Uzak fay depremleri etkisindeki konsol kolonların performansı
Performance of RC cantilever columnS subjected to far-fault type earthquakes
Yazar: TUĞBA AVCI ÖZSOY
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemizde, prefabrik betonarme taşıyıcı sistemler çoğunlukla endüstriyel yapılarda kullanılmaktadır. Taşıyıcı sistem genelde soket biçimindeki temellere oturtulmuş, konsol olarak çalışan kare kesitli kolonlar ile bu kolonlara mafsallı olarak bağlanmış kirişlerden oluşmaktadır. Bu tip sistemlerin deprem etkisinde her iki deprem doğrultusunda da aynı davranışı gerçekleştirmesi beklenmektedir.17 Ağustos 1999 Kocaeli depremi sonucunda, çok sayıda endüstri tipi prefabrik betonarme bina göçmüş ya da ağır hasara uğramıştır. Yerinde yapılan incelemeler sonucunda binaların başlıca göçme nedenlerinin kolon taban kesitindeki mafsallaşmalar ve kolon kiriş birleşimlerinin yeterli dönme kapasitesine sahip olamayışı olarak belirlenmiştir. Güncel çalışmalar yapının konumunun (fay hattına yakınlığının) deprem durumunda yapı davranışı üzerinde etkili olduğunu ortaya koymaktadır.Prefabrik betonarme kolon elamanlarının deprem durumdaki davranışını anlayabilmek için 30x30 cm, 40x40 cm, 50x50 cm, 60x60 cm boyutlarında ve her bir kesit boyutu için %1, %2, boyuna donatı oranlarını içeren 8 adet kolonun zaman tanım alanında lineer olmayan analizi gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler ile prefabrik betonarme kolonların performansının artan kesit boyutu ve artan donatı oranına bağlı olarak değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Northridge bölgesinde meydana gelen kuvvetli yer hareketlerinin farklı istasyonlardan elde edilmiş 21 adet deprem ivme kaydı doğrusal olmayan dinamik hesapta kullanılmıştır. İvme kayıtları seçilirken maksimum yer ivmesi (PGA), maksimum yer hızı (PGV) ve fay hattına uzaklık gibi özellikler dikkate alınmıştır. Bu çalışma kapsamında uzak fay (FF) deprem kayıtları ele alınmıştır. Seçilen 21 uzak fay yer hareketinin her biri 0.05g -1.50g aralığında 0.05g'lik artımlar ile ölçeklendirilerek, zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler ?Artımsal Dinamik Analiz (Incremental Dynamic Analysis, IDA)? yapılmıştır. Ayrıca kesitlerin moment-eğrilik diyagramlarının oluşturulması için XTRACT programından yararlanılmıştır.Analizler sonucu moment-eğrilik ilişkileri, taban kesme kuvveti, göreli kat ötelemesi, yutulan enerji, ivme-şekildeğiştirme ilişkileri elde edilmiştir. Uzak fay depremleri etkisinde gerçekleşen farklı kesitlerdeki sonuçlar değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır.

Abstract:
In Turkey, precast concrete structural systems are commonly used in the industrial facilities because of their economy and construction speed. In general, the structural configuration consists of square-shaped cantilever columns founded in socket type foundations and with simply supported beams.After the Kocaeli Earthquake August 17, 1999, many precast concrete industrial buildings were collapsed or extensively damaged. The main reasons of the building collapse were determined as the plastic hinging at the base of the column section and the inadequate connection details in the column-beam joints. The principal reasons of the plastic hinging is insufficient lateral rigidity, strength and ductility. Recent studies have revealed that response of structures exposed to earthquake loading is affected by location of structure closeness to fault line.In order to find out the behavior of precast column elements subjected to the earthquake effects, 8 different columns which has the dimensions of 30x30 cm, 40x40 cm, 50x50 cm, 60x60 cm and longitudinal reinforcement ratios 1%, 2% have been analyzed via non-linear time-history analysis method. The aim of the performed analysis is to evaluate the performance of precast columns having increasing sectional dimensions and longitudinal reinforcement ratio. Twenty one earthquake acceleration records obtained from different stations of the strong ground motions occurred at Northridge region were used in the non-linear dynamic analyses. While choosing these ground records, peek ground acceleration (PGA), peek ground velocity (PGV) and the distance from the fault line were considered. Far fault (FF) type acceleration records were used in the anlyses. Incremental Dynamic Analysis, IDA, were performed using the acceleration records scaled between 0.05g-1.50g by the interval of 0.05g. The sectional moment-curvature relations were generated by using XTRACT.As a consequence of the analysis the moment-curvature relations, base shear forces, relative floor displacement, absorbed energy, acceleration-deformation relations are obtained. The results obtained for the far-fault type earthquakes are evealuated and interpreted.