Betonarme binalarda doğrusal olmayan statik itme analiz yaklaşımının etkinliğinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, Sabit Tek Modlu İtme Analizi (STMİA) ile Uyarlanan Tek Modlu İtme Analizi (UTMİA) yöntemlerinin sonuçlarının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bununla birlikte, bu yöntemlerin "ETABS (Extended Three-Dimensional Analysis of Building Systems)" adlı yapısal analiz programında kolaylıkla uygulanabilmesi ve hızlı bir şekilde sonuçlarının değerlendirilebilmesi amacıyla bir Excel makro uygulaması geliştirilmiştir. Çalışmada Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği – 2018'e göre tasarlanmış, taşıyıcı sistemi betonarme moment çerçevelerinden oluşan 5 ve 10 katlı yapı modelleri ve bunların zemin kat kolon donatıları azaltılmış varyasyonları olmak üzere dört farklı yapı modeli kullanılmıştır. Uyarlanan tek modlu itme analizi (UTMİA) yönteminde, her biri yapıda yaklaşık 10mm tepe deplasmanı oluşturacak şekilde çok sayıda ardışık itme analizi yapılmıştır. Ardışık itme analizlerinin her birinin son adımı, bir sonraki itme analizinin başlangıç koşulu olarak kabul edilmiştir. Bununla birlikte sonlu miktarda her itme aralığı sonunda (örneğin 10mm tepe deplasmanlarında), bir sonraki analizde kullanılacak olan yatay yük dağılımını belirlemek için güncel hakim mod şekli belirlenmiştir. Analizler X ve Y doğrultularında, farklı deprem düzeyleri (DD1, DD2 ve DD3) için yürütülmüştür. Analizlerin sonucunda binaların kapasite eğrileri, UTMİA boyunca binaların titreşim periyodundaki ve birinci mod şeklindeki değişim, elemanların hasar seviyeleri, binaların deprem performans seviyeleri ve kolonların bina tepe deplasmanı – birim şekil değiştirme ilişkileri incelenmiş ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, binaların taşıyıcı elemanlarında meydana gelen plastik şekil değiştirmeler arttıkça, iki analiz yönteminden elde edilen sonuçların farklılaştığı, düşük dayanımlı ve/veya deprem talebinin yüksek olduğu binalarda sonuçlar arasındaki farkların daha belirgin olduğu, deprem talebinin düşük olduğu durumlarda ise iki yöntemin birbirine çok yakın sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.In this thesis, it's aimed to compare the results of Constant Single Mode Pushover (CSMP) and Adaptive Single Mode Pushover (ASMP) analysis methods. Besides, an Excel macro application has been developed to apply these methods on the structural analysis program named ETABS and evaluate the results fastly. In this work, four building models were used: 5 and 10 storey buildings with the RC moment frames which are designed according to TBSC - 2018 and variations of these buildings with reduced reinforcement in ground floor columns. In ASMP method, numerous consecutive pushover analysis each are causing approximately 10mm roof displacement were performed. Results of each analysis have been accepted as beginning condition of the next analysis. At the end of each analyzes, the current mode shapes has been designated to determine the horizontal force distribution along the building. Analyzes were performed in X and Y directions for earthquake levels DD1, DD2, DD3. At the end of the analyzes the capacity curves, the change in the vibration periods and first mode shapes, damage levels of the elements, earthquake performance levels of the buildings and roof displacement – strain relations of columns during ASMPA were examined and compared with each other. It has been revealed that results from both methods differ when plastic deformation on the structural elements increase, that results have bigger difference on buildings with lower strength and/or high seismic demand and that results of both methods are close to each other in cases of where seismic demand is low.