TBDY 2018'e göre farklı döşeme tiplerinin yüksek bina sınıfındaki bir yapıda doğrusal olmayan davranışa olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of different floor types on nonlinearbehavior in a high building class according to TBDY 2018
Yazar: YUNUS EMRE AKKAŞ
Danışman: PROF. DR. İLKER FATİH KARA
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY) 2018'e göre yüksek bina sınıfına giren bir yapıda farklı döşeme tiplerinin doğrusal olmayan davranışa olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Yüksekliği 72m olan ve Deprem Tasarım Sınıfı 1 (DTS) kategorisine giren yüksek bir betonarme yapının, yönetmelikte belirtilen Şekil Değiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) kriterleri altında farklı döşeme tiplerinde performans karşılaştırmaları yapılmıştır.
Farklı tipte oluşturulan bu döşeme çeşitlerinde, doğrusal olmayan davranışa olan etkiler irdelenmiştir. Aynı düşey taşıyıcı sistem içerisinde, betonarme yapılarda sıklıkla kullanılan kirişli plak döşemeli, mantar döşemeli, asmolen döşemeli ve döşemenin sistemle birlikte modellenmeyen (plak döşemeli) yapı sisteminden oluşan 4 farklı model dikkate alınmıştır. Düşey ve yatay taşıyıcı sistem elemanları doğrusal olmayan davranış özelliklerine göre tasarlanırken, döşemeler doğrusal elastik davranış gösteren elemanlar olarak dikkate alınmıştır. Döşemelerin çerçeve sistem ile birlikte modellendiği yapılarda, yarı-rijit diyafram kabulü yapılmıştır. Analizlerde, yönetmelik gereği elemanların etkin kesit rijitliği göz önünde bulundurulmuştur. Her yapı sistemi için kullanılan beton ve donatıya ait malzeme seçimlerinde aynı dayanım özelliklerine yer verilmiştir. Yapının döşeme farklılığından dolayı değişkenlik gösteren öz ağırlıkları dışında uygulanan servis yükleri, yine her sistem için aynı özelliğe sahiptir. Analizlerde, süre ve dosya boyutu sorunlarından dolayı, 11x2 adet deprem ivme kaydı yerine, 7 adet farklı deprem ivme kaydı kullanılmıştır. Tüm deprem seçimlerinde ve ölçeklendirme işlemlerinde deprem yönetmeliğinde belirtilen şartlara uyulmuştur. Kayıt seçimleri ve ölçeklendirme işlemlerinde Pasific Earthquake Engineering Records (PEER) web uygulamasından yararlanılmıştır. Elde edilen elastik ötesi şekil değiştirmeler birbirleri ile karşılaştırılmış ve farklı döşeme tiplerine göre performans düzeyleri belirlenmiştir. Karşılaştırmalarda 7 kayıttan elde edilen sonuçların en yüksek değerleri ve ortalamaları dikkate alınmıştır. Çalışmada, aynı deprem ivme kayıtları çerçevesinde, periyot değerleri, taban kesme kuvvetleri, göreli kat ötelemeleri ile kiriş, kolon ve perde deformasyonlarının karşılaştırmalarına yer verilmiştir. 2. Mertebe etkilerin (P-Delta) de göz önüne alındığı Zaman Tanım Alanındaki (ZTA) doğrusal olmayan (Non-Linear) analizlerde, Sap2000 yazılımından yararlanılmıştır. Sonuç olarak, farklı döşeme tasarımlarının yapı sistemlerinde öngörülmesi güç olan doğrusal olmayan davranışlarında, ne tür farklılıklar oluşturabileceği, bu çalışmanın araştırma konusu olmuştur.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the effects of different flooring types on the nonlinear behavior in a building classified as a tall building according to the Turkish Building Seismic Code (TBDY) 2018. Performance comparisons of a high reinforced concrete structure with a height of 72 m and in the Earthquake Design Class 1 (DTS) category were carried out according to the criteria for evaluation and design according to deformation (ŞGDT) specified in the regulation in different types of flooring. The effects on the non-linear behavior of these floor coverings produced in different types were examined. Within the same vertical support system, 4 different models, commonly used in reinforced concrete structures, consisting of conventional slab system, ribbed hardy slab system, flat slab system and non-modeled floor conventional slab system were considered. While the vertical and horizontal structural elements are designed
according to nonlinear behavior, slabs are considered to be elements with linear elastic behavior. A semi-rigid diaphragm is assumed in the structures where the floors are modeled along with the framework system. The effective cross-sectional stiffness of the elements was taken into account in the verifications in accordance with the regulation. When selecting the material for the concrete and reinforcement, the same strength properties are taken into account for every construction system. Aside from the building's own weights, which vary due to differences in slab type, the applied service loads have the same characteristics for each system. In the analysis, 7 different earthquake acceleration records were used instead of 11x2 earthquake acceleration records due to timing and file size issues. The conditions of the earthquake ordinance were observed from TBDY 2018 for all earthquake selections and scaling methods. The Pacific Earthquake Engineering Records (PEER) web application was used for record selection and scaling processes. The inelastic deformations obtained were compared with each other and the performance values were determined according to the different floor covering types. For comparisons, the maximum and mean values of the results from 7 recordings were considered. The study includes comparisons of period values, base shear forces, relative story drift, and beam, column, and wall deflections within the same seismic acceleration records. The software Sap2000 was used for nonlinear analysis in the time history domain (ZTA), where also the 2nd order (P-Delta) effects were taken into account. The subject of research in this study is therefore what differences can arise in the non-linear behavior of different floor designs, which is difficult to predict in building systems.