Betonarme taşıyıcı sistemlerde boşluksuz ve boşluklu perdelerin deprem etkileri altındaki davranışının karşılaştırılmalı incelenmesi
Comparative analysis of shear walls without and with openings behavior in reinforced concrete structural systems under seismic effects
Yazar: ASLIHAN KÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. ZEKAİ CELEP
Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Depreme dayanıklı bina tasarımında kat adedi arttıkça, düşey yükler ve deprem etkisindeki taşıyıcı sistemin gerekli yatay yük kapasitesini sağlamak ve yatay ötelemeleri sınırlamak için çerçeveli taşıyıcı sistemlerle beraber betonarme perde elemanların kullanımı zorunlu hale gelmektedir. Perdeler çerçevelerle beraber veya birbirine bağ kirişleriyle birleşen gruplar halinde bulunarak deprem etkilerini karşılarlar. Perdelerin birbirinden ayrık bulunması durumunda davranışları tek bir konsol perdenin davranışına benzer şekilde ortaya çıkar. Perdelerin birbirine yakın olması ve bunların kirişlerle birbirine bağlı olması durumunda konsol davranışına ek olarak çerçeve davranışı ortaya çıkar. Bu iki davranışın ortaya çıkmasında perdelerin rijitlikleri ile bağ kirişlerinin rijitlikleri etkili olur ve kirişlerin perdelere olan bağ derecesi olarak tarif edilir. Bunun yansıması olarak perdelerde deprem etkilerinde çekme ve basınç normal kuvvetleri meydana gelir. Bu durumda perdelerdeki eğilme momenti daha dengeli biçimde meydana gelir. Bu perdeler boşluksuz ve boşluklu perdeler olarak adlandırılmış olup davranışları farklı olduğu için sınırları Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de tanımlanmıştır. Bu çalışmada farklı kat adetlerine sahip olan binaların perdeli taşıyıcı sistemlerde deprem etkisi altındaki davranış farklılıkları irdelenmiştir. Perdeler birbirleri ile etkileşecek şekilde bulunan ve bağ kirişleri ile bağlı durumları için ilgili parametrelerinin çerçeve ve konsol davranışına olan etkileri incelenmiştir. TBDY 2018'de bağ derecesi tarif edilmiştir. Buna göre perdelerde karşılıklı etkili olduğu durumlar boşluklu perdeler ve konsol etkisinin belirgin olduğu durumlar boşluksuz perde olarak kabul edilmiştir. Bu ayırım yönetmelikte bağ derecesi katsayısına bağlı olarak kesin biçimde ayrılmıştır. Bu davranışın kesin bir katsayıya bağlı olarak ayrılmasının perde ve kirişlerin diğer parametrelerine olan bağlılığı farklı kat adetlerine sahip binalarda doğrusal ve doğrusal olmayan hesap yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Yönetmelikte verilen sınırlara göre perdelerin rijitlikleri, geometrisi, ara mesafesi ve perdeleri birleştiren bağ kirişlerinin yükseklik, rijitlik ve dayanımları yanında kesme kuvveti ve eğilme momentinin perde yüksekliği boyunca değişimi esas alınarak bağ derecesi katsayısındaki etkileri karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir.

Abstract:
Depreme dayanıklı bina tasarımında kat adedi arttıkça, düşey yükler ve deprem etkisindeki taşıyıcı sistemin gerekli yatay yük kapasitesini sağlamak ve yatay ötelemeleri sınırlamak için çerçeveli taşıyıcı sistemlerle beraber betonarme perde elemanların kullanımı zorunlu hale gelmektedir. Perdeler çerçevelerle beraber veya birbirine bağ kirişleriyle birleşen gruplar halinde bulunarak deprem etkilerini karşılarlar. Perdelerin birbirinden ayrık bulunması durumunda davranışları tek bir konsol perdenin davranışına benzer şekilde ortaya çıkar. Perdelerin birbirine yakın olması ve bunların kirişlerle birbirine bağlı olması durumunda konsol davranışına ek olarak çerçeve davranışı ortaya çıkar. Bu iki davranışın ortaya çıkmasında perdelerin rijitlikleri ile bağ kirişlerinin rijitlikleri etkili olur ve kirişlerin perdelere olan bağ derecesi olarak tarif edilir. Bunun yansıması olarak perdelerde deprem etkilerinde çekme ve basınç normal kuvvetleri meydana gelir. Bu durumda perdelerdeki eğilme momenti daha dengeli biçimde meydana gelir. Bu perdeler boşluksuz ve boşluklu perdeler olarak adlandırılmış olup davranışları farklı olduğu için sınırları Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de tanımlanmıştır. Bu çalışmada farklı kat adetlerine sahip olan binaların perdeli taşıyıcı sistemlerde deprem etkisi altındaki davranış farklılıkları irdelenmiştir. Perdeler birbirleri ile etkileşecek şekilde bulunan ve bağ kirişleri ile bağlı durumları için ilgili parametrelerinin çerçeve ve konsol davranışına olan etkileri incelenmiştir. TBDY 2018'de bağ derecesi tarif edilmiştir. Buna göre perdelerde karşılıklı etkili olduğu durumlar boşluklu perdeler ve konsol etkisinin belirgin olduğu durumlar boşluksuz perde olarak kabul edilmiştir. Bu ayırım yönetmelikte bağ derecesi katsayısına bağlı olarak kesin biçimde ayrılmıştır. Bu davranışın kesin bir katsayıya bağlı olarak ayrılmasının perde ve kirişlerin diğer parametrelerine olan bağlılığı farklı kat adetlerine sahip binalarda doğrusal ve doğrusal olmayan hesap yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. Yönetmelikte verilen sınırlara göre perdelerin rijitlikleri, geometrisi, ara mesafesi ve perdeleri birleştiren bağ kirişlerinin yükseklik, rijitlik ve dayanımları yanında kesme kuvveti ve eğilme momentinin perde yüksekliği boyunca değişimi esas alınarak bağ derecesi katsayısındaki etkileri karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir.