LEE- Deprem Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19256

Gözat

Yazar "Yanık, Arcan" ile LEE- Deprem Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Ayarlı kütle sönümleyici ekli betonarme bir bina üzerinde fizibilite analizi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-02-03) Akbaş, Yunus Sinan ; Yanık, Arcan ; Mahçiçek Bilir, Senem ; 802181251 ; Deprem Mühendisliği
    Binalar tasarlanırken statik yüklerin yanı sıra dinamik yükler de göz önünde bulundurulur. Depremden kaynaklı dinamik kuvvet tepkilerini azaltmak için ülkelerin deprem yönetmelikleri ve şartnameleri olmakla birlikte yeni bilgilerle birlikte yenilikler ve revizyonlar gelmektedir. Depremler, birçok yapı türünde titreşim sorunlarına neden olarak aşırı ivmelenmelere ve yer değiştirmelere sebebiyet vererek yapının hizmet verebilirliğini kaybetmesine neden olabilir. Yer hareketleri sırasında yapısal davranışı iyileştirmek için sismik sönümleyici tasarımına ilişkin farklı fikirler önemli ölçüde geliştirilmiştir. Sismik sönümleyici, sismik olaydan sonra yapıların güvenliğini ve hizmet verilebilirliğini güvence altına almak için önemli bir yeniliktir. Bu nedenle, geleneksel tasarımlar yerini modern şemalara bırakmakta ve yeni çözümler önerilmektedir. Depremler sırasında yapısal tepkiyi azaltarak binaları olası hasarlardan korumak için sismik sönümleyiciler bu amaçla kullanılabilir. Yeni yüksek mukavemetli malzemelerin ve sert hafif yapısal bileşenlerin ortaya çıkışı, giderek daha ince olan yüksek binaların tasarlanmasını ve inşa edilmesini mümkün kıldı. Bu yapılar, sıkışık modern şehir merkezlerinde verimli arazi kullanımı sağlarken, diğer avantajların yanı sıra malzeme kullanımı, yerinde nakliye ve derin temeller için azaltılmış gereksinimler yoluyla inşaat maliyetini düşürür. Bununla birlikte, binalar dinamik etkiler karşısında salınım eğilimindedir. Bu salınımlar, orta dereceli deprem hareketi altında (yani hizmet verilebilirlik sınır durumunda) yaşayanların konfor eşiklerini aşan kat ivmeleri oluşturarak işlevsellik kaybına ve aksama süresine yol açabilir. Geleneksel güçlendirme ile titreşimlere duyarlı binaların yanal rijitliği artırmak, genel hizmet verilebilirlik sınır durumu performansını en yüksek kat ivmeleri ile ilişkili olarak iyileştirmez. Bu yaklaşımın önemli bir dezavantajı, yapı ne kadar rijit olursa, artan rijitlik nedeniyle depremlerin ürettiği kuvvetin o kadar büyük olması ve dolayısıyla yapının doğal frekansını arttırmasıdır. Geçmiş deprem verilerine bakıldığında büyük ölçekli depremlerin betonarme yapılarda kalıcı hasarlar ve göçmelere yol açtığı, küçük ve orta ölçekli depremlerde yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda farklı derecede hasarlara yol açtığı görülmüştür. Sonuç olarak, bir deprem sırasında bina elemanlarının önemli hasar görme olasılığı vardır. Bu nedenle, hareket kontrolü için sönümleme cihazları binalara sağlanır ve performansa dayalı bir deprem mühendisliği çerçevesi dahilinde bina kodları ve yönergelerinde belirtilen bina sakinlerinin konfor gereksinimlerini karşılamak için uygun şekilde tasarlanır. Binaların sismik direncini artırmak için hem katlar arası ötelenmeleri hem de kat ivmelerini kontrol eden yapısal bir çözüm gereklidir. Binaların depreme karşı güçlendirilmesine yönelik en yaygın yaklaşım, sismik sönümleyici elemanlarının yerleştirilmesidir. Pasif kontrol yöntemi olan ayarlı kütle sönümleyici yardımcı bir kütle, yay ve sönümleyici içermektedir. Ayarlı kütle sönümleyicinin frekansı yapının hakim frekansına yakın ayarlanmakta ve yapının kinetik enerjisini kendisine aktararak yapının titreşimini sönümlemeyi sağlamaktadır. Bu çalışmada, farklı kat adetlerine sahip betonarme binaların deprem performansı ve proje bütçesi, yapıda sönümleyici bulunan ve bulunmayan iki durum için karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Depremler sırasında titreşimleri kontrol etmesi, en üst katta maksimum yatay yer değiştirmenin azaltılması için ayarlı kütle sönümleyicinin kullanımı irdelenmiş, ilaveten sismik uyarım altında 5 ve 10 katlı betonarme binaların katlar arası ötelenmesi senaryosu dikkate alınarak