Yapı Sistemlerinin Deprem Güvenliklerinin Belirlenmesi İçin Basitleştirilmiş Bir Yaklaşım

Abstract

Deprem, dünya genelinde önemini koruyan, insanlığın ortak sorunlarından birisidir. Pek çok ülkede olduğu gibi, ülkemizde de bu soruna çözüm üretmek için çeşitli kuramsal ve deneysel çalışmalar yürütülmektedir. Deprem hasarıyla karşı karşıya olan yapı sayısının çokluğu ve olası büyük depremler sonrasında ortaya çıkabilecek olumsuz durum düşünüldüğünde, ülkemizdeki mevcut yapıların deprem güvenliklerinin kısa zamanda, etkili bir şekilde belirlenmesinin önemi açıkça görülmektedir. Bu çalışmada, mevcut yapıların deprem güvenliklerinin etkin bir şekilde değerlendirilmesine yönelik, basitleştirilmiş bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda amaç, mevcut yapıların deprem güvenliklerinin yürürlükteki yönetmelik ve standartlar çerçevesinde irdelenmesidir. Çalışmada, düzlem çerçeve sistemler üzerinde sayısal uygulamalar yapılmıştır. Uygulamaların ilk adımında, eşdeğer deprem yükleri için doğrusal statik hesap yapılmaktadır. İzleyen adımlarda ise, akma koşulunun aşıldığı kesitler belirlenerek bu kesitlerde plastik mafsallar tanımlanmış ve kapasite fazlası momentlere yeniden dağılım uygulanmıştır. Yeniden dağılımda denge denklemleri tamamen, geometrik süreklilik koşulları ise kısmen sağlatılmaktadır. Yeniden dağılım sonucunda elde edilen iç kuvvetler önceki adım da elde edilen değerlere eklenmektedir. Yaklaşımın her adımında, herhangi bir kesitte akma koşulu aşıldığında, benzer işlemler uygulanmaktadır. Böylece, tüm kesitlerde akma koşulunun sağlandığı, dengede olan bir iç kuvvet dağılımı elde edilmesi amaçlanmaktadır. Sonuçlar, hesap esasları bilinen ve doğrusal olmayan elastik ötesi hesap yapabilen EPARC bilgisayar programının sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda, geliştirilen yaklaşımın iç kuvvet dağılımını, plastik şekil değiştirmeleri ve yer değiştirmeleri yeter yaklaşıklıkla verdiği gözlenmiştir.

Earthquake is one of the common problems of humanity which continues to keep its importance all over the world. In Türkiye, as in other countries, various analytical and experimental studies are being conducted to contribute to the solution of this problem. Keeping in mind the large amount of existing buildings exposed to seismic hazard and the situation which may occur after the probable next strong earthquakes, seismic performance assessment of existing buildings in Türkiye is one the most important subjects that should be handled quite effectively in a short time. In this study, a simplified and effective approach is developed for seismic safety assessment of existing buildings built in earthquake zones. The main objective of the study is to predict the nonlinear behavior of framed structures enough approximately, through linear analysis procedures. In the being developed approach, capacity and redistribution principles are used along with the linear static analysis procedures. Numerical examples are given for the illustration of the simplified approach. These examples cover the prediction of nonlinear static analysis results of two plane framed systems. Firstly, linear static analysis procedure is applied under equivalent seismic forces. In the next steps, bending moments which exceed cross-sectional capacity are redistributed. Consequently, internal force diagrams, plastic hinge pattern, plastic hinge rotations and plastic displacements are obtained enough approximately. The results, compared with EPARC Computer program, demonstrate sufficient approximation.