Mevcut betonarme binaların pera (Hızlı performans değerlendirme yöntemi) ile performans analizinin yapılması
Rapid performance seismic assessment method (PERA) for existing reinforced concrete frame buildings
Yazar: YEŞİM VULAŞ
Danışman: PROF. DR. ALPER İLKİ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, betonarme binalar için Hızlı Performans Değerlendirme Yöntemi (PERA) önerilmektedir. Önerilen yöntem, betonarme binaların kritik deprem yükü altında olduğunu varsayar. Bu yönteme göre, kolonların elastik iç kuvvetleri, kesme ve eksenel eğilme kapasiteleri; tasarım, boyuna donatı oranı, etriye aralığı ve beton sınıfına uygun olarak elde edilir. Yapı genel performansı, tek tek kolonların etki/kapasite oranları yanı sıra en zayıf modları (akma/kopma) , eğilme ve kesme gerilme seviyelerine bağlı olarak belirlenir. Yanal ötelenmeler, basitleştirilmiş yaklaşımla hesaplanan kritik deprem yükünün yapısal performansın belirlenmesinde dikkate alınır.  Güçlü ve zayıf kirişler, güçlü kolon-zayıf kiriş yada güçlü kiriş-zayıf kolon koşulları dikkate alınarak belirlenen kolon kesme kapasiteleri yapının doğal periyodunun belirlenmesinde dikkate alınır. Bu yöntemle elde edilen sonuçlar, Türkiye'de ki tipik çerçeve sistemli betonarme yapıların 438 farklı durum için ayrıntılı analiz sonuçları ile karşılaştırılır. Öngörülen algoritma ve  ayrıntılı yapısal performans değerlendirmesi arasında uyum olduğu elde edilir. Son olarak, önerilen yaklaşım öngörüleri, son iki yıkıcı depremden sonra Türkiye'de mevcut 21 yapıda gözlenen gerçek hasarlar ile karşılaştırılır. Bu karşılaştırmalarda kabul edilir düzeyde doğruluk görülmüştür. Seçilen bu binalarda genel olarak düzenli olup betonarme çerçeve sistemden oluşmuştur. Bu 9 binanın performans değerlendirmesi PERA Yöntemi ile değerlendirilmiştir ve detaylı performans analizlerinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar incelenen betonarme binalar için PERA Yöntemi algoritmasının doğruluğunu göstermektedir.

Abstract:
Recent destructive earthquakes have shown that many existing buildings, particularly in developing countries, are not safe against seismic actions. To mitigate the collapse of these buildings, and reduce casualties and economic losses, assessment and rehabilitation actions are urgently needed. Since code-based seismic safety evaluation methods generally require detailed and complex structural analysis, the necessity for simplified, yet sufficiently accurate evaluation methods emerges for reducing cost and duration of assessment procedures. In this study, a performance based rapid seismic safety assessment method (PERA) is proposed for reinforced concrete buildings. The proposed method assumes that ground story of the building is critical against seismic loads. According to this method, elastic internal force demands of columns of ground story and their shear and axial-flexural capacities are obtained in accordance with the as-built structural drawings, the actual type and estimated ratio of longitudinal bars and the actual type and spacing of transverse bars and concrete quality. The overall structural performance is determined based on the demand/capacity ratios of individual columns, as well as their failure modes (brittle/ductile), confinement characteristics, and levels of axial and shear stresses. The lateral drift of the critical story, calculated through a simplified approach, is also taken into account during determination of the global structural performance. It should be noted that the strength and stiffness of the beams are taken into account during estimation of natural period of the building, determination of column shear demands considering strong column – weak beam or strong beam – weak column conditions, and estimation of contra flexure points on the columns. The predictions of this method are compared with the results of conventional detailed seismic safety assessment analyses carried out for 108 different cases representing typical reinforced concrete frame buildings in Turkey. Good agreement is obtained between the predictions of the proposed algorithm and code-based structural performance assessment procedures. Finally, predictions of the proposed approach are compared with actual damages observed in 9 existing buildings in Turkey after destructive earthquakes that have occurred during the last two decades. These comparisons also point to an acceptable level of accuracy and sufficient conservatism for the methodology proposed.