Viskoz sönümleyici elemanların mevcut bir okul yapısının sismik davranışı üzerindeki etkileri

Abstract

Gerçekleştirilen çalışmanın amacı mevcut okul yapılarının viskoz sönümleyiciler ile güçlendirilerek yapı üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. Bu kapsamda 3 bloklu mevcut bir okul binasına farklı sayıda ve süreklilikte akışkan viskoz sönümleyiciler (FVD) uygulanmıştır. Doğrusal olmayan 3 boyutlu yapı modelleri SAP2000 programı kullanılarak modellenmiştir. En etkili uygulama şeklini tespit edebilmek için 3 farklı uygulama biçimi ile güçlendirilen binalar güçlendirme yapılmamış model ile karşılaştırılmıştır. Kullanılan okul binasının derzlerle ayrılmış 3 bloktan oluşması nedeniyle tüm analizlerde çekiçleme etkileri göz önünde bulundurulmuştur. 21 farklı ivme kaydı çiftinin kullanıldığı çalışmada burulma katsayıları, göreli kat ötelemeleri, tepe yer değiştirmeleri gibi birçok parametre dikkate alınarak detaylı inceleme gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde viskoz sönümleyici elemanların sismik talepleri büyük ölçüde azaltabildiği değerlendirilmiştir. Viskoz sönümleyici elemanların kat yüksekliğinin yarısına kadar uygulandığı durumda çatı yer değiştirme talepleri etkin bir şekilde azalmaktadır. Ancak göreli kat ötelenme oranlarında ani artışlar meydana gelebileceği için düzensiz yapılarda sönümleyici elemanların sürekli şekilde yerleştirilmesi önerilmektedir. Kullanılan yapı modellerinde hesaplanan burulma katsayıları viskoz sönümleyici elemanlarla sınırlı oranda azalmıştır. Viskoz sönümleyici elemanların uygulandığı durumda üst kat ivme taleplerinde artışlar meydana gelebilmektedir. Bu nedenle mevcut elemanlar üzerindeki talep artışlarının göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Sonuç olarak viskoz sönümleyici elemanların mevcut güçlendirme yöntemlerine iyi bir alternatif olabileceği değerlendirilmektedir.

The aim of this thesis is to evaluate seismic response of an existing school building retrofitted by viscous dampers. For this purpose, fluid viscous dampers (FVD) in different numbers and continuity were applied to an existing school building that have 3 blocks. The nonlinear 3D building models were modeled using the SAP2000 program. In order to determine the most effective application method, the blocks were retrofitted with 3 different retrofit methodology and compared with the non-retrofitted model. Since the investigated school building consists of 3 blocks separated by joints, pounding effects were taken into account in all analyses. In the study, in which 21 different acceleration record pairs were used, a detailed analysis was carried out by considering various parameters such as torsion coefficients, relative story drifts, and roof displacement demands. It can be said that viscous damper elements can greatly reduce the seismic demands. Roof displacement demands are also effectively reduced when viscous damping elements are applied up to the story mid-height. However, this application type has not been evaluated as an effective method since sudden increases may occur in the relative story drift ratios. The torsional coefficients calculated in the used structural models was reduced to a limited extent with viscous damper elements. In cases where viscous damping elements are applied, an increase in the acceleration demands of the upper stories may occur. Therefore, the increase in demand on existing structural members should be taken into account in design stage. As a result, it is considered that viscous damper elements can be a good alternative to existing retrofitting methods.