Yakın saha depremlerinin yönelim etkisinin yüksek katlı betonarme bir bina üzerinde irdelenmesi

Abstract

Son yıllardaki araştırmalar yakın sahadan kaynaklanan depremlerin, binaların deprem davranışları üzerinde fazlaca etkili olduğunu göstermektedir. Ancak araştırmalarda dikkate alınan deprem kayıtları daha detaylı incelendiğinde, esas yıkıcı olan etkinin kaydın yönelim (direktivite) içermesi olduğu göze çarpmaktadır. Bu tez kapsamında, yakın sahadan kaydedilmiş deprem kayıt grupları kullanılarak, betonarme yüksek bir yapıda göreli kat ötelemeleri, taban kesme kuvvetleri ve tepe yerdeğiştirmeleri incelenmiştir. 20 kat olarak tasarlanan betonarme çekirdek perdelere ve çerçeve sistemine sahip konut yapısının 3 boyutlu hesap modeli hazırlanmıştır. Deprem yükü katsayıları olarak AFAD deprem haritasından DD2 deprem düzeyi ve ZD zemin sınıfı için tasarım spektrumu belirlenmiş, daha sonra bu spektrum yönelim etkisi için sahaya özel yapılan çalışma dikkate alınarak ölçeklendirilmiştir. Öncelikli olarak yapı analizleri Türk Bina Deprem Yönetmeliğine göre tamamlanarak, tasarım ve mevcut donatılar belirlenmiştir. Eleman boyutları ve detayları belirlenen yapının yakın sahadan kaydedilen yönelim etkisi içeren ve içermeyen olmak üzere toplamda sekiz ayrı deprem kaydı ile zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlerde, yönelim etkisi içeren kayıtlarda göreli kat ötelenmelerinin daha fazla çıktığı gözlemlenmiştir. Kat kesme ve taban kesme kuvvetlerinde de artış olduğu görülmüştür. Yapının her iki doğrultuda rijit perdelere sahip olması nedeniyle, toplam yanal ötelemelerin tüm kayıtlarda sınırlandığı ve böylelikle tepe yerdeğiştirmelerinde benzer sonuçların elde edildiği görülmüştür. Bu tez çalışmasında, yönelim etkisinin, yakın saha bölgelerde inşa edilecek binaların deprem altındaki davranışlarında etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen bulguların bu doğrultuda tasarımı yapılacak veya mevcut binaların performansının belirlenmesi çalışmalarına katkı sağlayacağı ve deprem hesaplarında yakın saha etkilerinin daha fazla dikkate alınmasına imkân oluşturacağı düşünülmektedir.Studies show that near-fault earthquakes affect the seismic behavior of buildings considerably. However, it is seen that the more destructive effect is that the record contains forward rupture directivity. Within the scope of this thesis, the relative storey drifts, base shear forces, top displacements and storey shear forces were investigated in a reinforced concrete high-rise building, using earthquake recording groups recorded from the near field. A 3-dimensional calculation model of the reinforced concrete core shears and frame system building structure, which is designed as 20 floors. First, the structural analyzes were completed according to the Turkish Building Earthquake Code, and the design and existing reinforcements were determined. Nonlinear time history analyses were performed on a structure with dimensions and details determined. Eight different earthquake records, some including directivity effect from near field, were used. Results show higher relative storey drifts and increased base and floor shear forces in records with directivity effect. However, due to rigid shear walls in both directions, total lateral displacements were limited in all records, leading to similar top displacement results. Directivity effect is effective on the behavior of the buildings to be built in the near field sites under earthquakes. It is thought that the obtained findings will be designed in this direction or will contribute to the determination of the performance of existing buildings and that the typical structural systems will allow the near field effects to be considered more in earthquake calculations.