Mevcut binaların Türkiye bina deprem yönetmelikleri ve Eurocode 8’e göre hasar görebilirliklerinin irdelenmesi

Abstract

Modern deprem yönetmelikleri bina tasarımının yanı sıra mevcut binaların deprem performanslarının belirlenmesi ile ilgili hükümleri de içermektedir. Ancak deprem yönetmeliklerinde yer alan bu hükümler incelendiğinde yer verilen yaklaşımların birbirinden farklı olduğu görülmektedir. Amaçları benzer olsa da bina performans tahminlerinin bu yaklaşımların sonuçlarından etkileneceği açıktır ve farklı ülkelerde uygulanan yönetmelik yaklaşımlarının karşılaştırılması mevcut binaların deprem performanslarının tespiti açısından önemlidir. Bu tez çalışması kapsamında mevcut bina stokunu temsil etmek amacıyla Denizli ilinde yer alan ve kat sayıları 2 ile 8 arasında değişen 126 adet betonarme binanın projesi elde edilmiş ve modellenmiştir. Çalışmada 1998 deprem yönetmeliği öncesinde ve sonrasında inşa edilen binalar sırasıyla eski ve yeni binalar olarak isimlendirilmiştir. Her kat sayı grubunda 10 adet eski, 8 adet de yeni bina bulunmaktadır. Doğrusal olmayan analiz modelleri oluşturulurken farklı yönetmelik yaklaşımlarını temsil edebilmek amacıyla kesit hasar sınırları; 2007 deprem yönetmeliği (DBYBHY2007), 2018 deprem yönetmeliği (TBDY2018) ve Avrupa deprem yönetmeliği Eurocode8/3 (EC8/3) esas alınarak belirlenmiştir. Her yönetmelik için dayanım ve yer değiştirme kapasiteleri statik itme analizleri ile belirlenen binaların deprem talepleri ise zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi ile belirlenmiştir. Tek serbestlik dereceli sistemlerle temsil edilen binaların sismik talepleri, maksimum yer hızları 20 ile 80 cm/s arasında değişen 364 gerçek ivme kaydı kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen kapasite ve talepler karşılaştırılarak her bir yönetmelik için belirlenen farklı hasar sınırlarını aşmasının birikimli olasılıkları hesaplanmış ve bu aşılma olasılıklarına bağlı olarak hasar görebilirlik eğrileri oluşturulmuştur. Bu sayede yapım yılı, kat sayısı gibi parametrelerin hasar görebilirlik üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar incelenen binaların eski veya yeni olması durumunu belirleyen yapım yılı ile göz önüne alınan yönetmelik yaklaşımının hesaplanan hasar olasılıkları üzerinde oldukça etkili olduğunu göstermektedir. TBDY2018 yönetmeliği için elde edilen hasar olasılıklarının diğer yönetmeliklerden daha yüksek olduğu, DBYBHY2007 için elde edilen hasar olasılıklarının ise diğer yönetmeliklere göre daha düşük olduğu belirlenmiştir. Bu durum yenilenen TBDY2018 yönetmeliğinin çok daha muhafazakâr sonuçlar verdiğini göstermektedir.

Modern seismic codes contain provisions related to the determination of seismic performance of existing buildings as well as building design. However, it is seen that the approaches in the seismic codes are quite different when the seismic codes regulations are investigated. Although seismic code objectives are the similar, performance estimates of structures will be affected by the results of these approaches, and the comparison of approaches in seismic codes applied in different countries is important in terms of determining the seismic performance of existing buildings. Within the scope of thesis, project of 126 reinforced concrete buildings with story numbers ranging from 2 and 8 in Denizli province was obtained to represent the existing building stock and modelled. In the study, the buildings constructed before and after 1998 Turkish earthquake code were named as old and new buildings, respectively. Each story number group has 10 old buildings and 8 new buildings. To represent different seismic code approaches while creating nonlinear analysis models, section damage limits were determined according to 2007 Turkish earthquake code (TEC2007), 2018 Turkish building earthquake code (TBEC2018) and European earthquake code Eurocode8/3 (EC8/3). Strength and displacement capacities of the buildings were determined by static pushover analysis for each seismic codes, and the seismic demands of the buildings were determined by the nonlinear time history analyses. Seismic demands of buildings represented by single degree of freedom systems were obtained by using 364 real ground motion records having peak ground velocity varying between 20 and 80 cm/s. The cumulative probabilities of exceeding the different damage limits determined for each seismic codes were calculated by comparing the capacity and demands and fragility curves were created depending on these exceedance probabilities. By this way, the effects of parameters such as construction year and number of stories on the fragilities were investigated. The results showed that the construction year which used to determine whether building is old or new, and the seismic code approach have dramatic influence on the calculated damage probabilities. It was determined that the damage probabilities obtained for TBEC2018 are relatively higher than the other seismic codes while the damage probabilities obtained for TEC2007 are lower than other seismic codes. This situation shows that renewed TBEC2018 code gives more conservative results with respect to other seismic codes.