Depremlerin güçlü yer hareketi kısmının betonarme binaların deprem performansına etkisi
The effect of strong ground motion part of ground motion records on the seismic performance of rc buildings
Yazar: HÜSEYİN ALPAY KOYUNOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER BÖREKÇİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme binalar = Reinforced concrete buildings ; Deprem = Earthquake ; Deprem performansı = Earthquake performance ; Performans analizi = Performance analysis ; Yer hareketleri = Ground motions

Özet:
Yıkıcı depremlerin yaşandığı ülkemizde yeni yapılacak yapıların depreme dayanıklı
olarak tasarlanması ve mevcut yapıların deprem güvenilirliklerinin elde edilmesi büyük
önem arz etmektedir. Yapılan çalışmalarda, yıkıcı depremlerden dolayı oluşan
hasarların büyük yerdeğiştirmelerden kaynaklandığı gösterildiğinden, Türkiye Bina
Deprem Yönetmeliği (TBDY)-2018'de, herhangi bir betonarme binanın deprem
durumundaki performansının elde edilmesinde kullanılmak üzere "şekil değiştirme
esaslı yöntem" önerilmiş ve bu yönteme performansa dayalı analiz ismi verilmiştir.
TBDY-2018'de, binaların deprem durumundaki şekil değiştirmelerinin elde edilmesi
amacıyla doğrusal ve doğrusal olmayan analiz yöntemleri önerilmiştir. Dinamik bir
analiz olan "Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Analiz" (ZTADOA), gerçek
davranışa en yakın yöntemdir ve bu yöntemde yer hareketi ivme kayıtları sisteme etki
ettirilerek hareket denklemi çözülmektedir. Seçilen yer hareketi kaydının süresine bağlı
olarak, ZTADOA yönteminin analiz süresi uzun zaman alabilmektedir. Analiz sırasında
her ne kadar deprem kaydının tümü etki ettirilse de yapılan çalışmalar göstermektedir
ki, bir depremin tümü değil belirli bir kısmı yıkıcı etkilere sebep olmaktadır ve bu kısım
"Güçlü Yer Hareketi Süresi" (GYHS) olarak isimlendirilmektedir. Literatürde çok sayıda GYHS tanımı mevcut olmasına rağmen "Anlamlı Süre" (Significant Duration)
ve "Zarf Süre" (Bracketed Duration) tanımları yaygın olarak kullanılan iki yöntemdir.
Bu çalışmada, betonarme çerçevelerden oluşan orta yükseklikteki bir binanın,
ZTADOA yöntemi ile TBDY 2018'de belirtilen kurallar dikkate alınarak deprem
performansı elde edilmiştir. Seçilen yer hareketi kayıtları hem doğrudan etki ettirilmiş
hem de yalnızca "Anlamlı" ve "Zarf" süre tanımları ile belirlenen GYHS kısımları etki
ettirilerek analizler yapılmıştır. Böylece, analiz süresinin kısalmasını sağlayacak GYHS
kısmının kullanılması durumunda elde edilecek tepki ve performansların güvenilirlikleri
belirlenmiştir.
Yapılan analizler sonucunda, depremlerin yalnızca GYHS kısımları ile yapılan
analizlerde analiz süreleri tam kayıtlar ile yapılan analize kıyasla yarı yarıya kısalmış
buna karşın elde edilen sonuçlar tam kayıtlar ile yapılan analiz sonuçlarına çok yakın
değerler vermiştir.

Abstract:
In our country, where destructive earthquakes occur, it is of great importance to design
the structures to be built to be earthquake resistant and estimate the earthquake
reliability of the existing structures. In previous studies, it has been shown that the
damages caused by earthquakes are caused by large displacements. Thus,
"displacement-based design" is proposed by the Turkey Seismic Code for Buildings
(TSCB)-2018, in the estimation of seismic performance of the buildings, and this
method is called performance-based analysis.
Linear and nonlinear analysis methods are proposed in TSCB 2018 to obtain
deformations in the structural elements due to an earthquake. "Nonlinear Time-History
Analysis" (NTHA), which is a dynamic analysis, is the closest method to real behavior,
and in this method, the equation of motion is solved by applying ground motion
acceleration records to the system. Depending on the duration of the selected ground
motion record, the analysis time of the NTHA may take a long time. Although the entire
earthquake record is applied to the structure during the analysis, studies show that a
certain part, not all of the earthquake, causes destructive effects, and this part is called
the "Strong Ground Motion" (SGM), and the duration of this part is called "Strong
Ground Motion Duration". Although there are many definitions of SGMD in the literature, the definitions of "Significant Duration" and "Bracketed Duration" are two commonly used methods.
In this study, the earthquake performance of a mid-rise reinforced concrete building
with frames was obtained according to TSCB 2018 by using NTHA. Firstly, the
selected ground motion records were totally applied to the building, and performance
was obtained. After that the parts of the SGMD were determined by the definitions of
"Significant Duration" and "Bracketed Duration", and these parts were applied to the
structure to obtain the performance of the building. Thus, the reliability of the
responses and performances to be obtained in the case of using the SGMD part, which
will shorten the analysis time, was determined.
As a result of the analyzes performed, the analysis times were shortened by half in the
analyzes performed only with SGMD parts of the earthquakes compared to the analyzes
performed with full records but the results obtained gave values very close to the results
of the analysis performed with full records.