Düşük ve orta yükseklikteki betonarme yapıların deplasman taleplerinin doğrusal elastik zaman tanım alanında analizle belirlenmesi
Displacement demand estimates of low and mid-rise reinforced concrete buildings using linear time history analysis
Yazar: ÖNDER ÖNÜR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET İNEL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: İnşa = Construction ; İnşaat = Construction ; İnşaat mühendisliği = Civil engineering ; İnşaat mühendisliği = Civil engineering ; İnşaat sektörü = Construction sector

Özet:
Ülkemiz mevcut bina stoğunun önemli bir bölümünü oluşturan düşük ve ortayükseklikteki betonarme binaların sismik değerlendirilmesinde, deplasmantaleplerinin bulunması önemli bir yer tutmaktadır. Çalışma kapsamında sözkonusubinalar, 3-B modellenerek doğrusal elastik zaman tanım alanında analize tabitutulmuştur. Mevcut binalar 2, 4 ve 7 katlı olarak temsil edilmiştir. Binamodellemesinde 1975 ve 1998 Türk Deprem Yönetmelikleri ve her bir yönetmelikdurumunda iki farklı beton sınıfı durumu ele alınmıştır. Analizlerde İleri Yönlenmeetkisine sahip 12 adet deprem, USGS zemin sınıflandırmasına göre A tipi zemingrubuna ait deprem kayıtlarından 5 adet, B tipi zemin grubuna ait 9 adet, C tipizemin grubuna ait 10 adet ve D tipi zemin grubuna ait 5 adet olmak üzere toplamda41 adet gerçek deprem ivme kayıtları kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan depremgruplarının ivme spektrumları oluşturulmuş ve Deprem Bölgelerinde YapılacakBinalar Hakkındaki Yönetmelik 2007'deki 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan benzerzemin sınıfı ivme spektrumları ile karşılaştırılmıştır. D sınıfı zeminler üzerindebulunan ivme kayıtlarının spektrumları dışında kalan gruplarda elde edilen ortalamaspektrum değerlerinin yönetmelik ile uyumlu olduğu görülmektedir. 12 adet 3-B binamodelinin iki asal yönünde uygulanan 41 adet ivme kaydı ile toplam 984 adet zamantanım alanında doğrusal elastik analiz yapılmıştır.Analiz sonuçlarından betonsınıfının yatay dayanım ve deplasman taleplerine etkisinin sınırlı olduğugözlemlenmiştir. Her bina grubu ve deprem grubuna göre modellerden elde edilenmaksimum ve minimum deplasman taleplerinde ciddi bir saçılım mevcuttur. Fakatbina modellerinin analizinde kullanılan deprem ivme kayıtlarının zemin tiplerinegöre kendi içinde deplasman talepleri değerlendirildiğinde tutarlı bir eğilim vardır.Ayrıca bina modellerinin zaman tanım alanında analiz sonucunda Taban KesmeOranı, Tepe Noktası Ötelenme Oranı, Göreli Kat Ötelenme Oranı ve MaksimumGöreli Kat Ötelenme Oranının katlara göre olma sıklığı tespit edilmiş vedeğerlendirilmiştir. Paralel bir çalışmada elde edilen doğrusal elastik olmayan analizsonuçları ile yapılan kıyaslamada tepe noktası deplasman taleplerinin 7 katlı binalariçin uygun sonuçlar verdiği görülmüştür. 2 ve 4 katlı binalarda zemin grubu ve diğerparametrelere bağlı olarak saçılımın çok olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Seismic displacement demands are essential in seismic evaluation of low and midrisereinforced concrete (RC) buildings, major part of building stock in Turkey. 3-Dmodels of representative buildings are subjected to linear time history analysis. 2-, 4-and 7- story buildings reprsent existing low- and mid-rise RC buildings. 1975 and1998 Turkish Earthquake Code (TEC) and two different concrete strength for eachcode are considered. Total of 41 ground motions recorded in past earthquakes in fivedifferent groups have been selected for the analysis; 12 records with forwarddirectivity effect, 5 records on Soil Type A, 9 records on Soil Type B, 11 records onSoil Type C and 5 records on Soil Type D according to USGS soil classification.Response spectrum of each group is compared to corresponding spectrum in 2007TEC using earthquake with %10 probability of exceedance in 50 years, noting thatthere is no soil type consideration for the records with forward directivity effect.Except Soil Type D, the average spectrum of each group of records is comparable tothat of TEC. The representative 12 3-D buildings are subjected to 41 ground motionrecords in two principal directions resulting in total of 984 linear elastic time historyanalyses. The concrete strength has limited effect in lateral strength and displacementdemands of the buildings for the considered cases in this study. There is a widescatter in displacement demands of the considered building and erathquake sets.However, the scatter between minimum and maximum displacement demands ofeach bulding becomes smaller when they are evaluated for each earthquake set,seperately. Also the base shear coefficient, roof drift, maximum interstory drift andthe story with maximum interstory drift have been obtained and discussed in thecurrent study. The comparison of the current study results with that of a parallelstudy using nonlinear time history shows that roof displacement demands from linearand nonlinear time history analyses are similar for 7-story buildings. Roofdisplacement demands of 2- and 4-story buildings have considerably large scatterdepending on soil type and other parameters.