Kiriş-kolon bağlantı rijitliklerinin ve zemin-yapı etkileşiminin çelik çerçeve sistemlerin deprem performansına etkileri
Effect of beam-column connection rigidities and soil-structure interaction on seismic performance of steel frames
Yazar: MERYEM KARAKURT
Danışman: PROF. DR. KORHAN ÖZGAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Yapı-zemin etkileşimi = Soil-structure interaction ; Çelik yapılar = Steel structures ; İtme analizi = Push analysis ; Şekil değiştirme = Strain

Özet:
Bilindiği üzere yapılar yıkıcı deprem etkisi altında doğrusal olmayan şekil değiştirmelere maruz kalabilmektedir. Fakat yönetmeliklerde taşıyıcı sistem analizleri çoğu zaman doğrusal yöntemlerle yapılmaktadır. Doğrusal olmayan davranış ise, bazı katsayılar kullanılarak çözüme yansıtılmaktadır. Bundan dolayı elastik ötesi davranış belirli bir yaklaşıklıkla dikkate alınmış olmaktadır. Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım yaklaşımı ise elastik ötesi davranışı daha doğru bir şekilde hesaba katmaktadır. Bu yaklaşımda dikkate alınan tasarım depreminde oluşması istenilen hedef ötelenme değeri tasarım başında belirlenmektedir. Böylece istenilen performansa sahip bir yapı tasarlanabilmektedir. Bunlarla birlikte Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım yaklaşımı ile tasarlanan yapılarda deprem altında oluşan hasarların ekonomik boyutu önceden tahmin edilerek düşürülebilmektedir. Bu çalışmada doğrusal olmayan statik itme hesap yöntemi kullanılarak farklı kiriş-kolon bağlantı rijitliklerine sahip düzlem çelik çerçevelerin deprem performansları değerlendirilmiştir. Birinci bölümde ATC-40, FEMA 356 ve TBDY2018 yönetmelikleri ile zemin-yapı etkileşim modelleri hakkında genel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde ise 4, 6 ve 8 katlı olmak üzere üç farklı yapı üzerinde elde edilen statik itme eğrileri, plastik şekildeğiştirmeler, performans noktaları, taban kesme kuvvetleri ve yatay ötelenmeler sunulmuştur. Ayrıca aynı yapılar elastik zemine oturacak şekilde modellenip zeminsiz çözümlerden elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. Zemin-yapı etkileşimi Pasternak modeli olarak adlandırılan iki parametreli zemin modeli kullanılarak dikkate alınmıştır. Kiriş-kolon bağlantı rijitliklerinin ve zemin şartlarının yapının deprem davranışını ve performansını önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
As it is known, structures are exposed to non-linear deformations under the influence of earthquakes. However, the design methods given in the regulations are generally based on the assumption that the structures are linear elastic. The nonlinear behavior is reflected in the solution by using some coefficients. Therefore, inelastic behavior is taken into account with a certain approach. On the other hand, displacement-based seismic design of structures takes inelastic behavior into account more accurately. In this approach, the target drift value in the design eartquake is determined at the beginning of the design. Thus, a structure can be designed to have the desired performance. In addition, the cost of the damages under earthquakes in structures designed with displacement-based approach can be reduced by estimating. In this study, seismic performances of 2D steel frames with various column-beam connection rigidities were evaluated using pushover analysis method. In the first chapter, a brief information about ATC-40, FEMA 356 and TBDY 2018 regulations and structure-soil interaction models are given. In the second part, base shear forces, horizontal displacements, demand curves, capacity curves, performance points and plastic deformations obtained on the buildings with 4, 6 and 8 floors
are presented. In addition, the same buildings were analysed considering soil-structure interaction and the results were compared with the results obtained from the models without subsoil. The soilstructure interaction was taken into account using Pasternak subsoil model. It was concluded that beam-column connection stiffnesses and soil conditions significantly affect the seismic performance of the structure.