Betonarme Bir Binanın Doğrusal Olmayan Yöntemle Deprem Performansının Belirlenmesi

Abstract

Deprem kuvvetleri altında oluşan yatay kuvvetler, yapı sistemlerinin sürekli karşı karşıya oldukları düşey yüklerden farklıdır. Deprem etkisinden oluşan yatay kuvvetler tersinir ve tekrarlı yüklemelerdir. Çerçeve sistemler bu tür etkilerde, özellikle mesnet kesitlerinde, alışık olmadıkları yön ve şiddette iç kuvvetler ile karşılaşırlar. Mevcut binaların geleneksel yöntemler yerine doğrusal olmayan itme analizi kullanılarak performansının incelenmesi sonucunda sismik yükler altındaki yapının elastik ötesi davranışının belirlenmesi, yapıda meydana gelebilecek mekanizma durumları ve bunların sırası, yapıda deprem sonrasında gözlenecek kapasite kayıplarının yaklaşık bir şekilde belirlenmesi ve deprem sonrasında gerekebilecek doğru güçlendirme stratejisinin verimli bir şekilde elde edilmesi mümkün olmaktadır. Bu çalışmada performans kavramına dayalı, deformasyon kontrollü lineer olmayan analiz yöntemi olan artımsal itme analizi yöntemi anlatılmıştır. Bu yöntem kullanılarak yapıların deprem karşısındaki davranışları değerlendirilmiş, deprem kuvvetine karşı güvenliğinin kontrolü yapılmıştır. 1975 Deprem Yönetmeliğine göre inşa edilen betonarme bir yapı üzerinde ayrıntılı bir şekilde anlatılan konuların bir uygulaması yapılmıştır. Birinci bölümde deprem ile ilgili genel bilgilere değinilmiştir. İkinci bölümde betonarme malzeme ve davranışı hakkında bilgi verilmiş, malzeme için seçilen matematiksel model incelenmiştir. Üçüncü bölümde, yapı malzemelerinde, yapı elemanlarında ve yapı sistemlerinde süneklik kavramı hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü bölümde, yapı sistemlerinin doğrusal olmama nedenleri anlatılmış ve ilgili analiz yöntemleri açıklanmıştır. Beşinci bölümde DBYYHY-2006’nın ilgili bölümleri özetlenmiştir. Altıncı bölümde statik itme analiz yapılırken kullanılan SAP2000 analiz programında yapıyı modellemek için gerekli adımlar açıklanmıştır. Son bölümde analiz sonuçları karşılaştırılmış ve genel bir değerlendirme yapılmıştır.

The earthquake forces are lateral forces that are applied to structural systems different than the vertical service loads. Earthquake forces are cyclic loads and structural systems are not used to resist those forces. By using nonlinear pushover analysis instead of conventional linear elastic methods, it has become possible to analyse the elastoplastic behaviour of the structure under seismic loading and possible mechanism states that may occur, to determine the approximate capacity degridation after an earthquake, and to choose the most efficient strengthening strategy which may be necessary. In this work, Static Pushover Analysis Method which is a non-linear deformation controlled analysis method according to performance concept has been described. By using this method, earthquake behaviors of buildings have been evaluated, safety control against power of earthquake and retrofit works have been studied. All the methods described in this work have been applied in detail to a building which has been designed according to 1975 Earthquake Regulations. The first chapter is about the concepts of earthquake. The second chapter is about the properties of materials and behaviour of materials and the mathematical modelling of the material which is chosen. The third chapter is about the concept of ductility in materials, structural components, structural systems. In the fourth chapter assumptions related to nonlinear analysis of structures are explained detaily. The methods used for the nonlinear analysis are defined. In the fifth chapter 2006 Earthquake Regulations (2006) which gives nonlinear approaches for the seismic analysis of buildings are summarized. In the sixth chapter necessary steps fo modeling the building in SAP2000 analysis program which are used to apply Static Pushover Method are explained. In the final part, a comparison between the analysis results has been carried out and a general evaluation has been provided.