Deprem yönetmeliği ile uyumlu ivme kaydı setleri kullanılarak doğrusal olmayan dinamik ötelenme taleplerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi

Abstract

Performansa dayalı tasarım yaklaşımı son yıllarda geniş ölçüde benimsenmiş ve doğrusal olmayan maksimum ötelenme ve maksimum süneklik talebi gibi kavramlar, yapıların tasarımı ve/veya performans değerlendirmesi amacıyla kullanılmaya başlamıştır. Doğrusal olmayan analiz için kullanılan ivme kayıtları, analiz sonuçlarını doğrudan etkilemektedir. Herhangi bir yapının bulunduğu bölgenin depremselliğini temsil edecek şekilde ivme kayıtlarının seçilmesi, yapının deprem davranışının doğru olarak tahmin edilebilmesi için büyük önem taşımaktadır. Deprem Yönetmeliği'nin de aralarında bulunduğu modern deprem yönetmeliklerinde, zaman tanım alanında analizde kullanılacak ivme kayıtlarının özellikleri ile ilgili tanımlamalar yer almıştır. Bu çalışmada, Deprem Yönetmeliği ile uyumlu ivme setleri kullanılarak yapılacak zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz ile elde edilen maksimum ötelenme taleplerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, farklı periyot, yatay dayanım oranı ve çevrimsel davranış modeline sahip 135 tek serbestlik dereceli sistem ile farklı kat sayısına sahip 3 betonarme düzlem çerçevenin doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler için, Z1, Z2 ve Z3 sınıfı zeminlerin her biri ile uyumlu dört farklı ivme seti kullanılmıştır. Tek serbestlik dereceli sistemlerde maksimum ötelenme talebi, düzlem çerçevelerde ise maksimum ötelenme ve maksimum göreli kat ötelenmesi talepleri elde edilmiştir. İvme setleri için elde edilen taleplerin dağılımı istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, ivme kaydı setlerinden elde edilen talepler arasındaki farklılığın istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığının değerlendirilmesi için varyans analizi kullanılmıştır. İvme seti içerisindeki kayıtlardan elde edilen ötelenme taleplerinin, dikkate değer bir saçılıma sahip olduğu görülmüştür. İlgili zemin sınıfı ile uyumlu ivme setlerinden elde edilen taleplerin farklılık göstermekle beraber birbirine yakın mertebede olduğu görülmüştür. Varyans analizi sonuçları, setlerden elde edilen talepler arasındaki farkın %5 hata payı ile istatistiksel olarak anlamlı olmadığını göstermiştir. Bu tespitlerin dikkate alınan tüm tek serbestlik dereceli sistemler ve düzlem çerçeve sistemleri için geçerli olduğu görülmüştür.

Performance based design approach has been adopted widely in recent years and for purpose of the design and/or performance evaluation of buildings was started to be used concepts such, nonlinear maximum displacement and maximum ductility demand. Acceleration records used for nonlinear analysis directly affects the analysis results. Selection of acceleration records for any structure represent the seismic at the site where the structure is located which is important to obtain an appropriate estimation seismic behavior of the structure. Properties about acceleration records which are used in time history analysis are defined in modern seismic code including the Turkish Earthquake Code (TEC). The purpose of this study, using the acceleration sets which are compatible with TEC are statistically evaluate the maximum displacement demands obtained from result of the nonlinear time history analyses. For that purpose, 135 single degree of freedom systems with different period, lateral strength ratio and hysteresis model and three different reinforced concrete frames with different floor was conducted for non-linear analyses. Four acceleration sets compatible with Z1, Z2 and Z3 soil class were used for analyses. Maximum displacement demand for single degree of freedom systems, for reinforced concrete frame maximum relative displacement demand and maximum displacement demands were obtained. The distribution of demand for acceleration sets was statistically evaluated. Besides, the differences between the demands which are obtained from acceleration records sets used for analysis of variance to evaluate whether statistically significant. Displacement demands with obtained from in acceleration records sets have been observed to a remarkable scattering. The demands obtained from the acceleration sets compatible with soil class were found different but also close to each other. Variance analysis results show that the mean of the displacement demands obtained from the different sets are the same at the 0.05 level of significance. These results are valid for all the considered single degree of freedom systems and reinforced concrete frames.