Deprem etkisindeki yapıların davranışına burulma düzensizliğinin etkisi

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Burulma Düzensizliği, Taban Devrilme Momenti, Taban Kesme Kuvveti, Kesit Tesirleri, Yapının Burulması. Bu çalışma da burulma düzensizliği katsayısı farklı; 4, 8 ve 12 katlı olarak seçilen toplam 30 farklı yapı modelinin, SAP2000 programıyla zaman tanım alanında dinamik analizleri yapılmıştır. Burulma düzensizliği katsayısının artımının yapı performansına etkisini belirlemek amacıyla, seçilen kolonlardaki kesit tesirleri ve yapıların burulma momentleri ile her iki doğrultuda; taban kesme kuvvetleri ve devrilme momentleri incelenmiştir. Dinamik analizleri yapılan modeller, sadece çerçevelerden (A Tipi yapılar )ve çerçeveli-perdeli sistemlerden (B Tipi yapılar ) olmak üzere iki faklı taşıyıcı sisteme sahiptir. Her iki gurup yapıda kendi içerisinde düşey ve yatay taşıyıcıların alanları ve her iki doğrultudaki atalet momentleri aynı tutulmuş, burulmalar düşey taşıyıcıların konumları değiştirilerek elde edilmiştir. Bu çalışma sonucu bulunan en büyük burulma düzensizliği katsayısı (rfb) 1.77 olmuştur. Kesit tesirlerinde sadece burulma düzensizliğinin etkisinden dolayı büyük değişimler gözlemlenmesine karşın bu değer bile Türk Deprem Yönetmeliği (A.B.Y.Y.H.Y.97)' de dinamik analiz şartı olan rjb>2.00 değerine ulaşmamıştır. Daha yüksek yapılarda bu değere ulaşılamayacağı açıktır. Simetrinin çok az bir değişimi rjb' nin 1.20' den büyük olmasına neden olmaktadır. Pratikte 76<1.20 değerine göre yapı tasarımı çok zordur ( arsanın durumu, mimari istekler, v.b). Yapıda ki kesit tesirleri %' nin 1.20'den 1.35 yükselmesiyle çok az miktarlarda artmaktadır. Bu verilerden yola çıkılarak Türk Deprem Yönetmeliği (A.B.Y.Y.H.Y.97)' deki dinamik analiz şartı için rjb>2.00 değeri 1.70-1.80 civarlarına çekilmesi, eşdeğer deprem yükü yönteminde artırılmış ek dış merkezlik uygulanması için sınır şartı olan i)b <1.20 değeri 1.35~1.40 civarlarına yükseltilmesi önerilmiştir. xı

EFFECTS OF THE TORSION IRREGULARITY TO STRUCTURES UNDER SEISMIC LOADS SUMMARY Key words: Torsion Irregularity, Base Bending Moment, Base Shear Force, Time History Analysis, Structural Torsion In this study, time history analysis of different 30 buildings, which have torsion irregularities, are carried out. Shear force, bending moments of structural elements and base shear force, base bending moments and torsion moments of buildings are investigated in order to determine the influence of torsion irregularity to performance of medium rise buildings ( 4 story), low rise buildings (8 story ) and high rise buildings (12 story). All models are designed with two main groups of buildings: A group has just moment resisting frames, B group has moment resisting frames and also shear wall as lateral resisting elements. Cross-section area and moments of inertia a bout two axes of all elements for each story of A group and B group are constant. Torsion irregularity is occurred the center of rigidity moving away from the center of gravity. The maximum torsion irregularity (m,) is found as 1.77 in this study. However; this value didn't reach the value of (nb)>2.00 which is required in Earthquake Code of Turkey for dynamic analysis. It is also obvious that this value can not be reached for high rise buildings. Slight symmetry changes let (m,) to be more than 1.20. In practice, buildings to be designed as (nj,)< 1.20 is very difficult (architectural requirements, layout of the landscapes etc.). Internal forces of the structures are increased slightly as the (nb) increased from 1.20 to 1.35. These results indicate that (nb) value in Turkish Earthquake Code should be lowered to 1.70-1.80. Torsion irregularity coefficient (%)< 1.20 value should be changed to 1.35~1.40 when calculating the equivalent earthquake loading method. Xll