer hareketi kayıtları uzaq sahə kümesidir; yaxın qırılma atımları və yönlülük təsirləri həmçinin araşdırılmamışdır.
• CFRP’nin yaşlanması, strukturştırıcının ekoloji pozulması, yanğın etkisi və 50 yıllık texniki xidmət gereksinimi modellenmemiştir.
• CFRP tətbiqsındaki işçilik kalitesi və saha xətaları modele dâhil edilmemiştir.
• Bütün bina modeli ekspəriməntal birləşmələrı ekvivalent histəretik elemanlarla temsil etmektedir; yerli çatlak ilərlemesi birbaşa çözülmemiştir.
• Makale yalnızca bir tipik duvar doğrulama grafiği göstərir.
• İnsan yaralanması və ölüm nisbətları birbaşa bu bina tipine ait yeni ampirik məlumatlarden elde edilmemiştir.
• Birinci zəlzələ təhlükəsi tənlikinde olası işaret xətası bulunmaktadır.
• Lognormal kövrəklik tənliklerinde \(\beta\) göstərimi standart biçimle uyuşmamaktadır.
• Panel türlerine atəsasn performans artışı, risk azalması və parasal tasarruf ardıcıllıqlamaları mətn üçünde tutarlı değildir.
• Parasal tasarrufların “milyon ABŞ dolları” kimi məlumatlmesi qrafik və yüzde nəticələriyla çelişmektedir.
• İlk on yılda başabaş iddiası, 20,46 yıllık və negatif CBR içeren rijitlik duyarlılığı nəticələrinı kapsamamaktadır.
• Tablo 7 və Şegil 13 açıklamalarında editoryal başlıq problemları bulunmaktadır.

Tədqiqat hangi nəticələri dəstəkləyir?

• CFRP ilə gücləndirilən vida birləşmələri, araşdırılan sayısal CFS bina modellərinde seysmik tutumyi artırabilmektedir.
• CFRP, eyni əsas strukturlandırmadaki güçlendirilmemiş modellərle qarşılaştırıldığında 50 yıllık göçmənin qarşistiliknın alınması sınırı peyəndlma ehtimalını azaltmışdır.
• OSB örtüklı modellər, araşdırılan nümunəler üçünde genel kimi daha yüksək spektral təcil tutumsine və daha aşşəbəkəı kırılganlığa sahiptir.
• CFRP’nin ek başlanğıc xərci, tədqiqatın əsas iqtisadi senaryolarında beklenen zəlzələ kaybı azalmasıyla qarşıləsasbilmektedir.
• Çelik dikmə, panel və birləşmə ayrıntılarının iqtisadi etkisi panel matərialsine bşəbəkəlıdır.
• Maliyet tabanlı kövrəklik, bütün katlardaki zədəları parasal kimi birleştirerek yalnızca en böyük kat ötelenmesine görə daha geniş bir iqtisadi görünüm təqdim edir.
• Bşəbəkəlantı başlanğıc rijitliği seçimi bina periyodunu və hesapləsasn xərc–fayda sonucunu aydın biçimde değiştirebilir.

Tədqiqat neyi sübut etmir?

• CFRP gücləndirməsinin bütün CFS binalarda eyni nisbətda risk azalması sşəbəkəlayacşəbəkəını göstərmemektedir.
• Türkiyədəki CFS strukturların eyni başabaş müddətine və ya xərc–fayda nisbətina sahip olacşəbəkəını göstərmemektedir.
• OSB, GWB və ya MGO’dan birinin bütün iklim, yanğın və kullanım şərtlərində en iyi panel olduğunu sübut etmir.
• CFRP’nin 50 yıl boyunca texniki xidmət gerektirmeden eyni mexaniki xüsusiyyətləri koruyacşəbəkəını göstərmemektedir.
• Belirli bir vida kənar məsafəsinin bütün birləşmələr üçün optişam olduğunu göstərmemektedir.
• Gerçek bir binada ölçülmüş 50 yıllık iqtisadi tasarruf sunmamaktadır.
• Sonuç bölümündeki milyon dolarlık tasarrufların doğru birim və matərial ardıcıllıqsına sahip olduğunu doğrulamamaktadır.
• Bütün rijitlik modelləşdirməlerinde ilk on yılda başabaş sşəbəkəlandığını göstərmemektedir.
• Yapının zəlzələ sonrasında kesintisiz kullanılabilir və ya sürətla onarılabilir olduğunu birbaşa ölçmemektedir.
• Tədqiqatdaki iqtisadi göstəricilər bir struktur ruhsatı, tasarım standardı və ya yatırım garantisi yerine geçmemektedir.

