Evaluation of the Performance and Ground Interaction of the Existing Reinforced Concrete Building According to Turkey Earthquake Building Regulations

Abstract

Performance-based design principles are widely used in national and international regulations in the world. Since the structures damaged after the earthquakes in the 1990s could not be reused, high economic losses were experienced. Later, in many design codes, the design of the buildings according to the target performance was provided so as to ensure the use of the buildings after the earthquake. Turkey Earthquake Building Code (TBDY) is given more importance to the soil-structure interaction with the release in 2018. Accordingly, the vertical ground motion spectrum has been defined and used for the first time. In addition, earthquake hazard maps were published and spectral acceleration coefficients were defined for each region. In this study, a performance analysis of the existing reinforced concrete buildings by the Building Turkey Earthquake Building Code is made. In the Code on Buildings to be built in Earthquake Zones (2007), deformation-based approaches are defined in the performance analysis of existing buildings, while in addition to TBDY-2018, deformation-based approaches are also included in the design of new buildings. With this study, the application principles of the newly published code were investigated. In the study, the performance state of an irregular structure calculated according to TBDY-2019 was examined. As a result of the examination, the calculation details of the structure, for which a controlled damage performance level was calculated, according to the TBDY-2019 code was shown. In terms of performance analysis of irregular structures, which are described in all stages, it is considered to be appropriate to expand this study field.

Keywords

• Earthquake
• Push-Over Analysis
• Performance Analysis

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine Göre Mevcut Betonarme Binanın Performansının Ve Zemin Etkileşiminin Değerlendirilmesi

Abstract

Dünyada yaygın olarak ulusal ve uluslararası yönetmeliklerde performansa dayalı tasarım prensipleri kullanılmaktadır. 1990’lı yıllarda meydana gelen depremler sonrası hasar alan yapıların tekrar kullanılamaması sebebiyle ağır ekonomik kayıplar yaşanmıştır. Sonrasında birçok yönetmelikte yapıların deprem sonrası kullanımı sağlanacak şekilde hedef performansa göre tasarımına yer verilmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinin (TBDY) 2019 yılında yayımlanmasıyla birlikte yapı-zemin etkileşimine daha fazla önem verilmiştir. Bu doğrultuda ilk kez düşey yer hareketi spektrumu tanımlanarak kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca deprem tehlike haritaları yayınlanarak her bölge için spektral ivme katsayıları tanımlanmıştır. Bu çalışma kapsamında Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre mevcut betonarme bir binanın performans analizi yapılmıştır. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelikte (2007) mevcut binaların performans analizinde şekil değiştirme esaslı yaklaşımlar tanımlanırken, TBDY-2019’da ilave olarak yeni binaların tasarımında da şekil değiştirme esaslı yaklaşımlara yer verilmiştir. Bu çalışma ile yeni yayınlanan yönetmeliğin uygulama esasları araştırılmıştır. Çalışmada TBDY-2019’a göre hesaplanmış düzensiz bir yapının performans durumu incelenmiştir. İnceleme sonucunda kontrollü hasar performans düzeyi hesaplanmış yapının yeni yönetmeliğe göre hesap detayları gösterilmiştir. Tüm aşamalarıyla anlatılan düzensiz yapıların performans analizi konusunda, çalışma sahasının genişletilmesinin uygun olacağı düşünülmektedir.

Keywords

• Deprem
• İtme Analizi
• Performans Analizi

References

1. Celep, Z., & Kumbasar, N. (2004).Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı. Beta Dağıtım, İstanbul.
2. Chopra, A. K., (2013) Dynamic of Structures and Earthquake Engineering (Forth Edition). Pearson.
3. Building Seismic Safety Council (1997). NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA-273, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.
4. ASCE (2000). "FEMA 356 Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings", ASCE for the Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C., November 2000.
5. ASCE 41-06, 2006, Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, American Society of Civil Engineers, Reston,Virginia.
6. ATC-40. Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Building. Applied Technology Council, Redwood City,California, 1996.
7. TBDY (2019), “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği”, Çevre Şehircilik Bakanlığı. Ankara.
8. Barbara, F., Rui, P., Marco, S., & Roberto, F., (2009). Verification of displacement-based adaptive pushover through multi-ground motion incremental dynamic analyses. Engineering Structures University of Bologna 31, 1789–1799

9. Tekel, H. (2015), Bina Deprem Güçlendirme Projelerinin Hazırlanması. Tekel İnşaat Mühendislik Kitabı.
10. Massena, B., Bento, R., & Degée, H., (2010). Direct Displacement Based Design of a RC Frame- Case of Study. ISSN: 0871-7869.
11. Zameeruddin M., & Sangle KK, (2016). Review on Recent developments in the performance- based seismic design of reinforced concrete structures, Structures 6, 119-133.
12. Li, D., Wei, R., Xing, F., Sui, L., Zhou, Y., & Wang, W. (2018). Influence of Nonuniform corrosion of steel bars on the seismic behavior of reinforced concrete columns. Constr. Build. Mater., 167, 2032
13. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, T. C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi, http/www.deprern.gov.tr, 2007.
14. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. (2019). 6306 sayılı Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkındaki Kanun,
15. H. Tekel, (2017), Yapılarda Hasar Tespiti Yöntemler ve Uygulamalar. Tekel İnşaat Mühendislik Kitabı.
16. Ergün, A., & Kürklü, G., (2005), Mevcut Betonarme Binalarda Beton Dayanımının Belirlenmesi (Deprem Sempozyumu).
17. STA4-V14.1 “Structural Analysis for Computer Aided Design” User Guide
18. Park, C. B., Miller, R. D., Xia, J., & Ivanov, J. (2001). Seismic characterization of geotechnical sites by multichannel analysis of surface waves (MASW) method. In Tenth International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering (SDEE), Philadelphia.
19. Seed, H. B., Idriss, I. M., & Arango, I. (1983). Evaluation of liquefaction potential using field performance data. Journal of Geotechnical Engineering, 109(3), 458-482.
20. Terzaghi, K., (1943). Theoretical Soil Mechanics. Wiley Publishing, New York, USA.
21. Meyerhof, G. G., (1965). Shallow Foundations State of the Art Review Paper,Proc. ASCE, V. 91.
22. Brinch, H.J. (1961). A General Formula for Bearing Capacity. Ingenforen (Int. Edition). The Danish Geotechnical Institute, Bulten No. 11, pp. 38-46.
23. Vesic, A. S. (1973). Analysis of ultimate loads of shallow foundations. Journal of Soil Mechanics & Foundations Div, 99(sm1).
24. Bowles, J.E., (1988).Foundation Analysis and Design, McGraw Hill, 4th Edition, Singapore
25. Seed, H. B., & Lundgren, R. (1962). Prediction of swelling potential for compacted clays. Journal of the soil mechanics and foundations division, 88(3), 53-87.
26. Fredlund, D. G. (1975). Engineering properties of expansive clays. University of Saskatchewan Transportation and Geotechnical Group.