Investigation of Seismic Performance of Reinforced Concrete Buildings Having Stiffness Irregularity between Adjacent Floors

Abstract

Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği Bulunan Betonarme Binaların Deprem Performansının Araştırılması

Abstract

Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018’de (TBDY-2018) tanımlanan ve düşey doğrultuda düzensizlik durumlarından biri olan komşu katlar arası rijitlik düzensizliği (yumuşak kat), özellikle zemin katları ticari amaçlar nedeniyle üst katlardan farklı tasarlanan mevcut betonarme binalarda yaygın olarak görülmektedir. Yumuşak kat düzensizliğinin bulunduğu katta yer alan kolonlarda, deprem etkisi altında oluşan yerdeğiştirmeler sonucunda kırılmalar gerçekleşmektedir. Bu çalışma kapsamında, yumuşak kat düzensizliğine sahip mevcut 3, 5 ve 7 katlı mevcut betonarme binaların taşıyıcı sistem güvenlikleri TBDY-2018’e göre incelenmiştir. Mevcut binalarda, kat planı, kesit ve malzeme özellikleri aynı olarak alınmıştır. Doğrusal olmayan yöntemlerinden sabit tek modlu itme yöntemi, binaların deprem performanslarını belirlemek için kullanılmıştır. Bilgisayar analizleri SAP2000 yapısal analiz programı ile gerçekleştirilmiştir. Farklı zemin sınıflarında bulunan binaların taşıyıcı sistem elemanlarında oluşacak hasar durumlarını belirlemek için, analizler iki farklı zemin sınıfı için yapılmıştır. Mevcut betonarme binaların performans düzeyleri, farklı kat adetleri ve zemin sınıflarına göre karşılaştırmalı olarak sunulmuş ve önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

• Deprem performansı
• Hasar seviyeleri
• TBDY-2018
• Yumuşak kat

References

1. TBDY-2018, (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara.
2. Erdem R.T. (2016). “Performance evaluation of reinforced concrete buildings with softer ground floors.” Građevinar 68(1), 39-49.
3. Çomaklı, B. (2019). Düşük ve Orta Yükseklikteki Betonarme Binalarda Yumuşak Kat Düzensizliğinin ve Zemin Yapı Etkileşiminin Araştırılması. Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.
4. Altuntop, M. A. (2007). Analysis of Building Structures with Soft Storeys. Atılım University, The Graduate School of Natural and Applied Sciences, Civil Engineering Department, M.Sc. Thesis.
5. Şensoy, E. Z. (2018). Betonarme Yapılarda Yumuşak Kat Etkilerinin Doğrusal Elastik Olmayan Analizle Belirlenmesi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.
6. Akansel, V. H. (2017). Effect of Soft Storey on Seismic Performance of Reinforced Concrete Buildings. Middle East Technical University, The Graduate School of Natural and Applied Sciences, Civil Engineering Department, Ph.D. Thesis.
7. Kirac, N., Dogan M., Ozbasaran, H (2011). “Failure of weak-storey during earthquakes.” Engineering Failure Analysis 18(2), 572-581.
8. Tena-Colunga, A., Hernandez-Garcia, D. A. (2020). “Peak seismic demands on soft and weak stories models designed for required code nominal strength.” Soil Dynamics and Earthquake Engineering 129, 1-17.

9. Simpson, B. G., Mahin, S. A. (2018). “Experimental and numerical investigation of strongback braced frame system to mitigate weak story behavior.” Journal of Structural Engineering, 144(2), 1-14.
10. Kap, T., Özgan E., Uzunoğlu M. (2019). “Betonarme bir okul binasının 2018 deprem yönetmeliğine göre incelenmesi.” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 7(3), 1140-1150.
11. Soni, D. P., Mistry, B. B. (2006). “Qualitative review of seismic response of vertically irregular building frames.” Iset Journal of Earthquake Technology 43(4), 121-132.
12. Lee, H. S., Ko, D. W. (2007). “Seismic response characteristics of high-rise rc wall buildings having different irregularities in lower stories.” Engineering Structures 29 (11), 3149-3167.
13. Verderame, G. M., Polese, M., Mariniello, C., Manfredi, G. (2010). “A simulated design procedure for the assessment of seismic capacity of existing reinforced concrete buildings”. Advances in Engineering Software 41(2), 323-335.
14. Aksoylu, C., Arslan, M. H., Mobark, A., Erkan, İ. H. (2020). “A comparative study on ASCE 7-16, TBEC-2018 and TEC-2007 for reinforced concrete buildings.” Revista de la Construccion 19(2), 282-305.
15. Bhole, T. S., Dubal, R. (2020). “Seismic analysis of vertical irregular building.” International Journal of Advance Scientific Research and Engineering Trends 5(12), 234-238.
16. Sap2000, (1998). Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual. Computers and Structures Inc., Berkeley, California.
17. Golghate, K. Vijay, B., Amit, S. (2013). “Pushover analysis of 4 storey’s reinforced concrete building.” International Journal of Latest Trends in Engineering and Technology 2(3), 80-84.
18. Karal, K. (2021). Mevcut Betonarme Bir Binanın TBDY-2018’e Göre Deprem Performansının İncelenmesi ve Güçlendirilmesi. Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.
19. Uyan, B. (2021). Planda ve Düşeyde Düzensiz Mevcut Betonarme Binaların Doğrusal Olmayan Analizi. Manisa Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi.