Mevcut betonarme bir binanın deprem güvenliğinin değerlendirilmesi ve çelik çaprazla güçlendirme önerisi
Seismic performance evaluation of an existing reinforced concrete building and proposal of strengthening by steel bracing
Yazar: SEZER AYNUR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HİLAL MEYDANLI ATALAY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Özellikle son yıllarda ülkemizde meydana gelen depremlerde binalarda oluşan hasarlar incelendiğinde, yetersiz dayanım, rijitlik ve sünekliğe sahip mevcut betonarme binalarda hasarların yoğunlaştığı tespit edilmiştir. Bu sebeple gelecekte meydana gelecek ve yerleşim bölgelerini etkileyecek olası bir depremde, depremin zararlarının azaltılabilmesi için öncelikle mevcut binaların göstereceği performansın belirlenmesi gerekmektedir. Yürürlükte olan deprem yönetmeliğinin talep ettiği minimum performans seviyesini sağlamayan binalar çeşitli güçlendirme yöntemleri ile güçlendirilmektedir.  Güçlendirme yönteminin seçiminde binanın kullanım amacı ve mimari özelliklerinin de dikkate alınması gereklidir. Güçlendirme uygulaması yapılırken, aktif kullanılan binalarda, kullanım fonksiyonları engellenmeden güçlendirmek için çelik çaprazlar kullanılmaktadır.  

Bu çalışmada, 1975 Deprem Yönetmeliği'ne göre projelendirilerek inşa edilmiş, 1999 Marmara Depremi'nde hasar almış betonarme bir bina incelenmiştir. Deprem sonrası binada meydana gelen yapısal hasarlar raporlanarak bina yürürlükte olan 1998 Deprem Yönetmeliği'ne göre hasarlı kolonların betonarme manto ile genişletilmesi ve sisteme betonarme perde elemanlar eklenmesi yöntemi ile güçlendirilmiştir. Uygulanan güçlendirme sonrasında bina halen kullanılmaya devam edilmektedir. Projelendirilmiş binanın ve güçlendirilmiş binaların taşıyıcı sistemi mevcut malzeme ve geometrik özellikleri dikkate alınarak matematiksel olarak modellenmiş ve 2007 Deprem Yönetmeliği'nde yer alan Artımsal Eşdeğer Hesap Yükü yöntemine göre itme analizleri yapılarak sonuçları bulunmuştur.  Bu binalar üzerinde elde edilen sonuçlara göre, hem projelendirilmiş bina, hem de güçlendirilmiş binalar, 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan tasarım depreminde yönetmeliğin istediği Can Güvenliği (CG) performans hedefini karşılanamamaktadır.

Deprem güvenliği yetersiz betonarme binanın dayanımını artırmak için çelik çaprazlarla güçlendirilmesi çalışma kapsamında önerilmektedir. Bina taşıyıcı sistemine çelik çaprazlar, binanın kullanımını engellemeyecek şekilde mimari kısıtlar dikkate alınarak yerleştirmiştir. Çelik çaprazlar ile güçlendirilmiş bina modellenerek Artımsal Eşdeğer Hesap Yükü yöntemine göre itme analizleri yapılmıştır.  Analiz sonuçları değerlendirilerek binanın Can Güvenliği (CG) performans hedefini sağladığı belirlenmiştir. Çelik çaprazla güçlendirmenin betonarme binanın yanal rijitliğine önemli ölçüde katkıda bulunduğu analiz sonuçlarından elde edilmiştir.

Abstract:
Especially in the recent years, when the damages of the buildings in the earthquakes that are happening in our country are examined, it has been determined that damages in existing reinforced concrete buildings with insufficient strength, rigidity and ductility are concentrated. For this reason, it is necessary to determine the performance of the existing buildings in order to reduce the damage of the earthquake in a possible future earthquake that will affect the settlement areas. Buildings that do not provide the minimum level of performance demanded by the existing earthquake regulations are strengthened by various strengthening methods. It is necessary to take into account the purpose and architectural characteristics of the building in selecting the strengthening method. When retrofitting is being used, steel bracings are used in the buildings where they are used actively in order to strengthen the usage functions without hindrance.
 
In this purpose the structure is examined which was built to the 1975 Turkish Seismic Code and damaged in 1999 Marmara Earthquake. This building has been strengthened according to 1998 Earthquake Code by damaged columns used coating and added reinforcement curtains after the earthquake and it is still continues to be used. The structural system of the projected buildings and reinforced buildings was modeled mathematically by taking into consideration the existing material and geometric features and the results were obtained by performing the push analysis according to the Incremental Equivalent Load method of 2007 Earthquake Regulation. According to the results obtained on these buildings, both the projected buildings and the reinforced buildings can not provide the Life Safety (LS) performance target that you want to design in a design earthquake with a probability of exceeding 10% in 50 years.

In order to increase the strength of the reinforced concrete building with insufficient earthquake safety, strengthening with steel bracing is suggested in the scope of the study. Steel braces to the building carrier system have been established, taking architectural considerations into account, so as not to interfere with the use of the building. The building modeled with steel bracings was modeled and thrust analyzes were performed according to the Incremental Equivalent Calculation Method. The analysis results were evaluated and it was determined that the building provides the Life Safety (LS) performance goal. The results obtained from the analysis that steel bracing-strengthening contributes significantly to lateral stiffness of reinforced concrete building.