Perde Çerçeveli Çok Katlı Betonarme Bir Yapının Türk Ve Amerikan Yönetmeliklerine Göre Tasarımı Ve Karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, çok katlı, taşıyıcı sistemi perde ve çerçevelerden oluşan betonarme bir binanın tasarımı Amerikan ve Türk yönetmeliklerine göre ayrı ayrı yapılmış ve her iki ülke yönetmelikleri bu örnek üzerinde karşılaştırılmıştır. Söz konusu çalışmada, karşılaştırmaya esas yönetmeliklerden bahsedilerek yönetmeliklerin hesap kabulleri, malzeme katsayıları, yük ve yük kombinasyonları, hareketli yük azaltma yöntemi, deprem tasarım kriterleri, konstrüktif kuralları, güvenlik esasları, çözüm metodları, dayanım ve kullanılabilirlik şartları gibi konular hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca, tasarıma esas yapının taşıyıcı sistemi, deprem bölgesi, zemin koşulları, kat yükseklikleri, statik hesap esasları, kullanılacak beton ve çelik sınıfları, ön boyutlaması, kullanılacak yapı analiz programı ve yapının bu programda oluşturulmuş modeli hakkında bilgiler verilmiştir. İki ülke yönetmeliğine göre yapı SAP 2000 analiz programında modellenmiş ve analiz yapılmış ve de sonuçlar irdelenmiştir. Bu karşılaştırmalar neticesinde, Amerikan yönetmeliklerine göre tasarımda, Türk yönetmeliklerine göre tasarıma nazaran daha küçük bir ağırlık dikkate alınmaktadır. Amerikan yönetmeliklerine göre tasarımda kesitlerin çatlamış olarak düşünülmesinden ötürü rijitlik azalmış, dolayısıyla periyot büyümüştür. Ayrıca, Amerikan yönetmeliğinin getirdiği ilave bir şarttan dolayı Türk yönetmeliğinin verdiği taban kesme kuvvetinden çok daha büyük bir taban kesme kuvveti ile çalışılmasına sebep olmaktadır. Taban kesme kuvvetinin büyük olması göreli kat ötelemelerinin ve iç kuvvetlerin büyümesine sebep olmaktadır.

This study presents a comparison of two multistory reinforced concrete structures possessing dual (shear wall and moment resisting frame) system designed according to US and Turkish building standards. The study provides a detailed comparison of two building codes, including design assumptions, material coefficients, loads and their combinations, live load reduction factors, seismic design criteria, detailing requirements, safety factors, methods of solution, strength and serviceability requirements. Moreover, the selected case study building is presented. For instance, its structural system, seismic site class, soil parameters, dimensions of the structure, static design procedures, material (concrete and steel) properties, predesign of structures and the use of finite element modeling are explained. The structure has been modeled and analyzed in structural analysis program SAP 2000 according to both national codes and the outcomes have been investigated. It can be concluded that the Turkish code results in lower effective seismic weight than the US codes. According to American codes, the design sections was assumed as cracked section, therefore the period of the structure became longer. Moreover, the US codes recommend an additional limit for the design base shear value which results in much greater design base shear force than the one calculated according Turkish code. Moreover, the increase in design base shear results in greater inter-storey drift ratios and internal forces.