Betonarme bir yüksek binanın 2018 Türkiye bina deprem yönetmeliğine göre performans esaslı tasarımı ve bodrum perde duvar yerleşiminin tasarıma etkisi
Performance based design of a highrise rc building according to Turkey building earthquake code 2018 and effect of placement of basement walls on design
Yazar: ULAŞ GÖKÇEOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP DEĞER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Afet Yönetimi Enstitüsü / Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bina sistemleri tasarlanırken ve mevcut yapılar değerlendirilirken kullanılmakta olan farklı analiz yöntemleri vardır. Ülkemizde son 20 yılda artan yüksek bina tasarımı alanında da bu yöntemlerin kullanılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018), daha öncesinde ülkemizde bazı kurumların yayınladığı yüksek bina şartnamelerini ve global bazdaki tasarım anlayışını, geniş bir perspektifte kapsamış ve yüksek bina tasarımına dair önemli kurallar getirmiştir. Yüksek bina tasarımı alanında çalışırken veya mevcut bir yüksek yapının performans durumu belirlenirken, yapıda kriter olarak daha önce meydana gelmiş yerhareketleri kullanılması daha gerçekçi sonuçlar verecektir. Bu sebeple de bu aşamalarda zaman tanım alanında analiz yöntemi ile analiz yapılması en uygunudur. Bina sistemlerine etki eden deprem, rüzgar gibi dinamik kuvvetler uygunlukla belirlenmeli ve analizlerde kullanılmalıdır. Tez kapsamında, İstanbul ili Tuzla ilçesi İçmeler Mevkii'nde inşaa edilmesi planlanan 26 katlı ve 83 metre yüksekliğinde bir yüksek binanın doğrusal olmayan davranışı TBDY 2018 uyarınca incelenmiştir. Bina projelendirilirken, başlıca TBDY 2018 yönetmeliği kullanılmıştır. Gerektiği takdirde, hesaplar için farklı yönetmeliklerden faydalanılmıştır. İncelenenin yapının taşıyıcı sistemini betonarme perdeler, betonarme kolonlar, betonarme kirişler ve betonarme döşemeler oluşturmaktadır. Bina perdelerin planda yoğun olarak bulunduğu bir yapıdır. İncelenen yapı, tasarım aşaması I (Ön Tasarım), tasarım aşaması II (İyileştirmek Aşaması) ve tasarım aşaması III (İyileştirilmiş Son Tasarım) olmak üzere üç aşamada tasarlanmıştır. Bina performans hedefleri olarak, TBDY 2018 uyarınca verilen seviyeler hedef alınmıştır. Yapının ön tasarımı, Dayanıma Göre Tasarım (DGT) ile DD-2 deprem düzeyi hedeflerine göre yapılmıştır ve TBDY 2018 kapsamında KH limitlerini sağlaması hedeflenmiş ve sağlanmıştır. Yapının iyileştirme aşaması TBDY kapsamında DD-4 deprem düzeyi hedeflerine göre Dayanıma Göre Tasarım ile yapılmıştır. Yapının klasik taşıma gücü anlayışına göre yapılan ve TBDY 2018 uyarınca iyileştirilen tüm hesapları bu performans limitlerini sağlamaya yeterlidir. Yapının iyileştirilmiş son tasarım aşaması hesapları ise DD-1 hedeflerine göre, Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) ile yapılmıştır. Tez kapsamında incelenen yüksek binanın zaman tanım alanındaki doğrusal olmayan analizleri için Perform3D programı kullanılmıştır. Yapıdaki tüm taşıyıcı elemanlar ve malzemeler, doğrusal olmayan davranışları dikkate alınarak modellenmiştir. Bu tasarım anlayışında, elemanların yapacağı birim uzama, kısalma, dönme şekildeğiştirmeleri limitleri TBDY 2018 ve belirtilen şartnameler kapsamında performans seviyelerinin limitleri içinde değerlendirilmiş, çalışma kapsamında incelenen yapının TBDY 2018 kapsamında istenen Göçmenin Önlenmesi hedefini sağladığı kanıtlanmıştır.Yüksek binanın tasarımı tamamen bitirildikten sonra, aynı 
yapı, bir aksına perde eklenerek bina yüksekliği değiştirilmiş ve tasarım yöntemi değişmiştir ve yeni tasarım yöntemine göre bir kez daha tasarım yapılmıştır. Son olarak, perdelere gelen kuvvetlerin ve tasarım yönteminin değişimi gösterilmiş ve değiştirilmiş tasarım ile yüksek binaya ait tasarımın mukayesesi yapılmış, farkların mertebesine bakılmıştır.

Abstract:
There are different analysis methods that are being used when designing building systems and evaluating existing structures. In our country, especially in the field of high-rise building design, which has increased in the last 20 years, these methods are needed. Therefore, The Turkey Building Earthquake Code (TBDY 2018) has introduced some important rules on the design of high building and design on a global basis, with high building specifications issued by some institutions in our country before. When working in the field of high rise design or determining the performance status of an existing high rise structure, the use of previously occurring strong ground motion as a criterion on the structure will yield more realistic results. Therefore, it is best to analyze in these stages by analysis method in nonlinear-time history. The forces such as earthquake and wind affecting the building system must be determined with a correct approach and used in the analysis. Within the scope of thesis, the nonlinear behavior of a 26 story and 83 meter high building, which planned to be built in Icmeler-Tuzla, a district of Istanbul province, has been examined accorrding to TBDY 2018. When designing the structure, many different codes were used in the calculations. The structural system of the examined structure is reinforced by reinforced shear walls, columns, beams floors. The structure is a structure where reinforced concrete shear walls are dense in the plan. The structure being examined has been designed in three different stages. Design Phase I is defined as preliminary design, design phase II is improvement and design phase III is improved final design. The levels given in accordence with TBDY 2018 are targeted as the performance targets of the structure. The preliminary design of the structure was built according to the DD-2 earthquake level targets with design by strength method and was targeted and provided to meet the DD-2 performance limits within the scope of TBDY 2018. The improvement phase of the structure was carried out within the scope of TBDY, according to the DD-4 earthquake level targets. All calculations made according to the classical concept of strength and improved in accordance with TBDY are sufficient to meet these performance limits. The final design phase calculation of the structure was made by "Evaluation and Design by Displacement" according to the DD-1 level targets. The Perform3D program was used as an account program in nonlinear analysis of the high building examined in the time domain area. All elements and materials in the structure are modeled taking into account their nonlinear behaviour. In this design concept, unit of elongation, shortening, rotation shape change limits to be made by the elements were evaluated within the limits of performance levels, within the scope of TBDY 2018 and the stated specifications. The high rise structure examined has been proven to meet the target of "Collapse Prevention" targets as required within TBDY 2018. After the design of the tall building was completely finished, the same structure was added to the shear wall of an axle, the building height was changed and the design method was changed, and the design was made once again according to the new design method. Finally, the variation of the forces and design method that came to the shear walls were shown and the design of the high building was compared with the modified design, and the order of the differences was observed