Betonarme yapılarda dolgu duvarların çeşitli yönlerden incelenmesi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler : Rijitlik, kesme kuvveti, süneklik, basit çerçeve, kompozit çerçeve Yurdumuzun, dünyanın önemli deprem kuşaklarından birinin üzerinde bulunması, yapıların projelendirilmesi ve inşaası sırasında deprem etkilerinin göz önüne alınmasını kaçınılmaz kılmaktadır. Deprem etkisinin, yapımn kullanım ömrü boyunca maruz kalabileceği en etkili yüklemelerden biri olduğu düşünülürse, yapımn davranışının belirlenmesi probleminin optimum bir mühendislik yaklaşımı ile ele alınması gerekir. Çeşitli ülkelerde yürürlükte olan mevcut deprem yönetmeliklerinin hemen hemen tümünde dolgu duvar panellerinin, yapımn taşıyıcı sistemi üzerindeki etkileri ihmal edilmektedir. Son yıllarda yapılan deneysel ve analitik çalışmalar neticesinde dolgu duvarların, taşıyıcı sistem davranış özelliklerini büyük ölçüde değiştirebildiği görülmüştür. ABYYHY ( Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik) ve TS500 yönetmeliklerimizde, dolgu duvarlı betonarme yapıların davranış özelliklerinin belirlenmesi ile ilgili standart yöntemlerin yer almaması bu konunun önemim arttırmaktadır. Öncelikle, yapıların taşıyıcı sisteminde temsil edilmeyen dolgu duvarların, analiz modellerine nasıl yansıtılacağı konusu ele alınmıştır. Bu konu ile ilgili, literatürde yer alan deneysel ve analitik çalışmalarda dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin, yatay yük altındaki davranışları ve göçme mekanizmalarının incelenmesi sonucunda, dolgu duvar panellerinin iki ucu mafsallı çapraz pandül çubuklar ile temsil edilmesinin gerçekçi bir yaklaşım sağladığı görülmüştür.Dolgu duvarların konumlarının çok katlı yapıların davranışına etkileri oluşturulan dört ayrı taşıyıcı sistem modeli üzerinde incelenmiştir. Otel olarak kullanılmak üzere tasarlanmış üç ayrı mimariden elde edilen betonarme taşıyıcı sistem aynı iken mimari tasarımlarda duvarların yerleşimleri birbirinden farklıdır. Dolgu duvarların temsil edilmediği betonarme taşıyıcı sistem modeli ve dolgu duvarların temsil edilmesi ile üç farklı mimariden oluşturulmuş analiz modelleri üzerinde spektral analizler yapılmıştır. Çözümlemeler sonucunda, duvarların temsil edildiği analiz modellerinde, duvarların bulunduğu çerçeveler doğrultusunda hesaplanan yerdeğiştirmelerin azaldığı ve toplam kesme kuvvetinin arttığı belirlenmiştir. Bu sonuç, ayrıca dolgu duvarların içerisinde bulundukları çerçeveyi dolayısıyla yapıyı o doğrultuda rijİtleştirdiği şeklinde yorumlanmalıdır. Rij itliğin artması sebebiyle, hesaplanan periyotların küçülmesi beklenen bir sonuç olmuştur. Diğer taraftan, dolgu duvarlarının hesaba dahil edildiği analiz modellerinde toplam taban kesme kuvveti artarken, zemin katı kolonlarında oluşan iç kuvvetlerin, özellikle kesme kuvvetlerinin önemli ölçüde azaldığı görülmüştür. XIII

RESEARCH OF INFILL WALLS AT CONCRETE BUILDINGS IN VARIOUS WAYS SUMMARY Keywords : Rigidity, shear force, ouctility, simple frame, compozite frame Since our country is located on one of the most important seismic zones in the world, it is a necessity to take the eartquake effects into consideration during the desing and construction stages of the buildings. The behavior of the structure under seismic loading, being one of the most effective loads that the building will encounter during its lifetime, should be determined by utillizng an optimum engineering approach. The contribution of infill wall panels to the structural system of the building is neglected in almost all of the existing earthquake codes being used in various countries. The result obtained from various experimental and analytical studies performed in recent years indicate that infill walls greatly influence the behavioural characteristics of the structural system. Since "Turkish Code related to the Structures to be built in Disaster Areas" and "TS500" do not include any standard methods for determining the behavioural characteristics of reinforced concrete structures with infill wall, the subject gains more importance. First of all, the way to reflect the contributions of the infill walls to the structural system analysis model is discussed. Upon examining the result of experimental and analytical studies, presented in the literature, on the behavior and collapse mechanisms of reinforced concrete frames with infill walls, it is observed that representing the infill wall panels by diagonal strut elements hinged at both ends is a realistic approach.Studies are carried out on four separate structural system models, which were originally designed as hotel buildings, to show the effect of the locations of infill walls in multistorey buildings. Threse hotel building designs are selected; both having the same reinforced concrete structural systems, but with different infill wall locations due to the architecture. Spectral analyses are performed on the structural system model where infill walls are not represented, and on there other models where infill wall contributions are considered. As a result, in the analysis models where infill walls are represented, it is observed that the total base shears increase while displacements of the frames with infill walls in their plane decrease. In other words, the infill walls contribute to the rigidity of the frame and thus the building; stiffening effect of the infill walls resulting in decreased seismic forces. Periods decreasing with increasing rigidity were expected results. In the analysis model where infill walls are represented, it is observed that the total base shear increase while the internal forces, especially the shear forces, in the ground floor colums decrease. XIV