T tipi plan düzensizliği olan betonarme yapıların doğrusal olmayan yöntemle performansının değerlendirmesi

Abstract

Bu çalışma, hem dikdörtgen hem de T şeklinde plan düzensizliği bulunan, yatay ve düşey yük etkisindeki çerçeve sistemli betonarme çok katlı binaların davranışları hakkında bilgi edinmek amacıyla yapılmıştır. Ayrıca çalışmada, T düzensizliği bulunan binaların yatay yük taşıma kapasitesinin ve düzenli plana göre hangi modellerin daha güvenli olduğunun belirlenmesi ve elde edilen sonuçların karşılaştırmalı olarak yorumlanması gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, 3, 6 ve 8 katlı olarak oluşturulan 12 adet betonarme konut modellenmiştir. 3, 6 ve 8 katlı binaların hepsinde referans model olarak x ve y doğrultularında 5 açıklıklı 6 akstan oluşan model hazırlanmıştır. Bu modellerde x açıklıkları 4 metre y açıklıkları ise 3 metre alınmıştır. Düşey akslar alfabetik (A,B,C,D,E,F), yatay akslar ise sayısal (1,2,3,4,5,6) olarak isimlendirilmiştir. Her bir modelde kat yüksekliği 3 m seçilmiştir. Referans modellerden x doğrultusunda 1, 2 ve 3 aksından, düşey doğrultuda ise A ve F akslarından kolon ve döşemelerin kaldırılmasıyla elde edilen çeşitli T plan düzensizliği olan modeller elde edilmiştir. Bu çalışma dört bölümden oluşmaktadır: Birinci bölüm, genel tanıtım, tarihi geçmiş, incelenen problemin tanımlanması, çalışmanın amacı ve tez çalışmasının kapsamı ile ilgilidir. İkinci bölümde, giriş, itme analizi, performans değerlendirme kavramları, betonarme kesitte eğilme etkisi ve eğilme rijitliği ve süneklik gösterilmektedir. Üçüncü tüm dikkate alınan yapıları, doğrusal olmayan yöntemle (Statik itme analiz) tasarım ve performans değerlendirmesi açısından ayrıntılı olarak incelenmektir. Son olarak dördüncü bölümde sonuçlandırılan analizlerden elde edilen verilerin karşılaştırmalı değerlendirmesine dayalı olarak bazı öneriler verilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, az katlı binalar, aynı kategorideki yüksek binalardan daha fazla sismik yük taşıma kapasitesine sahiptir. Bu, binaların sismik tasarımda lineer yöntemlerle tam olarak aynı olan kriterler üzerinden tasarlanmasına rağmen, pratik olarak az katlı binaların, yatay yükleri taşıma kapasitelerinin yüksek olması nedeniyle yüksek binalara göre depremlere karşı daha dayanıklı olmaları sonucunu ortaya koymaktadır. Böylelikle, az katlı binaların gerçekten daha ekonomik boyutlara getirilebileceği ifade edilebilir. Azaltma faktörü, öngörülen kapasite tasarım prensipleri ile öngörülen sismik yüklerin azaltılmasını sağlar. Ancak, bu yetersiz olarak yorumlanabilir. Eşdeğer deprem yükü hesaplamasında, kat sayısıyla ters orantılı olarak belirlenecek bir azaltım katsayısı ile, az katlı binaların hem yeterli derecede güvenli hem de daha ekonomik olarak modellenmesi sağlanabilir.

This study was carried out in order to obtain information about the behavior of reinforced concrete multi-storey buildings with rectangular and T-shaped plan irregularities and with frame system effect under horizontal and vertical loads. Besides, the horizontal load carrying capacity of buildings with T irregularities was determined, which models were safer according to the regular plan, and the results obtained were comparatively interpreted. For this purpose, 12 reinforced concrete houses constructed as 3, 6 and 8 storeys are modeled. In all of the 3, 6 and 8-storey buildings, a model consisting of 5 spans was prepared as reference model. In this model, the x openings are 4 meters and the y openings are 3 meters. Vertical axes are named alphabetically (A, B, C, D, E, F) and horizontal axes are numerically named (1,2,3,4,5,6). Models with various T plan irregularities were obtained by removing the columns and slabs from the reference models with respect to x and y directions as 1, 2 , 3 and A , F axes respectively. This work consists of four parts: The first part deals with the general introduction, historical background, problem statement, purpose and scope of the work. In the second part introduction, pushover analysis, performance evaluation concepts, RC section bending effect and ductility are discussed. In the third part all considered buildings are examined in detail in terms of design and performance evaluation with static pushover analysis. Finally, some suggestions are given based on the comparative evaluation of the data obtained from the analyzes. According to the obtained results, low-rise buildings have more seismic load carrying capacity than high buildings in the same category. This results from the fact that although the buildings are designed on precisely the same criteria as the linear methods in the seismic design, practical low-rise buildings are more resistant to earthquakes than high buildings due to the high capacity of carrying horizontal loads.Thus, it can be stated that low-rise buildings can actually be economicaly designed. The reduction factor allows for the prescribed capacity design principles to reduce the predicted seismic loads. However, this can be interpreted as inadequate. In estimating the equivalent seismic load, a reduction coefficient that can be estimated inversely proportional to floor level can ensure that low-rise buildings are both safe at a satisfactory level and more economical.