23 ekim 2011 Van depreminde hasar görmüş betonarme bir binanın analitik incelemesi
Analytical investigation of an rc building which damaged on 23 october 2011 Van earthquake
Yazar: GAYE ÖZKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering

Özet:
Deprem mühendisliği için depremlerde kaydedilen yer hareketlerine ait verilerin işlenmesi önemlidir. Bu nedenle veri işlem teknikleri bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere koşut olarak ilerlemekte ve yazılımlar geliştirilmektedir. Kuvvetli yer hareketi kayıtçıları tarafından elde edilen sinyallerdeki (ivme-zaman geçmişlerindeki) gürültülerinin arındırılması aşamasında farklı yöntemler uygulanmaktadır. Bilindiği üzere bir depremde oluşan yer hareketine ait kayıtlarda bulunan gürültü, verinin yorumlanmasında bozucu etki yaratmaktadır. Genellikle veri işleme tekniği olarak Fourier analizi sıkça kullanılmakta iken, yakın tarihlerde yapılan çalışmalarda özellikle durağan olmayan sinyaller dikkate alındığında dalgacık yöntemi (wavelet transformation technique) de önerilen veri işleme teknikleri arasında yer kazanmıştır.Günümüzdeki hesap yöntemlerinin önemli bir kısmı zaman tanım alanında doğrusal ve / veya doğrusal olmayan hesap yöntemleri ile ilgili kısıtları içeren Deprem Bölgelerine Yapılacak Binalar Hakkında Yapılacak Yönetmelik (DBYBHY), FEMA ve taslak halinde olan İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği (İYBDY) bu konu hakkında gerekli standartları düzenlemektedir.2011 yılında Van'da meydana gelen depremde hasar gören bir kurs binasının analitik incelenmesinin yapılması konu olarak ele alınmıştır. Depremi geçirmiş olan binadaki deformasyonlar doğrusal olmayan analizle tespit edilmiştir. Çalışmada yapı sistemlerinin doğrusal olmayan teoriye göre hesabı yapılırken SAP2000 programı kullanılarak üç boyutlu olarak örnek olarak ele alınan bina modellenmiştir. Ek olarak yapıda DBYBHY 2007'ye göre zaman tanım alanında çözümleme yapılarak depremde gördüğü hasarlar çözümle elde edilmeye çalışılmıştır. Yapıdaki kolon ve kirişlerde mafsal oluşup oluşmayacağı gözlenmek istenmiştir. 23 Ekim 2011 Van Muradiye kayıtları kullanılarak oluşturulan grafiklerde de görüldüğü gibi, göçme durumuna ulaşan hasar mevcuttur. Analitik olarak tespiti yapılmaya çalışılan bu hasarla beraber, 9 Kasım 2011 Van Merkez kayıtlarının da etkisinin ilave edilmesi sonrasında çok büyük yerdeğiştirmelerin meydana gelmediği görülmüştür. Çalışma esnasında 5 farklı büyütme faktörü kullanılarak deprem verileri binaya SAP2000 programına yük tanımlamaları aracılığıyla etkitilmiş ve hasar olan durumlar tespit edilmiştir. Deprem kuşağında yeralan ülkemizde varolan deprem kayıtları ile bu ve benzeri yapılarda zaman tanım alanında doğrusal olmayan yöntemlerin uygulanması daha gerçekçi yaklaşımlar sağlamaktadır. Bu nedenle tasarımlar yapılırken lineer çözümlerin yanısıra lineer olmayan çözümler de yapılmalı ve elemanların kapasiteleri daha gerçekçi bir yaklaşımla belirlenmiş olur.

