Anıtsal bir yığma binanın yapısal analizi
Structural analysis of a monumental masonry building
Yazar: ZEYNEP YALNIZ
Danışman: PROF. DR. HASAN HÜSNÜ KORKMAZ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deprem davranışı = Earthquake behavior ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Yığma yapılar, ülkemizdeki yapı stoğunun büyük bir yüzdesini oluşturan yapılar olup, ana taşıyıcı sistemin yalnızca duvarlardan oluştuğu, deformasyon kabiliyeti neredeyse hiç olmayan dolayısıyla enerji sönümleme kabiliyeti çok düşük, deprem esnasında ani gevrek kırılmalara müsait olmasının yanında bir de inşası sırasında yapılabilecek büyük ihmal ve hatalara elverişli olan yapılardır. Bu yüzden deprem etkisi altında en çok hasar alan ve önemli can kayıplarının olduğu yapıların yığma yapılar olduğu ve çoğunun deprem bölgesinde bulunduğu bilinmektedir. Bu nedenle yığma binaların kalıcı, kolay ve ekonomik olarak inşa edilmeleri konusu büyük önem arz etmektedir.Yığma yapılardaki taşıyıcı duvarlar eksenel kuvvetlere karşı genellikle yeterli dayanıklılığı gösterirken, özellikle yatay yüklemeler ve temel oturmaları ile meydana gelebilecek olan çekme ve kayma gerilmelerini karşılayabilecek potansiyele sahip elemanların bulunmaması, bu tür yapılarda meydana gelebilecek hasarların başlıca sebebidir. 
Bu çalışma kapsamında ülkemizdeki mevcut yığma binaların çok fazla ve deprem etkisi açısından riskli bölgelerde konumlanmasıyla gözlenen veya gözlenebilecek hasar türleri araştırılmış, neden olan mekanik özellikler, yapılan ihmaller ve ekonomik engellerden bahsedilmiş, uygun onarım ve güçlendirme teknikleri anlatılmıştır. Yığma yapılardaki hasarların, oluşma nedenlerinin ve yapıda bu nedenlere yol açabilecek sayısal değerlerin gözlenmesi için öncelikle referans model teşkil etmesi amacıyla iki katlı, tek odalı basit bir yığma bina örneği ETABS sonlu eleman programında incelenmiştir. Program üzerinde doğrusal elastik analiz yapılmasının ardından, yığma duvarların kesme kuvveti ve eksenel yük değerlerine göre gerilme güvenlikleri kontrol edilmiştir. Referans modelden elde edilen modelleme ve gerilme tahkiklerinin nasıl yapılması gerektiğine dair dikkat edilmesi gereken önemli noktaların ışığında Konya Lisesi Tarihi Binası 'nın 2019 yılındaki mevcut durumunun rölevesi çıkarılmış ve ETABS sonlu eleman programında modellenmiştir. TBDY 2018 'de verilen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile hesaplanan sismik yüklerin altında binanın olası deprem etkilerine karşı incelemesi yapılmıştır.
Düşey yükler altında ve doğrusal deprem etkileri göz önünde bulundurularak yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar farklı yükleme koşulları için (düşey yükler, yatay yükler ve bu iki durumun kombinasyonları) yapı üzerindeki her duvar EXCEL üzerinde oluşturulan mukayese tablolarında tek tek ele alınmıştır. Yönetmeliklerden elde edilen kesme ve basınç emniyet gerilmeleri analiz sonuçlarında elde edilen verilerle kıyaslandığında yatay ve düşey yükler altında hedeflenen güvenliği sağlamayan yapı elemanları tespit edilmiştir. İnceleme sonucunda genel olarak bakıldığında deprem yükleri altında yetersiz olan duvarlara kıyasla düşey yükler altında daha fazla sayıda taşıyıcı sistem duvarları çoğunlukla basınç emniyet gerilmesi değerinden fazla gerilmeye maruz kalmaktadır. Beklendiği üzere literatürde yapılan çalışmalara ve referans modelden elde edilen sonuçlar göz önünde bulundurulduğunda pencere boşluklarının aralarında kalan duvarların çoğunlukla yatay yükler altında oluşması beklenen gerilmelere karşı yeterli dayanımı göstermediği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Masonry structures which constitute a large percentage of the structure stock in our country, where the main structural system consists of only masonry walls, almost no deformation capability, therefore the energy damping ability is very low, it is suitable for sudden faults during the earthquake and also suitable for big mistakes during construction works. For this reason, it is known that these buildings with the most damage and significant loss of life under the influence of earthquake and most of them are located in the earthquake zone. Therefore, it is of utmost importance to build masonry buildings permanently, easily and economically.While the walls in masonry structures generally show sufficient resistance against axial forces, the absence of elements that have the potential to meet the tensile and shear stresses that may occur, especially with lateral loading and foundation settlements, is the main cause of damage to such structures.
	Within the scope of this study, the types of damage observed or that can be observed with the presence of too many existing masonry buildings in our country and their location in risky areas in terms of earthquake effects were investigated, the mechanical properties, negligence and economic obstacles made, and appropriate repair and strengthening techniques were explained. In order to observe the damages in the masonry structures, the reasons for their formation and the numerical values that may lead to these reasons in the building, a simple two-story masonry building sample was examined in the ETABS finite element program as a reference model. Following linear elastic analysis on the program, the tensile and shear safety of the masonry walls was checked according to the shear force and axial load values. In the light of the important points to be taken into consideration regarding how to make the modeling and stress tests obtained from the reference model, the current structural system of Konya High School Historical Building in 2019 was obtained according to the measurements and geometrical properties of actual structure and modeled in the ETABS finite element program. Under the seismic loads calculated with the Equivalent Seismic Load Method according to the regulations that given in TSC 2018, the building was examined for possible earthquake effects.
	The results obtained from the analyzes made under gravitial loads and taking into account the effects of linear seismic loads, each wall on the building for different loading conditions (gravitial loads, lateral loads and combinations of these two conditions) are handled individually in the comparison tables created using EXCEL. When the allowable shear and compression stresses obtained from the regulations are compared with the data obtained in the analysis results, the structural elements that do not provide the targeted safety under horizontal and vertical loads are determined. As a result of the investigation, when compared to the walls that are insufficient under earthquake loads, more structural system walls under vertical loads are mostly exposed to more than the pressure allowable stress value. But as expected considering the studies made in the literature and the results obtained from reference model, the walls between window gaps are mostly insufficent against the stresses coused by lateral loads.