Mevcut bir betonarme binanın yapısal çözümlemesi ve sismik indeks yöntemine göre incelenmesi

Abstract

Yapılan bu çalışmada amaç, Japonya'da mevcut yapıların deprem güvenliğinin belirlenmesi amacı ile yaygın olarak kullanılan Sismik İndeks Yöntemi'nin bize sağladığı yapının deprem güvenliği bakımından hızlı karar verme olanağını, gerekli kalibrasyonu yaparak Türkiye şartlarına uygulanabilir düzeye getirebilmek için bir veri havuzu oluşturmaktır. İstanbul İli, Kartal İlçesi, Maltepe Semti'nde 27 Pafta üzerindeki toplu konut alanında bulunan 1 Bodrum + 1 Zemin + 8 Normal Kattan oluşan ve 1999 Kocaeli ve Düzce depremlerini hasarsız olarak geçiren bir yapı örnek olarak seçilmiştir. Bina X ve Y doğrultularında betonarme perde+çerçeve sistemden oluşmaktadır. 1998 deprem yönetmeliğinin (A.B.Y.Y.H.Y.) öngördüğü deprem yükleri esas alınarak yapının çözümlemesi yapılmıştır. Ayrıca Sismik İndeks Yöntemi ile yapı tekrar incelenmiş, iki çözüm ile bulunan sonuçlar birarada değerlendirilmiştir. Hesap sonuçlarından da görüleceği üzere göreli kat yerdeğiştirmeleri X doğrultusunda bazı katlarda yeni yönetmelik sınırlarını zorlamaktadır. Y doğrultusunda ise yerdeğiştirme değerleri üst sınırların altında kalmaktadır. Kolonlarda minimum donatı şartı sağlanmakta olup kolonların ve perdelerin yeterliliğiyle ilgili sonuçların irdelendiği tablolar Bölüm 4'de verilmiştir. İç kuvvetlere bakıldığında X doğrultusundaki deprem yüklemesi durumunda perdeler eğilme momentinin %85'ini, Y doğrultusundaki deprem yüklemesi durumunda ise perdeler eğilme momentinin %89'unu karşılamaktadır. Kesme kuvvetlerinin ise %68'i X, %79'u ise Y doğrultusundaki perdelerce karşılanmaktadır. Yapısal çözümleme sonrası yapılan tahkiklerde yapının düşey elemanlarının mevcut yönetmeliğe göre yetersiz olduğu sonucuna varılmıştır. Yapısal çözümleme sonucunda X doğrultusu için katlara göre Mr/Md oranlan sırasıyla; 1. kat 0,34; 2. kat 0,46; 3.kat 0,53; 4.kat 0,67'dir. Y doğrultusunda ise 1. kat 0,68; 2. kat 0,99; 3. kat 1,14; 4. kat 1,51'dir. X doğrultusu için katlara göre V/Vd oranlan ise ;1. kat 0,89; 2. kat 0,97; 3.kat 0,83; 4.kat 0,88'dir. Y doğrultusunda ise 1. kat 1,04; 2. kat 1,12; 3. kat 1,22; 4. kat 0,97'dir. Sismik indeks yöntemi yapıya uygulandığında X doğrultusunda Is/Iso oranlan l.kat 0,053; 2.kat 0,052 ; 3. kat 0,046; 4.kat 0,047'dur. Y doğrultusunda ise l.kat 0,094; 2.kat 0,095; 3. kat 0,083; 4.kat 0,087'dir. Yapılan hesaplar sonucunda yapının deprem performansım gösteren indeks Is, yapının kıyaslama indeksi Iso'dan oldukça küçük olduğu gözlemlenmiştir. Bu durumda yapı deprem davranışı sismik indeks yöntemine göre belirsizdir.

The scope of this study is to create a database to calibrate the seismic index method, which is used for evaluation of the seismic safety of existing buildings in Japan, applicable to Turkey's conditions. The masshousing building in Maltepe Town of Istanbul, resisted the Kocaeli and Düzce earthquakes in 1999 without any damage is chosen for analysis. This building consists of one basement, one ground floor and eight typical floors. The building was constructed as reinforced concrete structural wall and frame system in X and Y directions. The building is analysed according to the earthquake loads indicated in 1998 Earthquake Resistant Design Code. The building is re-analysed in accordance with Seismic Index method, and results of structural analysis and seismic index method are evaluated. Relative floor displacements are close to the limits of the new regulation in X direction. The displacement values are below the limits in Y direction. The amount of the reinforcements in columns comply the standarts and the tables indicating the results of the sufficiency of both columns and structural walls is attached. 85% of total moment is supported by the structural walls in X direction, and 89% of total moment is resisted by the structural walls in Y direction. 68% of total shear force is ressist by the structural walls in X direction and 79% of total shear force is resist by the structural walls in Y direction. The vertical structural elements of the building do not comply with the existing regulations. Mr/Md ratio values for X direction are; 1st floor 0,34; 2nd floor 0,46; 3rd floor 0,53 ; 4th floor 0,67. And for Y direction 1st floor 0,68; 2nd floor 0,99; 3rd floor 1,14; 4th floor 1,51. V/Vd ratio values for X direction are; 1st floor 0,89; 2nd floor 0,97; 3rd floor 0,83; 4th floor 0,88. And for Y direction 1st floor 1,04; 2nd floor 1,12; 3rd floor 1,22; 4th floor 0,97. When Seismic Index Method applied to the building the h/lso ratios are ; 1st floor 0,053; 2nd floor 0,052 ; 3rd floor 0,046; 4th floor 0,047. And for Y direction 1st floor 0,094; 2nd floor 0,095; 3rd floor 0,083; 4th floor 0,087. The results of the calculations show that seismic performance index for structure Is is too small than seismic judgement index for structures Iso. Structure's earthquake safety is uncertain according to the Seismic Index Method.