MEVCUT SIRALI BİNALARDA ÇEKİÇLEMENİN SiSMİK PERFORMANS ÜZERİNDEKİ ETKiLERiNiN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Geçmis depremlerde yetersiz deprem derzi bırakılan komsu binalar arasında çekiçleme etkisinin olustuğu gözlenmistir. Tasarım sırasında deprem yükleri göz önüne alınmakla birlikte yapıda olusabilecek ağır hasar veya göçmeye sebep olabilecek çekiçleme etkisi dikkate alınmamaktadır. Ülkemizde, özellikle nüfusun fazla olduğu sehir merkezlerinde yetersiz deprem derzi ile insa edilmis yapılara çokça rastlanmaktadır. Bu nedenle ülkemiz mevcut yapı stoğu olası depremlerde çekiçleme riski tasımaktadır. Bu çalısmada, mevcut sıralı binalarda çekiçlemenin sismik performans üzerindeki etkileri arastırılmıstır. Çalısmada, orta yükseklikteki mevcut betonarme yapı stoğunu temsil eden 4 ve 7 katlı çerçeve tasıyıcı sisteme sahip, 1975 ve 1998 Afet Yönetmeliği’ne göre tasarlanmıs 3-B doğrusal elastik olmayan modeller kullanılmıstır. Modeller Sap2000 programı kullanılarak doğrusal elastik yay modeli ile birlestirilmistir. 3 bina modelinin çesitli kombinasyonlarda birlestirilmesi ile 8 adet sıralı çekiçleme modeli olusturulmustur. Çekiçleme modelleri arasında yetersiz deprem derzini temsil eden 10 mm ve 20 mm bosluk bırakılmıstır. Aynı çekiçleme modelleri arasında çarpısma olusmayacak kadar bosluk bırakılarak referans modeller elde edilmistir. 9 adet ivme kaydı kullanılarak toplamda 216 adet doğrusal elastik olmayan zaman tanım alanında dinamik analiz gerçeklestirilmistir. Yapılan analizlerin sonucunda çatı (tepe) deplasmanı, kat kesme kuvveti ve taban kesme kuvveti talepleri, link elemanlarda olusan kuvvet ve deformasyonlar elde edilmistir. 10 mm ve 20 mm yetersiz deprem derzine sahip modellerin analiz sonuçları, referans (çarpısmasız) modellerin analiz sonuçları ile kıyaslanmıstır. Elde edilen sonuçlarda, çatı deplasman taleplerinde %182.3, kat kesme kuvveti taleplerinde ise %142.8’e varan farklar hesaplanmıstır. DBYBHY-2007’ye göre hesaplanan en büyük deprem derz miktarının %34.7 oranında asıldığı belirlenmistir. Binalar arasındaki derz bosluğunun binanın deprem performansı üzerinde etkin bir parameter olduğu görülmüstür; deprem derz bosluğunun 20 mm yerine 10 mm olması ile deplasman taleplerinde 2.5 kata ulasan farklar olusmaktadır. Çalısma sonuçları, çekiçlemenin karmasık bir etki olduğunu ve mevcut yapıların deprem performansının çekiçleme etkisi göz ardı edilerek değerlendirilmesinin doğru olmayacağını göstermektedir. Pounding of adjacent buildings has been observed due to insufficient separation distance between them during past earthquakes. Although seismic loading is taken into account in structural design, the effect of pounding that may cause heavy damage or collapse is not considered. Major ratio of existing building stock has potential pounding risk in possible future earthquakes in Turkey due to inadequate separation between buildings. This study investigates the effects of pounding on seismic behaviour of inadequately separated sequential mid-rise reinforced concrete buildings in Turkey. Eight different models are used to evaluate seismic performance of adjacent buildings; 4- and 7-story buildings designed according to 1998 Turkish Earthquake Code (TEC) are used to represent mid-rise reinforced concrete buildings. Models are connected by link elements with 10 and 20 mm gap to reflect inadequate separation distances between adjacent buildings and the obtained results are compared with models without collision (reference buildings). 24 different sets of combinations are modelled and 216 nonlinear time history analysis carried out using 9 different earthquake records. Displacement histories of the connected buildings at the roof level, base shear and story shear demands, total axial force and deformations at link members, number of collisions at critical-story, required seperation distance to avoid pounding are calculated and compared with the reference building with no collision. The required seperation distances according to TEC-2007 are also calculated and the adequacy of code limits is compared. The obtained results indicate significant differences in roof displacement and story shear demands; the differences go up to 182.3% and 142.8% of the reference model for the roof displacement and story shear, respectively. 34.7% of required separation distances for the considered earthquake records exceeded the calculated gap spaces per TEC-2007 requirements. It was also observed that the separation distance is also an important parameter in seismic performance; the displacement demand differences increased up to 2.5 times by changing the separation distance from 20 mm to 10 mm. The outcomes and observations of the current study also demonstrate the complexity of pounding behaviour of structures. It seems that the proper seismic performance evaluation of adjacent buildings is not possible without consideration of pounding interaction.