TDY2007 yönetmeliği ve FEMA 440 raporunda tanımlanan doğrusal olmayan analiz yöntemlerinin mevcut betonarme binalar için karşılaştırılması
Comparison of the nonlinear analysis methods for the existing reinforced concrete buildings according to TEC2007 and FEMA 440
Yazar: ARDA KARABULUT
Danışman: DOÇ. DR. KONURALP GİRGİN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Deprem mühendisliği = Earthquake engineering ; Deprem yönetmelikleri = Earthquake regulations

Özet:
Son yirmi yıl içinde dünyada meydana gelen büyük depremlerden alınan dersler sonucunda, yeni inşa edilecek binaların depreme dayanıklı tasarımı, mevcut binalarda deprem etkisinde oluşması beklenen hasar mertebesinin belirlenmesi ve deprem güvenliği yetersiz binalarda uygulanacak güçlendirme tekniklerinin neler olması gerektiği ile ilgili konular yeniden gözden geçirilmiştir. Bu çalışmaların sonucu olarak performansa dayalı tasarım ve değerlendirmeyi esas alan bir çalışma alanı doğmuş ve hızla gelişmeye başlamıştır.Birçok ülkede yapılan araştırmalar sonucunda, bina performans analizi ile ilgili doğrusal ve doğrusal olmayan varsayımlara dayanan bazı yöntemler geliştirilmiştir. Doğrusal olmayan varsayımlara dayanan yöntemler, elde edilen sonuçların detay seviyesine ve doğruya daha yakın olmaları nedeniyle doğrusal varsayımlara dayanan yöntemlerden daha gelişmiş yöntemlerdir. Bununla beraber doğrusal olmayan analiz yöntemleri de kendi aralarında statik ve dinamik olmalarına göre ikiye ayrılmaktadır. Bu zamana kadar elde edilen deneyimlerin sonuçları değerlendirildiğinde, dinamik analiz yöntemlerinin statik analiz yöntemlerine göre yapının deprem etkisi altındaki davranışını daha gerçekçi bir şekilde temsil ettiği ortaya çıkmıştır.Bu çalışmada TDY2007 ve TS500 yönetmeliklerine uygun olarak boyutlandırılmış kat adedi ve taşıyıcı sistemlerinin özelliği bakımından farklı olan üç bina, iki farklı doğrusal olmayan statik analiz yöntemine göre incelenmiş, daha sonra elde edilen sonuçlar doğrusal olmayan dinamik analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Analizlerde kullanılan doğrusal olmayan statik analiz yöntemleri, TDY2007'de öngörülen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile yapılan Artımsal İtme Analizi ve FEMA 440 raporunda bahsedilen Eşdeğer Doğrusallaştırma yöntemleridir. Doğrusal olmayan dinamik analiz yöntemi ise TDY2007'de ifade edilen Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemidir. Böylece bu çalışma kapsamında seçilen üç adet uzay betonarme çerçeve için, yukarıda ifade edilen yöntemler kullanılmak suretiyle analizler yapılmış ve elde edilen sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
During the past two decades, many large-scale earthquakes have occurred consecutively around the world. These earthquakes resulted in hundreds of thousands of casualties and in significant economic damage. Based on the lessons learned from the earthquakes, seismic codes need to be upgraded. In the upgrading of the seismic codes, there are some topics as follows:i)earthquake-resistant design of new reinforced concrete (RC) structuresii)evaluation of existing RC structuresiii) developing new strengthening techniques for the existing RC structures withinsufficient earthquake resistance.For this purpose, performance based design and seismic evaluation techniques of existing RC structures become urgent thus they have been developed rapidly.In the present days, many linear or nonlinear analysis methods are available for the performance based design and seismic evaluation of the existing structures. Since material and geometric nonlinearity are not considered in the linear analysis methods, these methods are easy to employ in the seismic evaluation of the structures but their results are not so reliable. There are two types of nonlinear analysis methods which are known as nonlinear static and dynamic analysis. The more realistic results can be obtained by employing the nonlinear static analysis methods if they are compared with linear analyses ones. On the other hand, nonlinear dynamic analysis method is the advanced method since it can be possible to monitor the real behaviour of the structures during earthquakes.In this study, three types of RC buildings are designed in accordance with the provisions of Turkish Earthquake Code 2007 (TEC2007) and requirements for design and construction of RC structures. Then, three buildings are analyzed by employing two nonlinear static analysis methods. These methods are pushover analysis by using equivalent earthquake loading mentioned in TEC2007 and equivalent linearization method proposed in FEMA440 report. The nonlinear dynamic analysis method (called as nonlinear time history analysis) can be employed in the advanced seismic evaluation of the existing buildings. Thus, in this study the results for the selected three buildings obtained by nonlinear static analysis methods are compared with the results of nonlinear time history analysis. Then all the results have been discussed.