Tünel Kalıp Sistemine Göre Tasarlanan Perdeli Yapılar Ve Perdeli Yapıların Farklı Modelleme Yöntemleriyle Çözümlenmesi

Abstract

Betonarme perdelerin önemi yıllardır bilinmekle birlikte, yurdumuzdaki yapılarda perde kullanımı son yıllarda yaşanan depremlerden sonra daha da önem kazanmıştır. Perdeler rijitlikleri nedeniyle yatay deprem etkilerinin önemli bir kısmını karşıladıkları gibi, çerçeve taşıyıcı sistemin yerdeğiştirmesini sınırlayarak deprem etkisinde taşıyıcı olan veya olmayan elemanlarda da hasarın sınırlı kalmasını sağlarlar. Tünel kalıp sistemiyle inşa edilen yapılarda düşey taşıyıcı elemanlar perdelerden oluşmaktadır. Günümüzde tünel kalıp teknolojisi kullanılarak 35 kata kadar ekonomik olarak betonarme perdeli yapılar inşa edilebilmektedir. Türkiye de 1999 daki yıkıcı depremlerden sonra yapılan araştırmalarda yıkıldığı ya da ağır hasar gördüğü bildirilen tünel kalıp tekniği ile inşa edilmiş perde duvarlı bina bulunmamaktadır. Yapıda perdeler deprem güvenliğini sağlaması ve aynı zamanda ekonomik olması nedeniyle sıkça tercih edilmeye başlanmıştır. Betonarme perde elemanları bilgisayar çözümlemelerinde sonlu eleman yöntemiyle kabuk (shell) eleman olarak modellenebildikleri gibi geniş kolon yöntemiyle çubuk (frame) eleman olarak da modellenebilmektedir. Perde elemanı çubuk eleman olarak modellendiği zaman perdelerin kat seviyelerinde eğilme rijitliği çok yüksek olan fiktif kirişler tanımlanmakta ve perdelerin eğilme deformasyonu yapması önlenmektedir. Bu tez çalışmasında betonarme perdeli yapıların farklı modelleme teknikleriyle çözümlenmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. 12 katlı örnek bir betonarme perdeli yapı sistemi üç farklı bilgisayar modellemesiyle incelenmiş ve elde edilen sonuçların karşılaştırılması yapılmıştır. Bu çalışmada ETABS paket programından yararlanılmıştır. Üç farklı yöntemle modellenen sistemin periyotları, spektrum katsayıları, taban kesme kuvvetleri, yatay kat deplasmanları ve yapıdaki bazı perde elemanlarının eğilme momentleri ve kesme kuvvetleri karşılaştırılmıştır. Sayısal incelemeler sonucunda, elde edilen değerlerin çoğunlukla birbirlerine oldukça yakın olduğu görülmektedir.

Although the importance of reinforced concrete shear-walls has been known for years, the use of shear-walls in structures in our country has gained more importance after recent earthquakes. Shear-walls absorb a substantial part of lateral seismic loads due to their rigidity and enable the damage in both structural and non-structural members to be limited by restricting the displacement of load-bearing structural system. The vertical structural system of buildings constructed by tunnel formwork technique consists of only shear-walls. At the present time, reinforced concrete shear-walled buildings can be constructed economically up to 35 storeys by utilizing tunnel formwork system. None of the reinforced concrete shear-walled buildings constructed by tunnel formwork technique are found to be destroyed or heavy-damaged after the catastrophic earthquakes in 1999 in Turkey. In structures, lately, shear-walls are preferred as structural elements frequently as they meet the requirements of earthquake-resistant structural design and they are also an economic solution. Even though reinforced concrete shear-walls can be modelled as two dimensional shell elements by finite element method, they can also be modelled as frame element by large column method. When a shear-wall element is modelled as a frame element, fictitious beams whose bending rigidities are very high are assigned at the level of each storey and thus, probable bending deformations in shear-wall members are prevented. In this thesis study, a numerical investigation on solving reinforced-concrete shear-walled structures with different modelling techniques is carried out. A sample 12-storey shear-walled building is modelled by 3 different methods on the computer and the results obtained are compared. In this study, ETABS software is utilized. The periods, equivalent seismic loads (base shear forces), spectrum coefficients, lateral storey displacements due to seismic loadings of the structure modelled by three different methods and the bending moments and shear forces of a few shear-wall elements in the structure are compared with three different modellings. At the end of the investigation carried out, the results obtained are mostly found to be very close to eachother.