Mevcut betonarme binaların deprem performanslarının doğrusal olmayan hesap yöntemleri ile belirlenmesi

Abstract

Ülkemizde son yıllarda meydana gelen yıkıcı depremler, mevcut binaların deprem performanslarının belirlenmesi konusundaki çalışmaların önemini arttırmıştır. Yapılan bu tez çalışmasının da öncelikli amacı budur. Bu amaçla tez çalışması kapsamında 20 adet mevcut çok katlı betonarme binanın seçilmiş ve binaların yapısal özellikleri projelerinden elde edilmiştir. Binaların deprem performansları doğrusal olmayan analiz yöntemleri ile belirlenmiştir. Tez çalışması kapsamında kullanılan binalar 1975 yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerine Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik hükümlerine göre tasarlanan ve inşa edilen binalardır. Yapılan proje incelemeleri bütün binalarda BS16 sınıfı beton ve S220 sınıfı donatı çeliği kullanıldığını göstermiştir. Binaların taşıyıcı elemanlarının plastik deformasyon kapasiteleri hesaplanırken bu bilgiler kullanılmıştır. Binaların kapasite hesapları yapılırken, binaların sismik ağılığı ve kolonlara gelen eksenel kuvvetler ölü ve hareketli yükler kullanılarak hesaplanmıştır. Bütün bu bilgiler kullanılarak eleman kapasiteleri yapılan moment-eğrilik analizleri ile belirlenmiş ve elemanların kritik kesitleri kullanıcı tanımlı mafsallar ile atanmıştır. Eleman hasar sınırları ise DBYYHY-2007’de kesitte yer alan beton ve donatı üzerinden tarif edilen şekil değiştirmeler kullanılarak elde edilmiştir. Sonuçta, binaları kapasite eğrileri yapılan statik ittirme analizleri ile elde edilmiştir. Ayrıca binalardaki yer değiştirme talepleri DBYYHY-2007’de verilen yöntem ile belirlenmiş ve binaların Z3 sınıfı zemin üzerinde inşa edildiği varsayılmıştır. Bina performans bölgelerini tarif eden “Hemen Kullanım”, “Can Güvenliği” ve “Göçme Öncesi” sınırlarının hesabı için deprem yönetmeliğinde verilen hesap yaklaşımından faydalanılmıştır. Daha sonra binaların yer değiştirme kapasiteleri ile binalarda oluşan yer değiştirme talepleri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, 1975 yönetmeliğine göre tasarlanan binaların önemli bir kısmının, projelerine uygun olarak inşa edilmiş olsalar dahi, 2007 yönetmeliğinde tarif edilen “Can Güvenliği” performans hedefini sağlamadığını göstermiştir. In recent years, devastating earthquakes occured in Turkey has increased the studies to determine seismic performance of existing R/C buildings. The primary objective of this study is to determine and evaluate the seismic performance existing buildings. For this reason, 20 multi-story existing R/C buildings are selected in the scope of this study and the structural properties of selected buildings were determined by building R/C projects. Seismic performance of buildings are determined by nonlinear analysis methods. Selected buildings are designed and constructed according to former 1975 Turkish Earthquake Code. Investigation of R/C buildings projects has shown that all selected buildings were designed by C16 concrete and S220 reinforcement steel. Plastic deformation capacities of structural members were determined by considering these materials. During the determination of building capacities, seismic weight of buildings and axial load of columns are were calculated by using dead and live loads. By combining all obtained data, member capacities are determined by performing moment-curvature analysis and user-defined plastic hinges are assigned to critical sections of members. Damage limits of members are obtained using strain limits given in Turkish Earthquake Code(TEC)-2007 in terms of concrete and longitudinal steel limits. Consequently, capacity curve of buildings were obtianed by performing static pushover analyses. Therefore, seismic demand of buildings were determined by TEC-2007 methods and it is assumed that buildings are constructed on Z3 soil type. Performance limits, Immidiate Occupancy, Life Safety and Collapse Prevention, of buildings were determined approaches described in TEC-2007. Then, building capacity limits and seismic demands are compared. Obtained results has indicated that majority of existing buildings not satisfies the target “Life Safety” performance level desribed in TEC-2007 even they are constructed according to their R/C projects.