Betonarme bir yapı modelinde farklı şekillerde yerleştirilen kolonların yapının deprem davranışına etkilerinin incelenmesi
Columns placed in different ways in a reinforced concrete building model investigation of the effects of the structure on earthquake behavior
Yazar: ESRA MUTİ
Danışman: PROF. DR. ERCAN ÖZGAN
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Deprem = Earthquake ; Mimari tasarım = Architectural design

Özet:
Türkiye deprem kuşağı üzerinde yer alan bir ülkedir. Bu sebeple depreme dayanıklı yapı tasarımı ülkemizde çok önemli bir yere sahiptir. Depreme dayanıklı yapı; deprem yüklerine karşı ayakta kalan yapı anlamına gelmektedir. Bu çalışmada, betonarme bir yapı modelinde kolonların farklı yerleşim biçimlerinin deprem yükleri altında yapının genel davranışına nasıl etki ettiği incelenmiştir. Yapı Modeli, zemin+3 katlı olup boyutları 15x18 m ve kat yükseklikleri ise 3 m'dir. İncelenen yapı modelinde tasarım değişkeni olarak sadece kolon alınmıştır. Başlangıç olarak tasarlanan yapı modelinde kolonların geleneksel bir ızgara şeklinde düzenlendiği, 2018 Deprem Yönetmeliğine uygun olarak yapının "x" ve "y" yönlerinde ki Rijitliklerinin eşit sayılabilecek şekilde yerleştirildiği bir model oluşturulmuş ve bu model referans yapı modeli olarak alınmıştır. Daha sonra, bu referans modele alternatif olarak, kolonların farklı şekillerde yerleştirildiği 7 farklı yapı modeli tasarlanmıştır. Referans yapı modeli ve oluşturulan diğer yapı modelleri tasarım parametreleri, zemin özellikleri ve diğer analiz parametreleri aynı olacak şekilde belirlenen yükler altında ideCAD statik programı kullanılarak analiz edilmiştir. Analizler sonucunda yapıların ağırlıkları, katlara etki eden deprem yükleri, yapıların Kütle ve Rijitlik merkezleri, Göreli Kat Öteleme Değerleri her bir yapı için ayrı ayrı hesaplanmış ve sonuçlar 2018 Deprem Yönetmeliğinde tanımlanan düzensizlik sınır değerleri ile karşılaştırılmıştır. Yapılara etki eden deprem yükleri ile yapılarda oluşan Devrilme momentleri ve Taban kesme kuvvetleri de hesaplanmıştır. Bununla birlikte referans yapı ve diğer yapı modellerinde sadece kolonların farklı şekilde yerleştirilmesi ile yapı maliyetlerinde değişiklik olup olmadığı da bu yapıların Metrajları çıkartılarak tespit edilmiş, elde edilen sonuçlar arasında ki farklılıklar referans yapı modeline ait sonuçlarla karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, incelenen yapı modellerinde tüm parametreler aynı olmasına rağmen sadece kolonların planda ki yerleşimlerinin farklı olması durumunda oluşturulan betonarme yapı modellerinin deprem sırasındaki davranışı üzerinde çok önemli etkilere sahip olduğu belirlenmiştir. Bu sonuçlar betonarme yapıların tasarımı ve taşıyıcı elemanlardan olan kolon yerleşimlerinin sadece mimari ya da estetik kaygılarla değil, aynı zamanda yapısal performans açısından da değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. Özellikle depreme dayanıklı yapı tasarımında taşıyıcı yapı elemanlarının tasarımı ve planda yerleştirilmesinin doğru yapılması durumunda yapının deprem etkisi altında ki davranışını nasıl etkilediği gösterilerek mimar ve mühendislerin bu konularda gerekli hassasiyetleri göstermesinin önemi vurgulanmıştır.

Abstract:
Türkiye is a country located on the earthquake zone. For this reason, earthquake-resistant building design has a very important place in our country. Earthquake resistant structure; It means a structure that survives earthquake loads. In this study, it was examined how different placement styles of columns in a reinforced concrete building model affect the general behavior of the structure under earthquake loads. The Building Model has ground + 3 floors, dimensions are 15x18 m and floor heights are 3 m. In the examined building model, only the column was taken as a design variable. In the initially designed building model, a model was created in which the columns were arranged in the form of a traditional grid and the stiffness of the structure in the "x" and "y" directions were placed in a way that could be considered equal in accordance with the 2018 Earthquake Regulation, and this model was taken as the reference building model. Later, as an alternative to this reference model, 7 different building models were designed in which the columns were placed in different ways. . The reference building model and other building models created were analyzed using the ideCAD static program under determined loads so that the design parameters, soil properties and other analysis parameters were the same. As a result of the analyses, the weights of the buildings, earthquake loads acting on the floors, centers of mass and stiffness of the buildings, Relative Floor Shift Values were calculated separately for each building and the results were compared with the irregularity limit values defined in the 2018 Earthquake Regulation. Earthquake loads acting on the structures, overturning moments and base shear forces occurring in the structures were also calculated. In addition, it was determined whether there was a change in the building costs just by placing the columns differently in the reference building and other building models, by subtracting the meters of these buildings, and the differences between the results were evaluated by comparing them with the results of the reference building model. As a result, it has been determined that although all parameters are the same in the examined building models, only the placement of the columns in the plan is different and the reinforced concrete building models created have very significant effects on the behavior during the earthquake. These results show that the design of reinforced concrete structures and the placement of columns, which are load-bearing elements, should be evaluated not only with architectural or aesthetic concerns, but also in terms of structural performance. Especially in earthquake-resistant building design, it is shown how the design and placement of load-bearing building elements, if done correctly, affects the behavior of the structure under the influence of earthquakes, and the importance of architects and engineers showing the necessary sensitivity on these issues is emphasized.