Deprem etkisindeki betonarme binaların davranışına dolgu duvarların sönümleyici sistem olarak etkileri
Effects of infill walls as damping systems on the reinforced concrete buildings in the earthquake effect
Yazar: OĞUZHAN ÇELEBİ
Danışman: DOÇ. DR. KEMAL BEYEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dolgu duvar bir yapının ana yapısal çerçevesinin düzlemleri içine inşa edilen ve mimari fonksiyonları yerine getirmek için kullanılan panele verilen genel isimdir. Dolgu duvarların yapı davranışına büyük etkisi olmasına rağmen yapısal olmayan eleman olarak düşünülmüştür. Son yıllarda yapılan çalışmalar, dolgu duvarların yapının rijitliğini ve ağırlığını artırdığı için binanın dinamik davranışını önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Bu çalışmada dolgu duvarlar bölme eleman olarak kullanıldığında betonarme binanın tepe deplasmanına, taban kesme kuvvetine, taşıyıcı elemanların eğilme momentine, göreli kat ötelemesine, yumuşak kat etkisine ve binanın plastik mafsal davranışına nasıl etki yaptığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, Türkiyede Erzurum İli Oltu İlçesinde deprem etkisindeki 4 katlı betonarme binanın davranışında dolgu duvarların sönümleyici katkısını açıklamak için yönetmeliklerde önerilen Eşdeğer Yanal Deprem Yük Analizi, Mod Birleştirme Analizi, Statik İtme Analizi ve Zaman Tanım Alanında Analiz gibi yöntemler kullanılmıştır. Bununla birlikte Türk Deprem Yönetmeliği 2018, EUROCODE 8, FEMA 356 yönetmeliklerindeki dolgu duvarların betonarme etkisi önerilen kriterler çerçevesinde tartışılmıştır. Bu çalışmada, geçmiş çalışmalarda deneysel çalışılarak doğruluğu gösterilmiş dolgu duvar modelleri olan tek eşdeğer basınç çubuğu yöntemi, üç eşdeğer basınç çubuğu yöntemi ve sonlu elemanlar yöntemi analiz modellerinde kullanılmıştır. Ayrıca, dolgu duvar ile betonarme çerçeve arasındaki doğrusal olmayan ilişkinin analitik olarak modellenmesi karmaşıktır. Bundan dolayı, bu çalışmada dolgu duvarlar makro ve mikro modelleme teknikleriyle analitik çalışmada göz önüne alınmıştır. Çalışmada elde edilen analiz sonuçlarına göre, dolgu duvarlar betonarme binada sönüm oranını artırdığını göstermiştir. Buna ek olarak, analitik olarak dolgu duvarları betonarme binada en iyi temsil eden yöntemin üç eşdeğer basınç çubuğu olduğu izlenmiştir.

Abstract:
The Infill wall is the general name given to the panels which are constructed in the frame planes of the main structural system of a building and as well as performs the architectural functionality. Although the infill walls have a great impact on the scrutural behaviour, they are accepted as a non-structural element. Recent studies have shown that the infill walls significantly affect the dynamic behaviour of the building in accordance with the increments in rigitidy and weight as well. In this study, when the infill walls that are considered as particition walls and non- structural part in practice are if included as a structural member, it has been observed how the total building behavior changes and affects the peak displacement, base shear force, bending moment of the bearing elements, relative story displacements, soft floor effect and the plastic hinge behaviour of the building. In the town of Oltu- Erzurum in Turkey, 4 story reinforced concrete building was chosen as a study building to show the damping of contribution of the infill walls to the structural behavior by recommend of regulations are used methods such as Equivalent Lateral Load Analysis, Response Spectrum Analysis, Analysis of Static Pushover, Time Domain Analysis are strically followed in this study. In addition to the reinforced concrete effect of the infill walls in Turkish Earthquake Code 2018, EUROCODE 8, FEMA 356 codes are discussed within the framework proposed criteria. In this study, in wall modelling approach, equivalent single strut method, equivalent three- strut method and finite element method that were offered by past experimental studies. Furthermore, analytical modelling of the nonlinear relationship between the infill wall and the reinforced concrete frame is complex. Because in this study, infill walls are considered in analytical study with macro and micro modeling techniques. According to the results obtained showed that the infill walls increase the damping ratio in the reinforced concrete building. In addition, analytically the infill walls were observed to be equivalent three- strut bar, which represent the best method in the reinforced concrete building.