Mevcut binalarda hızlı değerlendirme ve ayrıntılı inceleme yöntemleri ile belirlenen deprem performanslarının değerlendirilmesi

Abstract

Özellikle son 30 yılda meydana gelen şiddetli depremlerde oluşan hasarlar incelendiğinde, büyük çoğunluğunun yetersiz dayanım, rijitlik ve sünekliğe sahip mevcut binalarda meydana geldiği görülmektedir. Bu yüzden ülkemiz yapı stokunun büyük bir kısmını oluşturan bu binaların performanslarının belirlenmesine yönelik çalışmalar önem kazanmıştır. Tez çalışmasında mevcut yapı stokunu temsil eden, Denizli’de bulunan ve farklı kat sayılarına sahip, 1975 ve 1998 Afet Yönetmeliklerine göre tasarlanmış 95 adet binanın deprem performansları ayrıntılı ve hızlı değerlendirme yöntemleri ile belirlenmiştir. DBYYHY-2007 Bölüm 7’de tanımlanan koşullara göre binaların performansları belirlenmiştir. Statik itme analizlerinden elde edilen kapasite eğrilerinden yola çıkılarak binaların yatay dayanım, süneklik ve periyod ilişkileri karşılaştırılmıştır. Kolonlarda ve kirişlerde oluşan kesit hasarlarının ve bina performans sınırlarının dağılımları elde edilmiştir. Kapasite eğrileri üzerinde bu noktalar belirlenmiş ve birbirleri ile ilişkileri gösterilmiştir. Analizler sonucunda elemanlara tanımlanan plastik mafsallarda oluşan dönme değerleri belirlenerek binalara ait Park & Ang hasar indisleri hesaplanmıştır. Hesaplanan hasar indisleri kapasite eğrileri üzerinden hesaplanan ve plastik yer değiştirme talebinin, plastik yer değiştirme kapasitesine oranı ile kıyaslanmıştır. Ayrıca yapısal parametrelere ve zemin özelliklerine bağlı olarak mevcut binalarda hızlı performans değerlendirmesi yapmaya imkân veren P25 ve Riskli Binaların Tespiti Yönetmeliği’nde yer alan Birinci Derece Değerlendirme Yöntemi ile de binalar değerlendirilmiştir. Bulunan sonuçlar Hemen Kullanım için eski ve yeni binalarda kiriş hasarlarının belirleyici rol oynadığını göstermiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda eski binalarda Can Güvenliği performans sınırı üzerinde hem kolon hem de kiriş hasarlarının belirleyici olabildiği anlaşılmıştır. Yeni binalarda ise Can Güvenliği performans sınırına, daha kritik sonuçlar veren kiriş hasarları sebebiyle ulaşıldığı belirlenmiştir. Göçme Öncesi ve Can Güvenliği performans hedefleri için hesaplanan göreli ötelenme oranlarının oldukça benzer oluşu, Deprem Yönetmeliği-2007’de önerilen yöntemin bu iki performans hedefini net bir şekilde ayırmak konusunda yeterince başarılı olamadığını göstermiştir. Ayrıntılı analiz ve hızlı değerlendirme yöntemlerinin karşılaştırılması neticesinde, detaylı analiz yöntemleri ile hızlı değerlendirme yöntemlerinden elde edilen sonuçlar arasında tam bir uyumun bulunmadığı belirlenmiştir.

Especially in last 30 years, damages caused by severe earthquakes are examined most of them revealed that existing buildings have insufficient strength, stiffness and ductility capacity. Therefore studies about performance evaluation of existing buildings come into prominence. In this study, performances of 95 existing buildings, constructed and designed by the seismic codes of 1975 and 1998, were determined. Building performance levels were determined according to specifications given in section 7 of DBYYHY-2007 code. Lateral strength and ductility capacity and variation of vibration periods, obtained by using bi-linear capacity curves of buildings, are compared and discussed. Variation of damage limits occurred in beam and column sections and the relations between sectional damage limits and building performance limits were investigated. By using the hinge deformations Park & Ang damage indices of buildings were determined. Park & Ang indices were compared with the plasticity indices which are defined by the ratio of plastic drift demand to plastic drift capacity of buildings. In addition to these detailed methods, rapid performance assessment procedures based on structural and soil properties of buildings were also used. P25 and rapid assessment method approved by the government were applied the building inventory. Results have shown that sectional beam damages are critical and govern the immediate occupancy performance level in new and old buildings. It was also determined that both of beam and column damages, determined according to Turkish Earthquake Code of 2007, can give critical results about the Life Safety performance level of old buildings especially. However, it was observed that beams give more critical drift demands with respect to columns in new buildings constructed after 1998. Closer drift ratios corresponding to Life Safety and Collapse Prevention performance limits show that the definitions of building performance limits given in Turkish Seismic Design Code of 2007 are not successful to make reliable classification of higher damage situations. Variable damage estimations obtained from detailed and rapid assessment methods and high scatter and variation in damage indices and estimations of different methods imply that performance assessment methods considered in this study are not compatible each other.