Geçmiş, bugün və gələcək açistilikndan əhəmiyyəti nedir?

Geçmişte CFS struktur araşdırmaları çoğunlukla birləşmə möhkəmliyi, duvar tpeyəndma tutumsi və ya göçme riski üzerine yoğunlaşmıştır. Bu tədqiqat, birləşmə düzeyindeki CFRP gücləndirməsini bütün bina zəlzələ riski və 50 yıllık iqtisadi nəticələrla ilişgiləndirmektedir.

Bugünkü töhfəsi, zəlzələ mühendisliği performans göstəricilərini yatırım qararlarının anlayabiləceği başabaş müddəti və xərc–fayda nisbəti gibi iqtisadi ölçütlere dönüştürmesidir. Həmçinin başlanğıc rijitliği gibi sayısal modelləşdirmə tərcihlerinin yalnızca struktur tepkiyi değil, iqtisadi sonucu da değiştirebildiğini göstərir.

Gelecekte üsulun hakemli bir sürümde birim və ardıcıllıq uyğunsuzluqları giderilərek sunulması; fərqli zəlzələ bölgeleri, yaxın qırılma kayıtları, değişken diskont nisbətları, CFRP yaşlanması, texniki xidmət xərcləri və saha tətbiq kalitesiyle yeniden dəyərlendirilmesi lazımdır. Türkiyə üçün yerli tehlike, xərc və bina kullanım məlumatlariyle bşəbəkəımsız bir tətbiq strukturlmadan birbaşa iqtisadi qarar məlumatlmemelidir.

Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları

Tədqiqat tasarımının teknik özeti

İncelenen struktur parametreleri

Ana seysmik tapıntılar

Ana iqtisadi tapıntılar

Şegillerin kendi bpeyəndna anlattığı əsas nəticələr

Bulguların dengeli yorumu

Tədqiqatın en güclü və iç tutarlılığı ən yüksək sonucu, eyni əsas strukturlandırmadaki CFRP’li modellərin güçlendirilmemiş modellərden daha aşşəbəkəı 50 yıllık göçme olasılığı və daha aşşəbəkəı həyat dövrü xərci göstərmesidir. Bu nəticə hem kövrəklik cədvəllarında hem də xərc əyrilərinde genel kimi eyni yöndedir.

Bununla belə performans yüzdelerinin panel ardıcıllıqlaması, parasal tasarrufların birimi və bütün senaryolar üçün başabaş müddəti inamılir biçimde tek bir sonuca reduktorememektedir. Bu nedenle Verianla dəyərləndirməsinde görəli risk və yüzde xərc dəyişiklikleri esas alınmış; tartışmalı milyon dolarlık dəyərler doğrulanmış iqtisadi tasarruf kimi təqdim edilməmişdir.

Araşdırma, CFRP’nin her şərtda en ucuz başlanğıc çözümü olduğunu değil, daha yüksək başlanğıc yatırımının belirli risk və xərc kabulleri altında uzun müddətli itgilərı azaltabildiğini göstərir. Sonuçların gerçek proje qararına çevrilməsi üçün yerli tehlike, matərial qiymətı, işçilik kalitesi, texniki xidmət müddəti və diskont dərəcəsi üzərində proje özelinde əsasliz strukturlmalıdır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tədqiqatın tam özgün adı: Risk-based seismic life-cycle cost-benefit əsaslyduman of CFS structures with CFRP-toughened screw connections

Müəlliflər və doğru ardıcıllıqlama: Keyu Chen; Liqiang Jiang; Liping Wang; Xinyuan Cheng; Shizhong Zhou; Xingshuo Zhang.

Müəllif adı tutarsızlığı: Başlık sayfası və SSRN kaydında son müəllif “Xingshuo Zhang” biçiminde yer alırken CRediT töhfə bölümünde “Xingshou Zhang” yazılmıştır. Bibliyoqrafik kimlik üçün başlıq sayfası və SSRN kaydındaki Xingshuo Zhang istifadə edilmişdir.

Eş birinci müəllif: Eş töhfə və ya eş birinci müəlliflık bilgisi belirtilmemiştir.

Sorumlu müəllif: Liqiang Jiang.

İletişim adresi: jianglq2019@csu.edu.cn

Kurumlar:

• School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410000, China.
• National Engineering Research Centər for High Speed Railway Construction, Changsha 410004, China.

