Betonarme yapılarda performansa dayalı tasarım kriterlerinin bulanık küme yaklaşımı ile incelenmesi
Investigation of the performance based design criteria of reinforced concrete buildings by using fuzzy set approach
Yazar: FERHAT PAKDAMAR
Danışman: PROF. DR. KADİR GÜLER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Doğrusal olmayan analiz = Nonlinear analysis ; Performans esaslı tasarım = Performance based design

Özet:
Son dönemlerde deprem etkisinde yapıların davranışı konusunda en güncel kavram performans kavramıdır. Bu konuda çok sayıda araştırma, yayın, yönetmelik ve benzeri çalışmalar mevcuttur. Performans kavramının ?Binalarda sismik rehabilitasyon için öneri ve ön yönetmelik? adıyla en kapsamlı olarak anlatıldığı belge ise Amerika Birleşik Devletleri Acil Durum Yönetim Kurumu (FEMA) tarafından yayınlanan 356 no'lu rapordur. Bu rapordaki bazı konular 440 no'lu raporda gözden geçirilerek yenilenmiştir.Performansa göre bina değerlendirmesinde kullanılan deprem yönetmelikleri ve önerilen çeşitli belgeler çok keskin ve katı sınırlar içermektedir. Taşıyıcı sistem modellemesinde ve sayısal çözümleme yapılması sırasında yapılan kabuller, hesaplarda kesinlik değil yaklaşıklık olduğunun göstergesidir.İçerisinde ihtimaller ve görecelilikler barındıran hesap yöntemlerinin sonuçta kesin değerlerle yorumlanması bir eksiklik olup bu eksikliğin giderilmesi bu tez çalışmasının yapılmasında önemli bir etken olmuştur. Bu tezin 4. bölümünde bulanık mantık kullanılarak, ?Esnek Performans? ismiyle yeni bir matematiksel ve mantıksal esnekleştirme yöntemi önerilmiştir.Bu çalışmadaki esnek performans değerlendirmesi sadece birincil taşıyıcı sistem elemanları olan kolon, kiriş ve perdelerin eğilme altındaki davranışlarında geçerli olan hesap kriterleri için verilmiştir. İkincil taşıyıcı elemanlar ve kesme kontrollü davranışlar için bu çalışma bir ilk adım olacaktır.Kiriş, kolon ve perdeler için performans seviyeleri bulanık küme teorisi kullanılarak elemanların şekildeğiştirme seviyeleri belirli ağırlık değerlerine bağlı olarak esnek bir şekilde tanımlanmıştır. Yöntem sayısal olarak, FEMA356 ve Türk Deprem Yönetmeliği'nde (2007) mevcut çizelge verileri ile MATLAB Fuzzy Toolbox ve Simulink özellikleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Yöntem 1200'ün üzerinde üretilmiş veri ile sınanmış, performans seviyeleri belirlenmiş ve sonuçlar çizelge ve grafiklerde karşılaştırmalı olarak verilmiştir.

Abstract:
Recently, performance evaluation has one of the most popular concept in the study of structural behaviors of structures under earthquake effects. There are various papers about this subject. The concept of performance is comprehensively expressed in ?Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings? of Federal Emergency Management Agency (FEMA356). FEMA356 (2000) is updated and published as FEMA440 (2005).For the performance evaluation of the buildings, recommendations and related restrictions are given in different seismic codes and documents having very strict boundaries. When the approximations made in structural system modeling and in numerical analysis, generally the logical consequences of those restrictions are questionable.Using strict criteria at the end of the analysis which contains probability and relativity is a deficiency. The main objective of this study is carried out to eliminate this deficiency. A new mathematical and logical flexibilisation method has been described in the 4th chapter of the study, named `Flexible Performance?.In this study, the flexible performance evaluation has been given only for the primary structural elements such as colmuns, shear walls and beams. The study, will be a first step for seconder structural elements, shear controlled behaviors and much more.It is shown that performance levels for beams, columns and shear walls can be defined to be flexible by using certain weighted values depending on the number and the deformation levels of elements as used in the fuzzy set theory. In the numerical treatment of the presented method, the damages and the corresponding performance levels for buildings given in FEMA 356 and Turkish Seismic Codes (2007) are considered and MATLAB Fuzzy Toolbox and Simulink options are used. The method is tested over 1200 generated data, the performance levels are determined and the results are given in tables and graphs are discussed, comparatively.