Abstract:
Data processing which is related with earth motion is important for earthquake engineering. So data processing techniques improves parallel with computer technology and new softwares are developed. There are different methods at the noise filtering level from signals (acceleration-time history) which are taken from strong motion recorder. The noise at the earth motion data effects negatively the data interpretation.Generally Fourier analysis often use for data processing technique while wavelet transformation technique has been proposed especially for not-stable signals recently.Nowadays, DBYBHY, FEMA, İYBDY arrange the restraints of the calculation methods which are time history linear analysis or non-linear analysis.Analytical research of course building which suffer damage at the earthquake at Van in 2011 is taken as a topic for thesis. Deformations at the building have been determinated via non-linear analysis.When calculations made by non-linear theory for construction systems, construction has been modeled with SAP2000 as a 3D.In addition, construction has been analysed according to DBYBHY 2007 to get damages which comes from earthquake. Joint formation at colons and beams has been followed.Graphics which includes 23 October 2011 Van Muradiye datas show data there is a damage nearly collapse. Very big displacements have not been detected after addition of 9 November 2011 Van Merkez datas.5 different enlargement factors have been used at the study. Earthquake datas are defined as load cases at SAP2000 to determine the damage of elements.Application of non-linear method provide us more accurate approximation, especially in our country which is located at seismic belt. For this reason, non-linear soluitons should be done as an addition to linear solutions while construction design and so the capacities of structure elements will be defined.The tectonics of the this region is influenced by the moving to north and subducting the Arabian plate beneath the Anadolu plate. In the South, the Anadolu plate squeezed between the Arabian plate and in the north the Euro-Asian plate. As a consequence of these crustal movements, there are EW trending thrust faults and major fold axis and NW-SE and NE-SW trending strike-slip faults.The Van Lake Basin is located at the northern front of Bitlis Sture Zone (BZF) formed as a result of neotectonic activity. Thats why this ongoing tectonic activity in the region, strong earthquakes shook Van Lake Region.There is heavy damage to buildings and significant casualties in this province. A number of 5-8 stories RC buildings collapsed particularly in Van.The causes of the heavy damage are based on poor quality of construction materials, lack of implementation of design codes, existence of weak-floor to reinforced concrete buildings were basically similar to the observations in previous earthquakes. Site effects must be added to this reasons.There are many damages on this region especially school building.Along the eastern shore of Van Lake and between Van and Erciş, Van-Erciş earthquake caused an extensive liquefaction and associated ground failures particularly on the plains along the eastern shore of Van Lake and between Van and Erciş.The liquefaction and associated ground failures resulted from lateral spreading, particularly, close to river beds and lake shore led to damage to some residential houses, embankments and some bridges. In addition, slope instabilities in different sizes also occurred at some locations.In this chapter, first, local site conditions, which have important effects on liquefaction and associated geotechnical damages, were briefly outlined based on the findings in the previous geotechnical studies performed in Van city.Then observations performed by the authors at different parts of the earthquake-affected region, evaluations on grain size distributions of the samples collected from ejected sands and silty sands and the lateral spreading induced by ground liquefaction, slope instabilities and associated geotechnical damages observed after the earthquake are given and discussed.The Van-Edremit earthquake with a magnitude of 5.6 is probably the smallest magnitude earthquake to cause liquefaction in Turkey so far. One more time, this earthquake showed that ground liquefaction can occur in the same location repeatedly.Tabanli-Van Earthquake October 23rd, 2011 ML6.7 caused damage in a widespread area specifically in the settlement regions throughout the Lake Van.A lots of buildings totally collapsed during the shake in Ercis district. After 17 days this destructive event, another earthquake of ML5.6 hit the region again on the 9th of November having the epicentral location at Edremit district.The second earthquake mostly affected the central region of Van province with many collapsed buildings and furthermore it significantly increased the existing structural damages.Strong motion records from both earthquakes and their impacts on structures as well as geotechnical issues are studied in this paper.Soil amplification is evaluated to be one of the main reasons for the heavy damage occurred in Ercis. Extensive liquefaction triggered lateral spread, landslide and slope failure cases were observed mainly at non-residential areas.The observed damages are strongly correlated with insufficient qualities of structural materials, inadequate detailing and poor workmanship are seen at that region.