Çelik çapraz elemanlarla güçlendirilen betonarme binaların sismik davranışlarının değerlendirilmesi
Evaluation of seismic behavior of reinforced concrete buildings reinforced with steel cross members
Yazar: GÜRKAN TAM
Danışman: PROF. DR. BURAK YÖN
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Yapısal güçlendirme = Structural empowerment

Özet:
Aktif bir deprem kuşağında bulunan Türkiye, tarih boyunca yıkıcı depremlere maruz kalmıştır. Bu depremler, özellikle nüfus yoğunluğunun ve yapı stokunun hızla arttığı bölgelerde büyük can ve mal kayıplarına neden olmuştur. Depremlerden sonra hasar gören binalar incelendiğinde, sargı donatısı aralığının yapı performansını etkileyen önemli faktörlerden biri olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, depremlerden sonra mevcut binaların sismik performansının arttırılması gerekliliği de ortaya çıkan diğer bir konudur. 
	Bu tez çalışmasında sargı donatısı bulunan ve bulunmayan betonarme binalarda çelik çapraz elemanlar ile yapılan güçlendirmenin etkinliği incelenmiştir. Sayısal çalışma için kolon ve kiriş elemanlarında etriye sıklaştırması 100 mm ve 250 mm olan iki bina tasarlanmış ve bu iki binanın X çelik çapraz elemanlarla güçlendirilmesi yapılarak dört model elde edilmiştir. Modellenen binalar 5 katlı tipik betonarme bir bina olup, tüm kolon boyutlarının 400x400 mm, tüm kiriş boyutlarının 250x500 mm ve kat yüksekliklerinin 3 m olduğu kabul edilmiştir. Binaların doğrusal olmayan statik itme ve artımsal dinamik analizleri yapılmıştır. Artımsal dinamik analizler için 11 adet deprem kaydı kullanılmıştır. Doğrusal olmayan davranışı modellemek için yapısal elemanların uçlarında yığılı plastik mafsal kabulü yapılmıştır. Binaların doğrusal olmayan davranışı SeismoStruct yapısal analiz yazılımı kullanılarak incelenmiştir.
Mevcut ve güçlendirilmiş olarak dört farklı şekilde modellenen binalar için statik itme analizleri sonucunda kapasite eğrileri, artımsal dinamik analizler sonucunda ise en büyük tepkiler ve göreli kat ötelemeleri elde edilmiştir. Binalarda meydana gelen hasarlar dikkate alınarak kırılganlık eğrileri oluşturulmuştur.
	Elde edilen sonuçlara göre sargı donatısı aralığının artmasıyla deplasmanın artışına bağlı olarak binanın göreli kat ötelemelerinde artış, kapasite eğrilerinde ise azalmalar meydana gelmiştir. Ayrıca sargı donatısı aralığı fazla olan yapıların hasar görme olasılığının belirgin şekilde arttığı görülmüştür. X çelik çapraz elemanlar kullanılarak güçlendirilen iki binanın, mevcut hallerine göre göreli kat ötelemeleri yaklaşık %90 oranında azalırken, hasar görme olasılıkları da önemli ölçüde azalmıştır. Bununla birlikte güçlendirilen binaların karşıladığı taban kesme kuvveti ise mevcut durumlarına göre 4 katından fazla artmıştır.

Abstract:
Turkey has experienced destructive earthquakes throughout history due to its location in an active earthquake zone. These earthquakes have caused enormous loss of life and property, especially in regions where population density and building stock have increased rapidly. When the buildings damaged after the earthquakes are analysed, it is seen that the spacing of winding reinforcement is one of the important factors affecting the structural performance. However, the need to improve the seismic performance of existing buildings after earthquakes is another issue that has emerged.
This thesis investigates the effectiveness of reinforcement with steel diagonal members in reinforced concrete buildings which both with and without confinement reinforcement. For the numerical study, two buildings with space stirrups of 100 mm and 250 mm in column and beam elements were designed, and four models were obtained by strengthening these two buildings with X steel braces. The modelled buildings are typical 5-storey reinforced concrete buildings with all column dimensions of 400x400 mm, all beam dimensions of 250x500 mm, and floor heights of 3 m. Nonlinear static pushover and incremental dynamic analyses of the buildings were performed. Eleven earthquake records were used for incremental dynamic analyses. Lumped plastic hinges were assumed at the ends of the structural members to model the nonlinear behaviour. The nonlinear behaviour of the buildings was studied using SeismoStruct structural analysis software. 
For the existing and retrofitted buildings modelled in four different ways, capacity curves were obtained as a result of static pushover analyses, and maximum responses and relative storey drifts were obtained as a result of incremental dynamic analyses. Fragility curves were constructed considering the damages that occurred in the buildings.
According to the results obtained, with the increase in the spacing of the winding reinforcement, there was an increase in the relative floor drifts of the building and a decrease in the capacity curves due to the increase in displacement. It was also observed that the probability of damage to structures with a large spacing of winding reinforcement increased significantly. While the relative storey drifts of the two buildings strengthened by using X steel diagonal members decreased by approximately 90% compared to their existing conditions, the probability of damage decreased significantly. Also, the retrofitted buildings resisted a base shear force more than four times higher than the existing conditions.