Betonarme perdelerde kesme kuvveti dinamik katsayısının irdelenmesi
Investigation of dynamic shear amplification factor in reinforced concrete shear walls
Yazar: AYTUĞ SEÇKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ERDOĞAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme perdeler = Reinforced concrete shear walls

Özet:
Betonarme perdeler, çok katlı yapıların depreme dayanıklı yapı tasarımında sıklıkla tercih edilen düşey elemanlardır. Betonarme perde duvar davranışı üzerine yürütülen başlıca çalışmalarda yapının doğrusal olmayan davranışı esnasında perdede oluşacak kesme talebinin, doğrusal yöntemlere göre hesaplanan kesme kuvvetinden daha büyük çıkabileceği belirtilmiştir. Bu bakımdan, betonarme binaların sismik etkiler altında sergileyeceği performansı önemli ölçüde etkileyen perdelerde kesme kapasitesinin incelenmesi önem arz etmektedir. Çalışmanın amacı, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de (TBDY-2018) perdelerin tasarım kesme kuvvetinin hesabında yer alan dinamik büyütme katsayısının ve perde yüksekliği boyunca verilen kesme kuvveti diyagramının incelenmesidir. Çalışma kapsamında seçilen parametreler binaların deprem davranışında önemli bir etkiye sahip olan bina yüksekliği ve yerel zemin sınıfı olmuştur. Bu doğrultuda, dayanıma göre tasarım (DGT) esasları kapsamında doğrusal elastik analiz yöntemi kullanılarak 10, 15 ve 20 katlı binaların tasarımı ZB, ZC ve ZD yerel zemin sınıfları dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Tasarımı gerçekleştirilen binalarda zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. Doğrusal analizlerden elde edilen kesme kapasiteleri ve doğrusal olmayan analizlerden elde edilen kesme talepleri perde yüksekliği boyunca karşılaştırılmıştır. Perde kapasitelerinin, 20 ve 15 katlı binalarda ZD ve ZC yerel zemin sınıfları için talep değerlerini karşılamada yetersiz kaldığı belirlenmiştir. Süneklik düzeyi yüksek betonarme perdelerin tasarım kesme kuvvetinin hesabı ve kesme kuvveti diyagramı için öneriler sunulmuştur. Ayrıca, doğrusal olmayan analizlerden elde edilen göreli kat ötelemesi değerleri TBDY-2018'de verilen sınır değerler dikkate alınarak irdelenmiştir.

Abstract:
Reinforced concrete shear walls are frequently preferred vertical members in the earthquake resistant design of multi-story buildings. It is emphasized in pioneering studies on reinforced concrete shear walls that the shear demand of the shear wall during the nonlinear behavior of the structure may exceed the shear force calculated by linear analysis. In this respect, it is important to examine the shear capacity of the shear walls that significantly affect the performance of the reinforced concrete buildings under seismic effects. The aim of the study is to investigate the dynamic amplification factor used in calculation of the design shear force and the shear force diagram along the wall height given in Turkish Building Earthquake Code (TBEC-2018). First, 10, 15 and 20 story buildings are designed according to Force-Based Design (FBD) procedure considering the soil classes ZB, ZC and ZD. Then, nonlinear time history analyses are conducted to investigate the performance of the designed buildings. Lastly, shear capacities obtained from the linear dynamic analyses and shear demands obtained from the nonlinear dynamic analyses are compared. The results indicate that the demand values exceeded the shear capacities for soil classes ZD and ZC in 15 and 20 story buildings. Updates to design shear force and shear force diagram for reinforced concrete walls with high ductility are proposed. In addition, inter-story drift ratios obtained from nonlinear analyses are examined by considering the limits given in TBEC-2018.