Performance Analysis of a Reinforced Concrete Building on the Weak Carry Load Capacity Soil

Abstract

As a result of the earthquakes in our country, the Ministry of Environment and Urbanization aims to build Earthquake resistant structures by making changes in the regulations and standards including the Design and Construction Rules of the Buildings. Within this scope, in 2007, “Principles on Buildings to be Constructed in Earthquake Zonese” was published. The regulation states how to determine the floor characteristics of existing buildings. In this context, soil groups are defined as A, B, C, D from the highest to the lowest. Local floor classes are defined as Z1, Z2, Z3 and Z4 according to the top layer thickness of the floor and the soil group. According to the regulation, it is required to organize ground survey reports in existing or new buildings. In this study, the performance analysis of a school building, which was built on a strong ground with strong bearing strength, was carried out in 1999 Düzce earthquakes. In order to determine the capacities of the carrier elements in the building and to evaluate the earthquake resistance, element details, dimensions, structural geometry and material properties were investigated in detail. The basic shape and dimensions were determined by opening the basic inspection pits inside and outside the building. In order to determine the engineering properties of the soil, 3 boreholes were opened with geophysical measurements. Experiments were performed on the samples taken from the ground and the floor was determined as “B group and Z1 soil class Z. Reinforcement fastenings, rust share and reinforcement diameters were determined and concrete core samples were taken. The architectural projects of the building were drawn and the performance data were analyzed with STA4-V14.1 package program according to the 2007 and 2018 regulations of the building.

Keywords

• Earthquake,Ground bearing strenght,Analysis of performance

Taşıma Gücü Zayıf Zeminde İnşa Edilmiş Betonarme Bir Binanın Performans Analizi

Abstract

Ülkemizde yaşanan depremler sonucunda Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları içeren yönetmelik ve standartlarda değişiklikler yaparak Depreme dayanıklı yapılar inşa edilmesini hedeflemektedir. Bu kapsamda 2007 yılında “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Esaslar” yönetmeliğini yayınlamıştır. Yönetmelikte, mevcut binaların zemin özelliklerinin nasıl belirleneceği belirtilmiştir. Bu kapsamda, zemin grupları taşıma gücü açısından en yüksekten en düşüğe doğru A, B, C, D olarak tanımlanmıştır. Yerel zemin sınıfları ise zeminin en üst tabaka kalınlığı ve zemin grubuna göre Z1, Z2, Z3 ve Z4 olarak tanımlanmıştır. Yönetmeliğe göre mevcut ya da yeni yapılacak binalarda zemin etüt raporlarının düzenlenmesi istenmektedir. Bu çalışmada, 1999 Düzce depremlerine maruz kalmış ve taşıma gücü güçlü bir zemin üzerine inşa edilmiş bir okul binasının performans analizi yapılmıştır. Binasındaki taşıyıcı elemanların kapasitelerinin belirlenmesi ve deprem dayanımlarının değerlendirilmesi için eleman detayları, boyutları, taşıyıcı sistem geometrisi ve malzeme özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. Binanın içinde ve dışında temel muayene çukurları açılarak temel şekli ve boyutları belirlenmiştir. Zeminin mühendislik özelliklerini belirlemek için jeofizik ölçümlerle birlikte 3 adet sondaj kuyusu açılmıştır. Zeminden alınan numuneler üzerinde deneyler yapılmış, zeminin “B grubu ve Z1 zemin sınıfında” olduğu belirlenmiştir. Yapının taşıyıcı elamanlarında donatı tespiti, pas payı durumu ve donatı çapları belirlenmiş ve beton karot numuneleri alınmıştır. Binanın mimari projeleri çizilmiş ve elde edilen verilerle binanın 2007 ve 2018 yönetmeliklerine göre “STA4-V14.1” paket programı ile performans analizi yapılarak değerlendirilmiştir. 

Keywords

• Deprem,Zemin taşıma gücü,Performans analizi

References

1. [1] http://www.csb.gov.tr/dosyalar/images/file/guc.pdf
2. [2] https://www.imo.org.tr/resimler/dosya_ekler/b1839dc54405b85_ek.pdf?dergi=139
3. [3] STA4-V14.1 “Structural Analysis for Computer Aided Design” user guide.
4. [4] http://web.iku.edu.tr/~ecoskun/Guclendirme.pdf
5. [5] http://www.tdmd.org.tr/TR/Genel/pdf2015/TDMSK_162.pdf
6. [6] M.Arıkan, H.Sucuoğlu, G. Macit, “Economic assesment of the sesimic retrofitting of low-cost apartment buildings,” Journal of Earthquake Engineering, 2005.(9,4, p.p.577-584).
7. [7] Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007.
8. [8] Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2018.

9. [9] H. Sucuoğlu, “Mevcut yapılarda durum saptaması, Bizim büro basımevi, Ankara, 2008.
10. [10] T. Tankut, E. Ersoy, G. Özcebe ve E. Canbay, “Betonarme Yapıların Onarımı ve Güçlendirilmesi için Kullanılan Yöntemler, Bizim Büro Basımevi, Ankara.
11. [11] A. Ergün, G. Kürklü, “Depremlerde bina performanslarının DBYBHY 2007’e göre doğrusal elastik hesap yöntemleri ile belirlenmesinde malzeme sınıfının değişiminin incelenmesi,” Uluslararası Deprem Mühendisliğinde Gelişmeler Sempozyumu, 24-26 ekim 2007, Isparta- Antalya, 576-586.
12. [12] A. Ergün, G. Kürklü, “Mevcut Betonarme bir Binanın DBYBHY 2007’e göre Doğrusal Elastik Hesap Yöntemleri ile Değerlendirme ve Güçlendirme Uygulaması,” Sempozyumu, 1-2 Ekim 2009 ,Sakarya.
13. [13] http://fenbildergi.aku.edu.tr/1202/025601(1-11)
14. [14] F.Altun, H.B. Kara, E. Uncuoğlu, O.Karahan “Earthquake Damages in Reinforced –Concrete Structures and Retrofitting Work on A6 Storey Building “ Ankara 2003, 16,sayı 2 sayfa, 309-318.
15. [15] A. Nuhoğlu, B. Arısoy, R. Taşçı, “Izmir’de Okulların Yapısal Özelliklerinin Araştırılması ve Deprem Davranışlarının Değerlendirilmesi” İzmir Afet Riskini Azaltma Sempozyumu, İzmir, 2009.
16. [16] S. Mısır, Ö. Özçelik, S. Kahraman “Kolon-kiriş Birleşimlerinin Davranışlarının Değerlendirilmesi ve Konu Üzerine Yürütülen Deneysel Çalışmalar”, İMO İzmir Şubesi Haber Bülteni, yıl:244, sayı:146 2009, İzmir.
17. [17] T. Kap, E. Özgan, M.M. Uzunoğlu, “Betonarme bir Okul Binasının 2007 Deprem Yönetmeliğine göre Performans Analizi,” İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, c. 6, s. 4, ss.1-10, 2017.