Betonarme binalarda zemin-yapı etkileşiminin eşdeğer deprem yükü yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of soil-structure interaction in reinforced concrete structures with equivalent earthquake load method
Yazar: ALEYNA NALBANT
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Betonarme binaların deprem analizlerinde kullanılan geleneksel yöntemler zemin
temel sisteminin rijit olduğu kabulüne dayanmaktadır. Fakat bir deprem sarsıntısı sırasında 
zemin-temel sisteminin ötelenme ve dönme gibi deformasyonlar yaptığı bilinmektedir. Bu 
deformasyonlar binanın dinamik davranışını önemli ölçüde değiştirebilmektedir. Deprem 
yükleri altında zemin-temel sisteminin esnekliğine bağlı olarak binanın dinamik 
davranışının değişmesine Zemin-Yapı Etkileşimi (ZYE) denmektedir. ZYE atalet etkileşimi 
ve kinematik etkileşimi barındırır. Atalet etkileşimi sebebiyle binaların periyodu uzarken 
sönüm oranı artar. Kinematik etkileşim ise temel girdi hareketinin serbest saha hareketinden 
farklılaşmasına neden olur. Kinematik etkileşim, binaların deprem analizlerine temelde 
dengelenme ve gömülme etkilerinin tasarım spektrumuna yansıtılması yoluyla dâhil edilir. 
Bu çalışmada, perde-çerçeve sistemli 5 katlı bir bina, 5 farklı yerel zemin sınıfı için, 2 farklı 
şekilde modellenmiştir. Bu modellemelerden ilki geleneksel bina tasarımına uygun olarak 
rijit zemin-temel sistemi yaklaşımı ile ankastre mesnetli olarak yapılmıştır. İkincisinde ise 
esnek zemin-temel sistemi yaylarla modellenmiştir. Yapılan analizler sonucunda taban 
kesme kuvveti, tepe yer değiştirmesi ve göreli kat ötelemesi gibi parametreler elde edilerek 
kullanılan modeller karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular modellenen binanın periyodunun 
zeminin kayma dalgası hızı azaldıkça daha fazla uzadığını işaret etmektedir. Sonuç olarak 
ZYE' nin özellikle gevşek ve yumuşak zeminlerde yüzeysel temelli binalar da dâhil olmak 
üzere binaların deprem analizlerinde değerlendirilmesi gerektiği görülmüştür.

Abstract:
Traditional methods used in earthquake analyzes of reinforced concrete buildings are 
based on the assumption that the soil-foundation system is rigid. However, it is known that 
the soil-foundation system undergoes deformations such as translation and rotation during 
an earthquake shaking. These deformations can significantly change the dynamic behavior 
of the building. The change in the dynamic behavior of the building depending on the 
flexibility of the soil-foundation system under earthquake loads is called Soil-Structure 
Interaction (SSI). SSI includes inertial interaction and kinematic interaction. Due to inertial 
interaction, the damping ratio increases as the period of buildings increases. Kinematic 
interaction causes the basic input motion to differ from the free field motion. Kinematic 
interaction is included in earthquake analyzes of buildings mainly by reflecting stabilization 
and burial effects in the design spectrum. In this study, a 5-storey building with shear-frame 
system was modeled in 2 different ways for 5 different local soil classes. The first of these 
models was made with a rigid ground-foundation system approach, with built-in supports, 
in accordance with traditional building design. In the second one, the flexible soil-foundation 
system is modeled with springs. As a result of the analyses, parameters such as base shear 
force, top displacement and relative storey drift were obtained and the models used were 
compared. The findings indicate that the period of the modeled building becomes longer as 
the shear wave speed of the ground decreases. As a result, it has been seen that SSI should 
be evaluated in earthquake analyzes of buildings, including superficially based buildings, 
especially on loose and soft soils.