Betonarme binalarda zaman tanım alanında analiz ile elde edilen ötelenme taleplerinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi

Abstract

Son yıllarda deprem mühendisliği alanında ön plana çıkmış olan performansa dayalı tasarım yaklaşımında performans değerlendirmesi ve/veya tasarım için hedef olarak maksimum ötelenme, maksimum göreli kat ötelenmesi, maksimum süneklik talebi gibi kavramlar kullanılmaktadır. Bu taleplerin hesabı için kullanılabilecek en doğru yöntem, yapıların zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizidir. Deprem Yönetmeliği’nde, yapıların zaman tanım alanında analizi ve analizlerde kullanılacak ivme kayıtları ile ilgili tanımlamalar yer almaktadır. Bu çalışmada, TS500 ve Deprem Yönetmeliği hükümleri dikkate alınarak tasarlanmış orta yükseklikteki üç betonarme yapının zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen maksimum ötelenme talepleri istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. 3, 5 ve 7 katlı betonarme yapıların analizi için Deprem Yönetmeliği’nde yer alan Z1, Z2 ve Z3 yerel zemin sınıfları ile uyumlu ivme kaydı setleri kullanılmıştır. Her bir yerel zemin zemin sınıfı için 9 ivme seti kullanılmıştır. Her bir bina ve ivme kaydı için, maksimum ötelenme ve maksimum göreli kat ötelenmesi talepleri hesaplanmıştır. Ayrıca her bir set için ötelenme taleplerinin ortalaması ile ortalama etrafındaki saçılımları hesaplanmıştır. Herhangi bir bina için, aynı yerel zemin sınıfı ile uyumlu farklı ivme setlerinden elde edilen ortalama ötelenme talepleri arasındaki farklılığın istatistiksel olarak anlamlı olup olmadığını değerlendirmek amacıyla tek yönlü varyans analizi kullanılmıştır. Analiz sonuçları, aynı zemin sınıfı ile uyumlu farklı setler için hesaplanan ortalama ötelenme taleplerinin farklılık gösterebileceğini, ivme kayıtlarından elde edilen ötelenme taleplerinin sete ait ortalama ötelenme talebi etrafındaki saçılımının yüksek olduğunu göstermiştir. Tek yönlü varyans analizi sonuçları, %5 anlamlılık düzeyi ile aynı yerel zemin sınıfı ile uyumlu olan farklı ivme setleri için elde edilen ortalama ötelenme taleplerinin aynı populasyondan rastgele seçilen örnekler olarak kabul edilebileceğini göstermiştir.

Recently, performance based design approach has been in forefront of earthquake engineering and maximum displacement, maximum interstory displacement and maximum ductility demands have been used for design and/or performance evaluation of buildings. The most accurate method that can be used for the calculation of these demands is nonlinear time history analysis of the structures. Definition about time history analysis and ground motion records to be used for time history analysis are included in Turkish Earthquake Code. In this study, nonlinear time history analysis of three mid-rise reinforced concrete buildings, designed in accordance with TS500 and Turkish Earthquake Code provisions, are performed. Obtained maximum displacement demans are statistically evaluated. Ground motion record sets compatible with the local soil classes Z1, Z2 and Z3 defined in Turkish Earthquake Code have been used for the analysis of 3, 5 and 7 storey reinforced concrete buildings. 9 ground motion record sets are used for each local soil class. Maximum displacement and maximum interstory drift demands for each of the buildings and ground motion records are calculated. Then, the mean of the displacement demands and dispersion of the displacement demands around the mean are calculated for each ground motion record set. One-way ANOVA is performed to assess whether the difference in mean displacement demands of different ground motion record sets compatible with the same local soil class is statistically significant or not. The analysis results show that the mean displacement demands calculated for different sets compatible with the same local soil class may vary, and the displacement demands obtained from the individual ground motion records in the sets have a high dispersion around the mean dispacement demands calculated for the sets. The results of one-way ANOVA showed that mean displacement demands calculated for different record sets compatible with the same local soil class can be accepted as randomly selected samples from the same population with 5% significance level.