DOI:10.2139/ssrn.6923006

Resmî mənbə birləşməsı:https://ssrn.com/abstract=6923006

Yayın platformau: SSRN.

Yayımlanma tarihi: 12 Haziran 2026.

Yayın yılı: 2026.

Sayfa sayistilik: 23.

Mənbə türü: Deneysel birləşmə məlumatlari, doğrulanmış sayısal struktur modeli, olasılıksal zəlzələ riski və həyat dövrü xərci əsaslizi içeren preprint araşdırma makalesi.

Hakemlik durumu: Tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmişdir. Sonuçlar, formulaler və iqtisadi inferensiyalar bu məhdudiyyət diqqəte alınarak okunmalıdır.

Dergi: Hakemli jurnal bilgisi mövcud deyil.

Özgün nəşriyyat: Hakemli jurnal nəşriyyat mövcud deyil; tədqiqat SSRN üzərində preprint kimi sunulmuştur.

Hakemli sürüm durumu: 5 Ağustos 2026 tarihli bibliyoqrafik nəzarətde eyni başlıqla yayımlanmış hakemli bir jurnal sürümü doğrulanmamışdır.

Müəllif töhfəları: Keyu Chen; ilk taslak, görselleştirme, doğrulama, nəzarət, proqram təminatı, biçimsel əsasliz, məlumat düzenleme və mənbə sşəbəkəlama görəvlerini üstlenmiştir. Liqiang Jiang; inceleme və düzenleme, proqram təminatı, mənbəlar, proje yönetimi, üsul, araşdırma, maliyyələşmə və kavramsallaştırmaya töhfəda bulunmuştur. Liping Wang; inceleme və düzenleme, araşdırma və proje yönetimin töhfə vermiştir. Xinyuan Cheng, Shizhong Zhou və son müəllif; mənbə, araşdırma, biçimsel əsasliz və məlumat düzenlemeye töhfəda bulunmuştur.

Finansman: National Natural Science Foundation of China 52378209, 52008398 və 52208224 numaralı destekleri; Hunan Province Science and Technology Project Huxiang Young Talents Program 2023RC3057 və Furong Plan Youth Talent Support Project 2025QT-44.

Çıqar çatışması: Müəlliflər, tədqiqatı etgiləyebiləcek bilinen mali çıqar və ya kişisəl ilişki bulunmadığını beyan etmiştir.

Veri çıxışi: Kullanılan və ya əsasliz edilən məlumat kümelerinin məsul müəllifdan makul talep üzerine ediniləbiləceği qeyd edilmişdir. Herkese açık məlumat anbarsu birləşməsı məlumatlməmişdir.

Bu Türkçe makale yüklenen tədqiqatın başlıq, özet, üsul, 12 numaralı tənlik, yedi cədvəl, 14 şəgil, model doğrulamadumantilik, artımlı dinamik əsaslizleri, kövrəklik əyriləri, həyat dövrü xərci, xərc–fayda əsaslizi, nəticə və məhdudiyyətlərı incelenerek hazırlanmışdır. Bilimsel içerik yalnızca bu tədqiqatya dayanmaktadır. Haricî nəzarət yalnızca DOI, SSRN kayıt tarihi, müəllif kimliği və nəşr durumunun bibliyoqrafik doğrulaması üçün istifadə edilmişdir.

Mənbəta bulunan əsas uyğunsuzluqlar şunlardır: zəlzələ təhlükəsi tənlikindeki olası əskik eksi işareti; lognormal kövrəklik tənliklerindeki \(\beta\) göstərimi; OSB, GWB və MGO üçün yüzde nəticələrin ardıcıllıqlama uyuşmazlığı; həyat dövrü tasarruflarının “milyon ABŞ dolları” kimi məlumatlmesiyle qrafik ölçeği arasındaki çelişki; ilk on yılda başabaş iddiasına qarşı 20,46 yıllık nəticə və negatif CBR əyriləri; Tablo 7 ilə Şegil 13 başlıq problemları və son müəllif adındaki yazım fərqlilığıdır.

Tədqiqat CFRP ilə gücləndirilmiş vida birləşmələrinın araşdırılan CFS bina modellərinde zəlzələ riskini və beklenen həyat dövrü xərcini azaltabiləceğini dəstəkləyir. Tədqiqat Türkiyədəki strukturlar üçün birbaşa tasarım dəyəri, garanti edilmiş parasal tasarruf, kesin başabaş müddəti və ya proje bazlı təhlükəsizlik onayı sunmamaktadır.