Binaların Depreme Karşı Güçlendirilmesinde Klasik Yöntem İle Sürtünmeli Sarkaç Sistemlerin Karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, binaları güçlendirme yöntemlerinden klasik güçlendirme ve sürtünmeli sarkaç mesnetler ile güçlendirme yöntemleri, karşılaştırmalı olarak ele alınmış ve birbirlerine karşı üstünlükleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, kısa ve uzun periyotlu iki ayrı yapı ele alınmıştır. Kısa periyotlu yapı 4 katlı bir konut binası olup 1. doğal titreşim periyodu 0,461s’dir. Uzun periyotlu yapı ise 10 katlı bir hastane binasıdır ve 1. doğal titreşim periyodu 1,238s’dir. Bu yapılar, klasik yöntemle ve de sürtünmeli sarkaç sistemle olmak üzere iki ayrı şekilde güçlendirilmişlerdir. Daha sonra bu yapılar, 8 ayrı deprem ivme izi ile zaman tanım alanında analiz edilmişlerdir. Bu depremlerin yapılarda oluşturdukları yer değiştirmeler, kat öteleme açıları, taban kesme kuvvetleri ve taban devrilme momentleri belirlenmiştir. Elde edilen veriler sayesinde klasik güçlendirme ile sürtünmeli sarkaç sistemle güçlendirme arasında kıyaslamalar yapılmıştır. Ayrıca yapılan güçlendirme yöntemlerini maliyet açısından kıyaslamak için, iki yapıda da uygulanan iki ayrı güçlendirme yönteminin maliyetleri çıkartılmıştır. Sonuç olarak yumuşak zeminlerde, klasik güçlendirme yöntemi tercih edilmesi gereken yöntem, sert ve orta sertlikte zeminlerde ise sürtünmeli sarkaç sistem tercih edilmesi gereken yöntem olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Sürtünmeli Sarkaç Sistem ile güçlendirme ve klasik yöntemle güçlendirme, maliyet açısından kıyas edildiğinde, Sürtünmeli Sarkaç Sistem ile güçlendirmenin maliyetinin daha fazla olduğu görülmüştür. Fakat uzun vadede bir değerlendirme yapıldığında maliyet açısından sürtünmeli sarkaç mesnetlerin daha avantajlı olduğu sonucuna varılmıştır.

In this study, classical retrofit method and retrofit by friction pendulum system method had been compared in order to determine better behavior against earthquake. Two different structures that one of them has short period and another has long period, had been considered. Having short period structure is four-story-residence and its natural vibration period is 0.461 sec. Having long period structure is ten-story-hospital and its natural vibration period is 1.238 sec. These structures had been retrofitted by classical method and friction pendulum system. After that, time history analysis with 8 distinct acceleration trace had been carried out to these structures. Displacements, story drift angles, base shear forces and base overturning moments of structures had been determined for these earthquakes. With getting results from analysis, classical retrofit and friction pendulum system retrofit methods had been compared. Also, cost analysis was done for two different retrofitted buildings in order to consider comparing retrofit methods. In conclusion, it’s determined that classical retrofit method is suitable for soft soils and retrofitting by friction pendulum system is suitable for hard and middle-hard soils. Because, classical retrofit method decreases the natural vibration period of structure that closes to dominant period of hard and middle-hard soils. Retrofitting by friction pendulum system has less cost than retrofitting by classical method if two different retrofit methods compared about their cost. However, if these two retrofitting system evaluated in long term according to their cost, retrofitting by friction pendulum system is determined as more advantageous than retrofitting by classical method.