TBDY 2018'e göre betonarme yapıların farklı tip sismik izolatör birimleri kullanılarak modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of reinforced concrete structures using different types of seismic isolator units according to TBDY 2018
Yazar: ŞEVVAL ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. MURAT YAYLACI
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering

Özet:
Ülkemizin aktif fay hatları üzerinde olması sebebiyle geçmişinde ve günümüzde büyük depremlerle sarsılmıştır. Çok yakın zamanda da Kahramanmaraş merkezli AFAD verilerine göre 7,7 Mw ve 7,6 Mw büyüklüklerinde meydana gelen iki deprem ve peşi sıra Hatay merkezli tamamen bağımsız 6,4 Mw ve 5,8Mw büyüklüklerindeki depremlerle kâbus dolu günler yaşamıştır. Gerçekleşen bu yıkıcı depremler 11 ili etkisi altına almış olmakla birlikte ülkece derinden etkilenmiştir. Asrın felaketi olarak nitelenen depremlerde resmi rakamlara göre 50 binin üzerinde kişi hayatını kaybetmiş, binlerce insanın yaralanmıştır. Cumhuriyet tarihimizin en yıkıcı ve yakıcı afetlerinden biri olan bu depremler, ülkemizin depremlere karşı yeterli olmadığını açıkça gözler önüne sermiştir. Durum böyleyken depreme dayanıklı yapı tasarımı özellikle ülkemiz için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında depreme dayanıklı yapı tasarımı alanında son dönemlerde çok popüler olan sismik izolasyon yönteminin betonarme yapının taşıyıcı sistemi üzerinde oluşturacağı etkiler üzerinde incelemeler yapılması amaçlanmıştır. Sismik izolasyon uygulaması sayesinde deprem anında zemin ve yapı birbirinden bağımsız hareket etmektedir. Bu sayede yapının doğal titreşim periyodu artırılmak suretiyle yapıda sismik kuvvetler azaltılmaktadır. Bu çalışmada sismik izolasyon yöntemi üzerinde detaylı bilgiler verilmiştir ve Türk Deprem Yönetmeliği 2018'de sismik izolasyonun uygulanacağı yapılar için yer alan hesap ve tasarım ilkeleri üzerinde durulmuştur. Tipik betonarme bir kamu binası; ankastre mesnetli, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü ve eğri yüzeyli sürtünmeli sarkaç izolatörlü SAP 2000 programın yardımıyla modellenerek her yapıya ait sismik davranışların incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılar için yapılan tasarım ve hesaplamalarda Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 dikkate alınmıştır. Yönetmeliğinde belirtiği esaslar doğrultusunda 11 deprem ivme kaydı öncelikle seçilip ölçeklendirilmiştir. Ölçeklendirilmiş deprem ivme kayıtları kullanılarak modellerin doğrusal olmayan zaman tanım alanında dinamik analizleri yapılmıştır. Son olarak elde edilen analiz sonuçlarına göre her üç yapı için katlara ait yer değiştirme ve ivme değerleri, karlar arasında meydana gelen ötelenme oranları, yapıların taban kesme kuvvetleri grafik olarak hazırlanmış ve incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar sayesinde sismik izolasyon yönteminin deprem esnasında yapıya kazandırdığı teknik avantajlar ifade edilmiştir.

Abstract:
Due to the fact that our country is on active fault lines, it has been shaken by great earthquakes in the past and today. Very recently, there have been nightmare-filled days with two earthquakes of 7.7 Mw and 7.5 Mw in Kahramanmaraş, followed by completely independent earthquakes of 6.4 Mw and 5.8 Mw in the center of Hatay. Although these devastating earthquakes affected 11 provinces, the whole country experienced the deepest pain. According to official figures, more than 50 thousand people lost their lives and thousands of people were injured in the earthquakes, which were described as the disaster of the century. These earthquakes, one of the most destructive and burning disasters of our republican history, have clearly demonstrated that our country is not sufficient against earthquakes. While this is the case, earthquake resistant building design is of vital importance especially for our country. Within the scope of this study, it is aimed to examine the effects of the seismic isolation method, which has been very popular in the field of earthquake resistant building design, on the carrier system of the reinforced concrete structure. Thanks to the seismic isolation application, the ground and the structure move independently of each other during an earthquake. In this way, seismic forces are reduced in the structure by increasing the natural vibration period of the structure. In this study, detailed information on the seismic isolation method is given and the calculation and design principles for the structures in which seismic isolation will be applied in the Turkish Earthquake Code 2018 are emphasized. A typical reinforced concrete public building; It is aimed to examine the seismic behavior of each structure by modeling with the help of SAP 2000 program with fixed support, lead core rubber insulator and curved surface friction pendulum insulator. The Turkish Building Earthquake Code 2018 has been taken into account in the design and calculations for the buildings. 11 earthquake acceleration records were selected and scaled in line with the principles specified in the regulation. Nonlinear dynamic analyzes of the models were performed using scaled earthquake acceleration records (Time history). Finally, according to the results of the analysis, the displacement and acceleration values of the floors, the translation rates between the floors, the base shear forces of the structures were prepared and examined graphically for all three structures. Thanks to the results obtained, the technical advantages of the seismic isolation method during the earthquake were expressed.