araştırılmıştır. Binalar Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre modellenmiştir. Ayarlı kütle sönümleyici ekli bina ile konvansiyonel (geleneksel) bina için yanal yer değiştirmeler, katlar arası ötelenmeler gibi deprem parametrelerini belirlemek için yapıların sismik davranışı zaman-tanım alanında analiz edilmiştir. Modelleri test etmek için yapısal mühendislik yazılımı SAP 2000 kullanılmıştır. Bu tezde, büyük depremlere karşı bir önlem olarak bir ayarlı kütle sönümleyicisinin (TMD) gereksinimlerini incelemek için kullanım amacı konut olan 5 ve 10 katlı betonarme model kullanılmıştır. Betonarme bina modelleri 17 Ağustos 1999 tarihli 7,51 büyüklüğündeki Kocaeli deprem kaydına maruz bırakılmıştır. Elde edilen sonuçlar göz önünde bulundurularak ayarlı kütle sönümleyicilerin, binaların deprem performansını arttırmada büyük bir katkısı olduğu görülmüştür. İkinci olarak, yapıların finansal kısmına odaklanılmıştır. Maliyet, yapının tasarım sürecinde karar vermede önemli bir role sahiptir. Maliyet analizi; mühendislik, tasarım, ihale ve inşaat yönetimi gibi inşaatın tüm süreçlerinde temel bir role sahiptir. Her inşaat projesi benzersiz olduğundan, maliyet tahminleri projeden projeye farklılık göstermektedir. Yapı malzemelerinden tasarım yöntemine kadar birçok parametre projenin maliyetini büyük ölçüde etkilemektedir. Ayrıca, sönümleyici uygulaması gibi nispeten yeni yöntemlerin kullanılması proje bütçesini önemli ölçüde değiştirebilir. Bu çalışmada hem konvansiyonel hem de sismik sönümleyici dahil bina için proje bütçesi hesaplanmıştır. Maliyet tahmini yaklaşımı, aktivite bazlı maliyet analizi olarak seçilmiştir. Aktivite bazlı maliyet analizi, faaliyetler aracılığıyla maliyetleri tahmin etme ve analiz etme yöntemi olarak tanımlanır ve karlılığın net bir resmini verir. Aynı yapısal özelliklere sahip iki referans binadan, ayarlı kütle sönümleyici yerleştirilerek yapısal tasarımı yapılmış olan binanın maliyetinin daha fazla olduğu açıktır. Fakat uzun vade göz önünde bulundurulduğunda ayarlı kütle sönümleyici dahil binanın geleneksel binaya kıyasla daha avantajlı olacağı beklenmektedir. Uygulanan zaman tanım analizi ve hesaplanan proje maliyeti elde edilen veriler dahilinde karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Karşılaştırmalar analiz ve sonuç bölümünde verilmiştir.
  • Öge
    Bitişik betonarme binalar arasında oluşabilecek sismik etkileri önleyecek derz mesafesinin araştırılması
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-14) İbrahimağaoğlu, Tolunay ; Yanık, Arcan ; 802181250 ; Deprem Mühendisliği
    Bu tez çalışmasında, yapısal hareketlere karşı tasarımda dilatasyon boşluğu bırakmanın önemi irdelenmiş, tarihsel depremler ve bu depremler sonucunda oluşan hasarlar incelenerek yapısal hareketlere ve deprem kuvvetlerine karşı tasarımda herhangi bir önlem alınmadığı durumda ne gibi sonuçlar ortaya çıkacağı üzerinde durulmuştur. Yapı ve elemanlarını koruyabilmek için çeşitli nedenlerden oluşabilecek hasarları çok boyutlu bir çalışma ve analiz yaparak önlemek gerekmektedir. Tasarım sırasında yapılacak analizde dikkat edilmesi gereken unsurlar arasında başta deprem olmak üzere birçok yapısal hareket bulunmaktadır. Uygun derz boşlukları bırakılmasıyla yapının yapısal hareketlere karşı toleransını artırmak ve oluşabilecek birçok yıkıma karşı daha güvenli bir pozisyona geçmesini sağlamak mümkündür. Bu tezde kat yükseklikleri ve dinamik karakterleri farklı bitişik iki bina ETABS programı ile Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-18) esaslarına göre ayrı ayrı modellenmiş ve deprem analizi yapılmıştır. Analiz sonuçlarında elde edilen deplasmanlara göre çarpışmaların önlenmesi için uygun deprem derz boşluğu bırakıldığı varsayılacaktır. TBDY'de belirtilen şekilde deprem derzi araştırılırken sırasıyla önce azaltılmamış yerdeğiştirmeler kullanılarak hesaplama yapılarak bir sonuç elde edilecek daha sonra ise diğer maddede belirtilen şekilde yapıların dinamik karakterleri gözetilmeksizin sadece bina yüksekliklerini dikkate alan bir yaklaşım ile bir sonuç elde edilecektir. Analiz sonucu elde edilen deplasman değerlerine göre belirlenen deprem derzi