Perde-çerçeve taşıyıcı sisteme sahip çok katlı betonarme bir yapının performansının irdelenmesinde deprem yer hareketi kayıtlarının ölçeklendirilmesi

Abstract

Türkiye bulunduğu coğrafi koşullar neticesinde tarih boyunca önemli depremlere tanıklık etmiştir. Meydana gelen bu depremlerde birçok can kaybı, yaralanma ve ekonomik kayıplar gerçekleşmiştir. Ülkemizin bu derece yüksek deprem tehlikesi altında olması ve yaşanan yıkıcı depremler neticesinde depreme dayanıklı yapı tasarımı kavramının önemi açığa çıkmıştır. Bu çalışmada; plan bazında düzensizliği bulunan, perde-çerçeve taşıyıcı sisteme sahip 20 katlı betonarme bir yapının TBDY-2018 kapsamında doğrusal analiz yöntemleri ile tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında tasarlanan yapının, daha sonrasında doğrusal olmayan analiz modeli oluşturularak deprem etkisi altındaki performansı irdelenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, deprem kuşakları ve levha tektoniğinin tarihçesi hakkında bilgiler verilerek Türkiye'nin bulunduğu bölgenin depremselliği ve ülkemizde yaşanan yıkıcı depremler hakkında bazı detaylar sunulmuştur. Türkiye'de deprem yönetmeliklerinin tarihçesi ve depreme dayanıklı yapı tasarımı kavramının gerekliliği açıklanmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) kapsamında betonarme yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan tasarım yaklaşımlarından bahsedilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, TBDY-2018'e göre yapının dayanıma göre tasarım aşaması gerçekleştirilmiştir. Yapının düzensizlik kontrolleri ve TBDY-2018'de yer alan diğer analiz ve tasarım aşamaları bu bölümde detaylarıyla verilmiştir. Bu aşamada kolon elemanların tasarımı için bir Python uygulaması geliştirilmiştir. Diğer taşıyıcı sistem elemanlarının da yönetmelikte yer alan yükler etkisi altında doğrusal tasarımı yapılarak detaylı hesaplarıyla birlikte bu bölümde sunulmuştur. Çalışmanın dördüncü bölümünde, gerçekleştirilen tasarım doğrultusunda yapının doğrusal olmayan modeli oluşturularak Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Analiz yöntemi ile 11 çift deprem kaydı kullanılarak analizler yapılmış ve yapının performans seviyesi belirlenmiştir. Deprem performansının belirlenme aşamasında kullanılan deprem kayıtlarının ölçeklenme işlemleri için bir Python uygulaması geliştirilmiştir. Çalışmanın son bölümünde ise, yapılan çalışmanın sonuçları detaylı şekilde açıklanmıştır.Due to its geographical conditions, Turkey witnessed significant earthquakes throughout its history. These earthquakes resulted in numerous casualties, injuries, and economic losses. The high seismic risk in the country and the devastating earthquakes that occurred highlight the importance of earthquake-resistant structural design. In this study, the design of a 20-story reinforced concrete structure with plan irregularities and a shear-wall frame structural system was carried out using linear analysis methods within the scope of the Turkish Building Seismic Code - 2018 (TBSC-2018). In the initial stage of the study, the performance of the designed structure under earthquake effects was examined by a nonlinear analysis model later. The first part of the study provides information about the history of earthquake belts and plate tectonics, presenting details about the seismicity of the region where Turkey is located and some specifics about destructive earthquakes in the country. The history of earthquake regulations in Turkey and the necessity of earthquake-resistant structural design are explained. In the second part of the study, the linear and nonlinear design approaches for reinforced concrete structures under the Turkish Building Seismic Code 2018 (TBSC-2018) are discussed. The third part of the study involves the design stage of the structure according to TBSC-2018 based on strength demands. Irregularity controls of the structure and other analysis and design stages in TBDY-2018 were given in detail in this section. At this stage, a Python application was developed for the design of column elements. Other structure elements were also linearly designed under the impact of the loads specified in the regulation and presented with detailed calculations in this section. The fourth part of the study involves creating the nonlinear model of the structure and performing analyses using the Nonlinear Time History Analysis method with 11 pairs of earthquake records to determine the performance level of the structure. A Python application for scaling earthquake records was developed at the stage of determining earthquake performance. In the final part of the study, the results of the conducted study were explained in detail.