Zemin ve temel rijitliğinin betonarme yapı davranışına etkisi
Effect of soil and foundation stiffness on the behavior of RC structures
Yazar: NAİLE GÜL TARAKCI
Danışman: DOÇ. DR. HAYRİ BAYTAN ÖZMEN
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bina yapımı = Building construction ; Dolgu duvarlar = Fill walls ; Elastik analiz yöntemleri = Elastic analysis methods ; Yapı temelleri = Structure foundations ; Yapı-zemin etkileşimi = Soil-structure interaction

Özet:
Zemindeki yerdeğiştirme ve temelde oluşan dönmelerin göz ardı edildiği ankastre mesnet kabulü inşaat mühendisliği uygulamacıları tarafından sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada radye ve sürekli temel tipleri için farklı yatak 
katsayısına sahip zeminler üzerine 4 katlı dolgu duvarlı betonarme çerçeveli 25 farklı bina modellenmiştir. TBDY-2018 ve TS-500 dikkate alınarak tasarlanan binaların modellemesi ve analizi SAP2000 programı ile yapılmıştır. Analiz sonuçlarına 
bakılarak farklı modeller için birinci doğal titreşim periyotları değişimi, dayanımın sismik ağırlığa oranı, kapasite eğrileri, plastik mafsallardaki hasar durumları, enerji sönüm miktarı değişimi, bina çatı deplasmanı talep değerlerinin değişimi, talebin bina yüksekliğine oranı, tipik bir kolonun kesme kuvveti dağılımı incelenmiştir. Analiz sonuçlarına bakıldığında ankastre mesnet kabulü yapılan modele göre temel ve zemin rijitliğine bağlı olarak %44'e varan periyot artışı gözlemlenmiştir. Binaların yatay dayanımları temel ve zemin rijitliğinden %4 ile %9 civarında oranlarla daha az 
etkilenmektedir. Plastik mafsallardaki hasar dağılımları %3'ten daha az temel ve zemin rijitliğinden etkilenmektedir. Referans modele göre (ankastre mesnet kabulü yapılan) çatı deplasman talebinde zemin-yapı etkileşimli modellerde %40 civarında artış gözlemlenmiştir. Zemin ve temel rijitliği kolonlar arası kuvvet dağılımını da etkilemektedir. Küçük boyutlu kolonlarda oluşan kesme kuvveti referans modele oranla beklenilenden daha fazladır. Bu artış %8 ile %24 arasındadır. Doğrusal elastik olmayan yöntem kullanılarak yapılan analiz sonuçları ile literatürde Yaşar ve Özmen 
(2022) tarafından yapılan çalışmada kullanılan 7 katlı betonarme binanın analiz sonuçları da karşılaştırılmıştır. Toplamda 100 değer kullanılarak ankastre mesnet kabulü yapılan temele göre binadaki deplasman artışını tahmin etmeye yarayan 
literatürde daha önce bulunmayan yeni bir denklem elde edilmiştir. Çalışma kapsamında bulunan denklem inşaat mühendisliği uygulamacılarına yer değiştirme artışı ve zemin rijitliği bilindiğinde temel yapı elemanları boyutlandırmasında 
kolaylık sağlayacaktır.

Abstract:
The fixed support assumption, which ignores the displacements in the ground and the rotations of the foundation, is frequently used by civil engineering practitioners. In this study, 25 different 4-storey reinforced concrete frame buildings with infill walls were modeled on soils with different bearing coefficients for raft and continuous foundation 
types. Design and analyses of the buildings are performed according to TBDY-2018 and TS-500 using the SAP2000 software. Based on the analyses results, the variation of the first natural vibration periods for different models, the ratio of strength to seismic weight, capacity curves, damage to plastic hinges, change in energy dissipation amount, change 
in building roof displacement demand value, the ratio of demand to building height, shear forces distribution of a typical column were investigated. Considering the analysis results, a period increase of up to 44% was observed, depending on the stiffness of the foundation and the soil, when compared to the model with the infinitely stiff foundation assumption. The horizontal strength of the buildings is less affected by the foundation and ground stiffness with results of 4% to 9% decrease. Damage distributions in plastic hinges are slightly affected by the stiffness of the foundation and soil stiffness, with figures less than 3%. Compared to the reference model, a 40% change was observed in the roof displacement demand in the soil-structure interactive models. Soil and foundation stiffness also affect the force distribution between columns. The shear force generated in small-sized columns is higher than expected compared to the reference model. This increase is between 8% and 24%. The results of the analysis using non-linear elastic method and analysis results of the 7-storey reinforced concrete building performed in the study by Yaşar and Özmen (2022) in the were compared. Using 100 values in total, a new equation, has been established to estimate the displacement increase in the building per the fixed foundation case. The equation developed within the scope of the study will provide convenience to civil engineering practitioners in the dimensioning of foundation elements for a certain displacement increase limit and soil stiffness.