mesafesi ile TBDY deprem derzleri bölümünde verilen deprem derz mesafesi koşulları ile bulunan sonuçlar karşılaştırılacaktır. Deprem derz mesafesi için elde edilecek bu üç değer sonucunda uygulanması gereken deprem derzi mesafesi yorumlanacaktır. Modellenen iki bina arasında gerekli bulunan mesafe için uygun dilatasyon örneği kesit ve cephe görüntüleri ile örneklendirilerek konu detaylandırılmıştır. Bu tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Bunlardan birinci bölümde öncelikle deprem derzleri ve çarpışma konularında literatürde yapılmış çalışmalara yer verilmiş olup ardından yaşanmış depremler ve sonuçlarından detaylı bir şekilde bahsedilmiştir. Yapısal hareketlere neden olan deprem kuvvetleri ve bu kuvvetlerin etkisiyle bitişik nizam binalarda meydana gelebilecek çarpışma etkileri açıklanmıştır. Tezin ikinci bölümde ise analizde kullanılacak bina modelleri tanıtılmış ve modele ait malzemeler, kesitler, yüklemeler ve kat planları sunulmuştur. Ayrıca analiz verileri açıklanarak tasarım spektrumu gösterilmiştir. Analiz sonuçları da bu bölümde verilmiştir. Üçüncü bölümde öncelikle yapısal derzler açıklanmış olup daha sonra TBDY'de belirtilen deprem derzleri bölümü üzerinde mevcut modelde deprem derzi mesafesi araştırılmıştır. Bulunan sonuç ile mod birleştirme yöntemi ile yapılan dinamik analiz sonucunda binaların yapmış olduğu deplasman değerleri karşılaştırılmıştır. Dördüncü bölümde ise elde edilen sonuçlar ve öneriler sunulmuştur.
  • Öge
    Hibrit (karma) sismik kontrol sistemi eklenmiş bir binada yapı zemin etkileşimi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023) Kosif, Saadet ; Yanık, Arcan ; 824799 ; Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
    İnsanlık tarihi boyunca doğal afetlerden en yıkıcı olanı depremlerdir. Yerkabuğu içinde bulunan plakaların kırılmaları nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir. Ülkemizin de içinde bulunduğu sismik yönden aktif bulunan bölgelerde sık sık görülen depremlerde oluşabilecek felaketlerin önlenebilmesi için depreme dayanıklı yapı tasarımı fikri ortaya çıkmıştır. 1969 yılında ilk uygulaması başlanılan izolatörler hala geliştirilmeye devam etmektedir. Yapılan bu çalışmanın ilk kısımlarında, araştırmacıların önceki çalışmaları incelenmiştir. Şu an kullanılan aktif, pasif ve karma kontrol sistemleri tanıtılmıştır. Aktif kontrol sistemleri yapıya bir güç kaynağı ve bilgisayarlı sistemler ile yapının sismik hareketine karşı direnç uygular. Ancak bu sistemlerin enerjiye bağımlılığı problemini çözmek için karma kontrol sistemleri ortaya çıkmıştır. Karma kontrol sistemleri, aktif ve pasif sistemlerin bir arada kullanılmasıdır. 1994 Northridge depreminde istenilen taleplerin sağlanmaması bu fikri ortaya çıkarmıştır. Böylelikle deprem esnasında sistemlerin herhangi birinin devre dışı kalması durumunda yapının sağlıklı hareketine devam edebilmesini sağlar. Pasif kontrol sistemleri, yapı ile temel arasında oluşturulan ara yüz sistemleridir. Amaç yapıya gelen sismik hareketin üst birimlere yayılmadan izolatörlerce sönümlenmesidir. Bu sistemlerin daha iyi sunulması amacıyla Dünyada ve Türkiye'de bulunan örnekler açıklanmıştır. Tez çalışmasının asıl konusu olarak yapısal kontrolün, karma (hibrit) pasif kontrol dalı incelenmiştir. Bu dalın önemli örneklerinden olan taban izolasyonları ve ayarlı kütle sönümleyicilerin birlikte kullanımı sayısal olarak incelenmiştir. Taban izolasyonu ve ayarlı kütle sönümleyicilerin beraber kullanıldığı karma (hibrit) pasif kontrol sistem performansı SAP2000 programına tanımlanan binalara uygulanarak deprem etkisi altında irdelenmiştir. Yapı zemin etkileşimi yapıya eksenel ve dönme rijitliği ve sönümü olarak eklenmiştir. Tezde tanımlanan bina taban izolasyonu ve ayarlı kütle sönümleyicisi eklenmiş durum ve yapı zemin etkileşiminin bulunduğu hal için incelenmiştir. Çeşitli depremler etkisi altında geleneksel yapının davranışı ile karma pasif kontrol sisteminin sismik davranışları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar yapı zemin etkileşimi etkisi ve yapının tabana ankastre olduğu durumlar için karşılaştırılmalı olarak verilmiş ve irdelenmiştir.