Çelik Moment Ve Merkezi Çaprazlı Çerçevelerde Arttırılmış Deprem Etkileri Ve Sismik Enerji Talepleri

Abstract

17 Ocak 1994 Northridge, Amerika ve 17 Ocak 1995 Kobe, Japonya depremleri sırasında çelik yapılardaki beklenmeyen hasarlar ve deprem davranışının neticesinde depreme dayanıklı çelik yapı tasarımında yönetmeliklerde önemli değişiklikler yapılmıştır. Deprem yönetmeliklerinde getirilen en önemli değişikliklerden bir tanesi de arttırılmış deprem etkilerinin çelik yapı tasarımında göz önüne alınmasıdır. Arttırılmış deprem etkilerini tanımlamakta kullanılan dayanım fazlalığı katsayısı, ?o, taşıyıcı sisteme bağlıdır ve 2.0-3.0 arasında değişmektedir. Bir yapının, şiddetli bir deprem yer hareketine maruz kalması durumunda elastik ötesi davranış göstererek hasar görmesi beklenir. Yapıda oluşabilecek hasarı tahmin etmek için en rasyonel ve güvenli yol yapıya giren toplam enerjiyi, EI, tahmin etmektir. Toplam enerjinin bir kısmı, histeretik enerji, EH, olarak yapı içinde dağıtılmaktadır. Enerji girişi, yapısal özelliklere ve deprem yer hareketinin özelliklerine bağlıdır. Yapının kapasitesi (sunumu) ise, enerji dağıtma kapasitesi olarak tanımlanabilir ve elemanların enerji dağıtma kapasitelerinin toplamı olarak bulunabilir. Böylece, yapısal tasarım, yapıya giren enerjinin ve yapının enerji dağıtma kapasitesinin dengelenmesi olarak yapılabilir. Gerçek yapılarda, çok serbestlik dereceli (ÇSD) sistemlerde, konu ile ilgili öncü çalışmalar yapılmasına rağmen enerjinin ve enerjiye bağlı parametrelerin performans esaslı yaklaşımlara göre incelenmesine ve pratik tasarım yöntemlerinin geliştirilmesine şiddetle ihtiyaç bulunmaktadır. Bu proje kapsamında, şiddetli yer hareketleri altında alçak, orta ve yüksek katlı çelik moment ve merkezi çaprazlı çerçevelerde doğrusal ve doğrusal olmayan zaman tanım alanındaki analizler sonucunda arttırılmış deprem etkileri ve sismik enerji talepleri incelenmiştir. Yapılan kapsamlı analizler sonucunda elde edilen taşıyıcı sistem dayanım fazlalığı katsayıları incelendiğinde, taşıyıcı sistemin türüne ve yapı yüksekliğine bağlı olarak bazı durumlarda yönetmeliklerdeki değerlere yakın sonuçlar elde edilirken, bazı durumlarda bu değerlerden daha farklı sonuçlar ortaya çıkmıştır. Çalışma sonucında, ayrıca, yapıya giren enerji girişini tahmin etmek oluşturulan toplam enerji spektrumu ile histeretik enerjiyi elde etmek için histeretik enerji/ toplam enerji spektrumları elde edilmiştir. Enerjinin yapı boyunca dağılım grafikleri sunularak enerjiye dayalı pratik bir yöntem önerilmiştir.