Tünel kalıp sistemli orta katlı betonarme binaların deprem performansının belirlenmesinde yer hareketi kaydı ölçekleme yöntemlerinin ve güçlü yer hareketi kısmının etkisi
The effect of ground motion record scaling methods and strong ground motion part on the estimation of seismic performance of mid-rise tunnel-form reinforced concrete buildings
Yazar: İSMAİL TOZLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER BÖREKÇİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Yapı Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme binalar = Reinforced concrete buildings ; Dinamik analiz = Dynamic analysis ; Doğrusal olmayan = Nonlinear ; Tünel kalıp sistemi = Tunnel form system ; Ölçekleme = Scaling

Özet:
Betonarme çerçeveli sistemler, yapım yöntemleri nedeniyle hızla artan konut talebini güvenlikten ödün vermeden ekonomik bir şekilde hızlıca karşılayabilmekte zaman zaman yetersiz kalmaktadırlar. Dolayısıyla, hızlı imalat, ekonomik çözüm ve deprem güvenilirliği bakımından oldukça avantajlı endüstriyel yapım yöntemlerinden olan Tünel Kalıp Sistemli (TKS) yapılar sıkça kullanılmaya başlanmıştır. TKS yapılar oldukça rijit davranış gösterdiğinden, özellikle depremselliği yüksek bölgelerde tercih edilebilmektedirler. Bu nedenle TKS yapıların tasarımı ve deprem altındaki davranışlarının anlaşılması son derece önemli hale gelmektedir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY) 2018'e göre deprem hesabında, analizde kullanılan depremlerin tasarım depremine ölçeklenmesi gerekmektedir. Yönetmelikte "Basit Ölçeklendirme (BÖ)" ve "Spektral Uyuşum Sağlanacak Şekilde Ölçeklendirme (SÖ)" olmak üzere iki farklı ölçekleme yöntemi önerilmiştir. Bu çalışmada, ölçeklendirme yöntemlerinin kullanılmasının TKS binalar için elde edilen deprem performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, altı katlı TKS bir bina, tüm perde elemanları "doğrusal olmayan katman modeli" ile kabuk olarak SAP2000 programında modellenmiş ve Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap (ZTADOH) yöntemi ile deprem hesabı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bir depremin belirli bir kısmının yıkıcı etkiye sahip olduğu bilinmekte ve bu kısım "Güçlü Yer Hareketi" (GYH), GYH kısmını içeren toplam süre ise "Güçlü Yer Hareketi Süresi" (GYHS) olarak isimlendirilmektedir. Çalışmada, deprem kayıtlarının literatürde sıklıkla tercih edilen "Anlamlı Süre" yöntemi kullanılarak elde edilen GYH kısımlarının kullanılmasıyla ile belirlenen TKS binaların deprem performansının, tüm deprem kaydı ile belirlenen performanstan farkları incelenmiştir. Bu karşılaştırmanın amacı, büyük rijitlik matrisine sahip TKS binaların ZTADOH ile çözümü için gerekli toplam süresinin kısaltılması ve büyük depolama alanının azaltılmasının sağlanmasıdır. Analizler sonucunda; BÖ yöntemi ile elde edilen sonuçların, SÖ yöntemi ile elde edilen sonuçlara göre daha elverişsiz olduğu belirlenmiştir. Ancak analiz sonuçlarının ortalaması dikkate alındığında her iki yöntemden elde edilen sonuçların genel performansı etkilemediği görülmüştür. GYHS açısından incelendiğinde ise tam deprem kaydı ile elde edilen deprem tepkilerinin, yalnızca GYH kısmı için elde edilen deprem etkileriyle neredeyse aynı olduğu elde edilmiştir.

Abstract:
RC frame systems are sometimes insufficient to meet the increasing housing demand in a safe and economical way. Hence, Tunnel Formwork Systems (TFSs) are more frequently as a fast and economical solution with earthquake reliability. TFSs can be preferred especially in high seismicity regions for their high lateral stiffness. Therefore, the design procedures and understanding of the seismic behavior of TFSs are extremely important. According to the "Turkish Seismic Code for Buildings (TSCB) 2018", ground motion records should be scaled to the design earthquake. TSCB 2018 suggests two scaling methods as "Simple Scaling (SS)" and "Spectrum Matching (SM)". This study investigates the effects of considering different scaling methods on the estimated seismic behavior of TFSs. For this purpose, an analytical model of a six-story TFS building was prepared in SAP2000 with a "nonlinear shell-layered element", and NLTHA was performed. A certain part of an earthquake has a destructive capacity, which is called "Strong Ground Motion (SGM)" and the total duration of the SGM is called "Strong Ground Motion Duration (SGMD). This study investigates how the seismic performance of TFS, determined by considering SGM by using the "Significant Duration" method varies from the performance determined by using the total seismic record. The objective of this comparison is to shorten the total required time and reduce the storage amount for the NLTHA of a TFS building that has a large stiffness matrix. Analysis results indicated that the results obtained by using the SM method are more conservative than those obtained with the SS method. However, considering the mean of the analysis results, both methods do not significantly affect the overall performance. The seismic responses obtained using a total seismic record are approximately the same as those obtained for the ground motion records shortened by considering the significant duration method.