Performansa Dayalı Tasarım İlkeleri İle Betonarme Çerçeve Yapılar İçin Pratik Hasar Tahmin Yöntemi

Abstract

Performansa dayalı tasarım kavram ve ilkeleri ATC-40, FEMA 356, FEMA 273, FEMA 274 ve DBYBHY 1998 gibi yönetmeliklerde ayrıntılı biçimde açıklanmıştır. Birbirinin benzeri olan ve kendi içlerinde de birbirlerine atıflarda bulunan bu şartnameler özetle, yapıların deprem etkileri altındaki plastik davranışını dikkate alan statik analiz esaslarını ve parametrelerini tanımlamakta ve analizin sonucunda yapı elemanlarının muhtemel hasar durumları tespit etmek üzere kullanılacak olan ilgili performans kriterlerini ve bunları hesaplanma yöntemlerini ortaya koymaktadır. Tüm basitleştirici kabullerine rağmen performansa dayalı tasarım, ileri bir mühendislik bilgisi ve doğrusal olmayan hesaplama kapasitesine sahip statik analiz yazılımları kullanmayı gerektirmektedir. Tez kapsamında, çerçeve yapıların performansa dayalı hesap yöntemleri ile deprem sonrası hasar durumlarını tahmin etmeye yönelik olarak basitleştirici bir formülasyon ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bunun için değişik kat sayısı, açıklık sayısı ve açıklık genişliklerine sahip 144 adet çerçevenin performans analizleri gerçekleştirilmiş ve bu analizlerden elde edilen verilerle yaklaşık efektif periyot hesabı esaslı bir hasar formülasyonu ortaya konulmaya çalışılmıştır. Sonuçlar dikkate alındığında yapının efektif periyodunun yapı geometrik özellikleri ve deprem verileri cinsinden basit bir formülle hesaplanabileceği ve bu hesap sonucunda elde edilen efektif periyot değeri ile yapı elemanlarında oluşacak hasar durumlarının oransal hesabının oldukça basit bir şekilde mümkün olabileceği gözlenmektedir. Bu tür bir hesap, belirli bir bölgede bulunan mevcut yapıların deprem sonrası muhtemel hasar durumlarını hızlı bir şekilde tespit etmek için kullanılmaya aday bir hesap yöntemidir.

The performance based design concepts and principles are defined and explained in detail at the codes like ATC-40, FEMA 356, FEMA 273, FEMA 274 and DBYBHY. Summarized, those codes which also refers to each other among themselves defines the static analysis principles and parameters which considers the structures’ plastic behaviour under the seismic effects and at the end of the analysis, gives the performance criterias which will be used to determine the possible damage levels and the calculation techniques of them. Despite all the simplified assumptions, the performance based design needs a high engineering knowledge and the ability to use the static analysis software which is capable of nonlinear calculations. At the scope of the thesis, it is been tried to give a formulation that is capable of assuming the damage levels of the frame structures based on performance analysis with simplicity. For that cause, 144 different performance analysis’ are done for different floor heights, number of spans and span lengths. From those analysis datas, a damage formulation based on approximate effective period calculations, is tried to be introduced. When the results are taken into consideration, the effective period of the structure could be calculated with a simple formula in terms of the structure geometric properties and the earthquake parameters and, is has been observed that the relative calculation of the damage states of the structure elements via the effective period value obtained from the result of the calculation is quite simple. This kind of a calculation is a candidate calculation method to quickly determine the possible damage states of the current structures at a certain area for the engineers.