Doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizleri ile beton sınıfı farklılık gösteren mevcut binaların sismik performansına yerel zemin koşullarının etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of local soil conditions on the seismic performance of existing buildings with different concrete classes through nonlinear time history analyses
Yazar: SADIK KAYIKCI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF GÜLER
Maltepe Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Yapı Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering

Özet:
Jeolojik açıdan deprem riski yüksek bir coğrafyada bulunan ülkemiz, farklı zamanlarda ve konumlarda meydana gelen çeşitli depremler nedeniyle pek çok acı tecrübe yaşamış, önemli düzeyde can ve mal kayıplarına uğramıştır. Özellikle 6 Şubat 2023'te Kahramanmaraş'ın Pazarcık ve Elbistan ilçelerinde art arda meydana gelen depremler sonucunda 51 bin civarında kişinin hayatını kaybetmesi, yaklaşık 107 bin kişinin yaralanması ve çok sayıda binanın yıkılması veya ağır hasarlı duruma gelmesi, mevcut yapı stokunun ne denli güvenilir olduğunun sorgulanmasına yol açmıştır. Bu yapıların önemli bir çoğunluğunun Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e uygun olarak tasarlanmamış, oldukça eski yapılar olduğu bilinmektedir. İnşa edildikleri dönemin koşullarında gerekli standartların profesyonelce sağlanamama durumu göz önüne alındığında, özellikle malzeme kalitesi açısından mevcut yapıların güvenilirlik durumu daha da sorgulanabilir hale gelmektedir. Çalışma kapsamında, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007'nin gerekliliklerini sağlayacak şekilde Z2 ve Z4 yerel zemin sınıflarına ait bölgelerde bulunduğu varsayılan iki adet 5 katlı betonarme bina C25 beton sınıfı için tasarlanmıştır. Bu bina modellerinin sismik performansları, Z2 yerine ZB ve Z4 yerine ZD yerel zemin sınıfları dikkate alınarak Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de sunulan zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemi ile şekil değiştirmeye göre değerlendirilmiştir. Ayrıca, her ne kadar C25 için tasarlanmış olsalar da üretim veya uygulama aşamasındaki problemlere bağlı olarak mevcut yapıların C10 ve C16 beton sınıfları ile imal edilme ihtimalleri de incelenmiştir. Tarihi depremler altında yapılan analizler boyunca basit ölçeklendirme ile ölçeklendirilmiş iki doğrultulu deprem kayıtları kullanılmıştır. Beton ve yerel zemin sınıfları dikkate alınarak oluşturulan altı farklı bina için yapı elemanlarının eğilme ve kesme yetersizliklerine bağlı hasar durumları değerlendirilmiştir. Yerel zemin sınıfının ZB olarak kabul edildiği durumlarda dikkate alınan bina modellerinin Kontrollü Hasar Performans düzeyini sağlandığı, ZD olarak kabul edildiği durumlarda ise Göçme Durumunda olduğu görülmüştür. Beton basınç dayanımındaki azalışa bağlı olarak kesme kuvveti ve plastik mafsal dönme oranları ise istisnalar içerebilmekle birlikte azalmıştır.

Abstract:
Our country, located in a geologically high seismic risk zone, has experienced many painful experiences and suffered significant loss of life and property due to various earthquakes occurring at different times and locations. Especially as a result of consecutive earthquakes that occurred in Pazarcık and Elbistan districts of Kahramanmaraş on February 6, 2023, around 51 thousand people losing their lives, approximately 107 thousand people getting injured, and numerous buildings collapsing or becoming severely damaged have raised questions about the reliability of the existing building stock. It is known that a significant majority of these buildings, which are quite old, have not been designed in accordance with the Turkey Building Earthquake Code 2018. Taking into account the inability to professionally meet the necessary standards during the conditions of their construction era, the reliability of existing structures, particularly in terms of material quality, can become even more questionable. Within the scope of the study, two 5-story reinforced concrete buildings, assumed to exist in areas belonging to local soil classes Z2 and Z4, have been designed for the C25 concrete class to comply with the requirements of the Turkish Earthquake Code 2007. The seismic performance of these building models has been assessed based on deformation using the non-linear time history analysis method outlined in the Turkey Building Earthquake Code 2018, considering local soil classes ZB instead of Z2 and ZD instead of Z4. Additionally, although designed for C25, the possibility of existing structures being constructed with C10 and C16 concrete classes due to issues during production or application stages has also been investigated. During the analysis conducted under historical earthquakes, bi-axial earthquake records scaled with a simple scaling process were used. The damage states of structural elements due to bending and shear deficiencies were assessed for six different buildings created by considering concrete and local soil classes. In cases where the local soil class is assumed to be ZB, it is observed that the building models considered meet the Controlled Damage Performance level, while in cases where it is assumed to be ZD, they are seen to be in a Collapse Situation. The shear force and plastic hinge rotation ratios, albeit with exceptions, have decreased due to the decrease in concrete compressive strength.