Betonarme yapılarda farklı güçlendirme yöntemlerinin deprem performansına etkisinin irdelenmesi

Abstract

Dünyamızın bugünkü jeolojik ve coğrafi yapısını oluşturmasında depremlerin etkisi büyüktür. Ülkemizin üzerinde yer aldığı Anadolu Levhası' da yüz yıllardır bu doğal afetin etkisi altındadır. Birçok alanda teknolojik gelişmelerin gerçekleştirildiği ülkemizde, deprem etkisine karşı dirençli yapılar üretebilme hassasiyeti ancak 17 Ağustos 1999 depreminden sonra yaygın olarak benimsenmeye başlanmıştır. Bu hassasiyetin resmi dayanağı ise 2007 ve 2018 deprem yönetmelikleri olmuştur. Üzerinden 25 yıl geçmesine rağmen depreme karşı dirençli yapılaşma hassasiyetinin henüz yeterli düzeyde olmadığını 6 Şubat 2023 depremlerinin acı sonuçlarıyla anladık. 81 ilimizin 62 tanesi deprem riskiyle karşı karşıyadır ve 922 ilçemizin 110 tanesi direkt olarak fay hattı üzerinde yer almaktadır. Ülkemizde son 100 yılda 7 ve üzeri büyüklüğe sahip 16 deprem yaşanmıştır. Bu depremler sonucunda yaklaşık 55 bin kişi 6 Şubat depremlerinde olmak üzere 120 bin insanımız hayatını kaybetmiş ve 717 bini 6 Şubat depremlerinde olmak üzere 1 milyon 167 bin bina hasar görmüştür. Bu sayısal veriler ışığında, deprem etkilerine dirençli yapılar yapma mecburiyetinde olduğumuz hem insani hem de ekonomik açıdan açıkça görülmektedir. Bu çalışmanın amacı; ülkemizde yaygın olarak kullanılan yapısal taşıyıcı sistemlerin farklı parametrelere (taşıyıcı sistem, malzeme, depremsellik vb.) bağlı olarak barındırdığı performans durumlarını, yapısal analiz programlarından ve hesap yöntemlerinden yararlanarak incelemektir. İnceleme sonucunda belirli parametrik özelliklere sahip binaların performans analizi sonuçlarını karşılaştırarak, kullanılan parametrelerin yapıların performansına ne kadar etki ettiği irdelenmiştir. Performans analizleri sonucunda dikkate alınan binalardan bazıları, ülkemizde geçerliliği olan yaygın güçlendirme yöntemleri ile veya henüz yaygınlaşmamış ancak yüksek performansın hedeflendiği yenilikçi yöntemlerle güçlendirilerek, tekrar performans analizine tabi tutulup değerlendirilmiştir. Çalışmada betonarme perde oranı, döşeme sistemi vb. gibi temel yapısal tasarım parametreleri dikkate alınarak klasik doğrusal olmayan statik itme analizi (Classical Nonlinear Static Pushover Analysis) ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analiz (Nonlinear Dynamic Time History Analysis) yapılmıştır ve sonuçlar kıyaslanmıştır. Bu parametreler ışığında ilgili yapıların performans analizleri ve önerilen güçlendirme yöntemleri sunulmuştur.Earthquakes have a great impact on the formation of today's geological and geographical structure of our world. The Anatolian Plate, on which our country is located, has been under the influence of this natural disaster for centuries. In our country, which is technologically advanced and civilized in many areas, the sensitivity to produce earthquake-resistant structures began to be widely adopted only after the earthquake of August 17, 1999. The official basis of this sensitivity was the earthquake regulations of 2007 and 2018. Despite the fact that 25 years have passed, we understood with the painful results of the earthquakes of February 6, 2023 that the sensitivity to earthquake-resistant structures is not yet at a sufficient level. 62 of our 81 provinces are at earthquake risk and 110 of our 922 districts are directly located on the fault line. In the last 100 years, 16 earthquakes of magnitude 7 and above have occurred in our country. As a result of these earthquakes, 120 thousand people lost their lives, including approximately 50 thousand in the February 6 earthquakes, and 1 million 167 thousand buildings were damaged, including 717 thousand in the February 6 earthquakes. In the light of these numerical data, it is clearly seen that we have to build structures resistant to earthquake effects, both from a humanitarian and economic perspective. The purpose of this study is to examine the performance status of structural load-bearing systems commonly used in our country depending on different parameters (structure geometry, material, seismicity, etc.) by using structural analysis programs and calculation methods. As a result of the examination, the performance analysis results of buildings with certain parametric properties were compared and the extent to which the parameters used affected the performance of the structures was examined. Some of the buildings considered as a result of the performance analyses were strengthened with common strengthening methods valid in our country and were subjected to performance analysis again and evaluated. In the study, static pushover analysis and nonlinear analyses in the time domain were performed by considering basic structural design parameters such as soil class, reinforced concrete shear wall ratio, floor system, etc. and the results were compared. In the light of these parameters, the performance analyses of the relevant structures and the suggested strengthening methods were presented.