Sismik dirençlilik ve spektral parametrelerin etkisi

Abstract

Sismik etkilere karşı yapıların dayanım ve dayanıklılığını değerlendirmek ve depremlerin neden olabileceği hasarları en aza indirmek, deprem mühendisliğinin temel hedeflerindendir. Bu çerçevede deprem mühendisliğinde oldukça güncel olan sismik dirençlilik kavramı son yıllarda giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, herhangi bir afet sonrası yapıların eski haline dönebilme becerisi olarak tanımlanabilen Sismik dirençlilik konsepti, formülasyonları ile birlikte ele alınmıştır. Konsept olarak izah edilen sismik dirençlilik kavramının dirençlilik indeksi ile sayısallaştırılması bu indeksi oluşturan parametrelerden biri olan spektral ivme değeri değişken olarak seçilmiştir. Spektral ivme değişimine yaklaşımı farklı olan TBDY2018 ve DBYYHY2007 yönetmelikleri çerçevesinde 7 katlı bir betonarme yapı için Türkiye’nin 7 farklı bölgesinde 7 farklı şehir seçilmiş ve hesaplanan PGA değerleri esas alınarak kırılganlık eğrilerinden elde edilen dirençlilik indeksleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma ile dirençlilik indeksi DBYYHY2007’e göre tüm şehirlerde sabit %99,7 iken değişken PGA değerleri ile TBDY2018’e göre %79,7-%99,6 aralığında hesaplanmıştır.

Keywords

• Dirençlilik esaslı tasarım
• deprem
• dirençlilik indeksi
• spectral ivme

References

1. [1] Bruneau, M., Chang, S.E., Eguchi, R.T., Lee, G.C., O'Rourke, T.D., Reinhorn, A.M., Shinozuka, M., Tierney, K., Wallace, W.A., Von Winterfeldt, D., ‘’A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities.’’ Earthq Spectra, vol. 19(4), pp.733–52, 2003.
2. [2] Cimellaro, G.P., “Resilience-Based Design (RBD) modelling of civil infrastructure to assess seismic hazards” Handbook of Seismic Risk Analysis and Management of Civil Infrastructure Systems, pp. 268-303, 2013.
3. [3] Bocchini, P., Frangopol, D. M., Ummenhofer, T. ve Zinke, T., ‘’Resilience and sustainability of civil infrastructure: Toward a unified approach.’’ Journal of Infrastructure Systems, vol. 20(2), 2014.
4. [4] Bruneau, M., Reinhorn, A., ‘’Exploring the concept of seismic resilience for acute care facilities.’’ Earthq Spectra, vol. 23(1), pp. 41–62, 2007.
5. [5] Cimellaro, G.P, Reinhorn, A.M. ve Bruneau, M., “Framework for analytical quantification of disaster resilience”, Eng. Struct., vol. 32(11), pp. 3639-3649, https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.08.008. 2010.
6. [6] Ekhlaspoor, A., Raissi Dehkordi, M., Eghbali, M., ve Samadian, D., ‘’Pre-event assessment of seismic resilience index for typical Iranian buildings via a web-based tool.’’ International Journal of Civil Engineering, vol. 20, pp. 257-272, 2022.
7. [7] Samadian, D., Ghafory-Ashtiany, M., Naderpour, H., ve Eghbali, M., ‘’Seismic resilience evaluation based on vulnerability curves for existing and retrofitted typical RC school buildings.’’ Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 127, 105844. 2019.
8. [8] Hancılar, U., Şeşetyan, K. Çaktı, E., ‘’İstanbul’daki 2000 Yılı Sonrası Binalar İçin Tasarım Depremi Altında Karşılaştırmalı Yapısal Hasar ve Mali Kayıp Tahminleri.’’ Teknik Dergi, vol. 30(3), pp. 9107-9123. 2019. DOI: 10.18400/tekderg.326939

9. [9] Onat, O., Yön, B. ‘’A novel inter-story drift limit proposal for TBEC2018 and fragility prognosis with TSC2507.’’ Journal of Structural Engineering, vol. 4(2), pp. 068-082. 2021.
10. [10] Sucuoğlu H., “New improvements in the 2019 building earthquake code of Turkey”, Turk. J. Earthq. Res. 1(1), 63-75. 2019
11. [11] Işık, E., Ekinci, Y.L., Sayil, N., Buyuksarac, A., Aydin, M.C., “Time-dependent model for earthquake occurrence and effects of design spectra on structural performance: a case study from the North Anatolian Fault Zone, Turkey”, Turkish J. Earth Sci., 30(2), 215-234. 2021 https://doi.org/10.3906/yer-2004-20.
12. [12] Adar, K., Büyüksaraç, A., Işık, E., Ulu, A.E., “Comparison of 2007 and 2018 seismic codes in the scope of structural analysis”, Eur. J. Sci. Techn., 25, 306-317. 2021 https://doi.org/10.31590/ejosat.906347.
13. [13] Işık, E., Harirchian, E., Bilgin, H., Jadhav, K., “The effect of material strength and discontinuity in RC structures according to different site-specific design spectra”, Res. Eng. Struct. Mater., 7(3), 413-430. 2021 http://dx.doi.org/10.17515/resm2021.273st0303.
14. [14] Işık, E., Fatih Avcil. F., Harirchian, E., Arkan, E., Bilgin, H., ve Özmen, H.B. ‘’Architectural Characteristics and Seismic Vulnerability Assessment of a Historical Masonry Minaret under Different Seismic Risks and Probabilities of Exceedance" Buildings 12, no. 8: 1200. 2022. https://doi.org/10.3390/buildings12081200
15. [15] Avcıl, F., Işık, E., Büyüksaraç, A. ‘’The effect of local soil conditions on structure target displacements in different seismic zones.’’ Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 12(4) , 1000-1011 . 2022. DOI:10.17714/gumusfenbil.1107506
16. [16] Işık, M.F., Avcil, F., Harirchian, E., Bülbül, M.A., Hadzima-Nyarko, M., Işık, E., İzol, R., Radu, D. ‘’A Hybrid Artificial Neural Network—Particle Swarm Optimization Algorithm Model for the Determination of Target Displacements in Mid-Rise Regular Reinforced-Concrete Buildings’’. Sustainability. 2023; 15(12):9715. https://doi.org/10.3390/su15129715
17. [17] Arkan, E., Işık, E., Harirchian, E., Topçubaşı, M., Avcil, F. ‘’Architectural Characteristics and Determination Seismic Risk Priorities of Traditional Masonry Structures: A Case Study for Bitlis (Eastern Türkiye).’’ Buildings.; 13(4):1042. 2023 https://doi.org/10.3390/buildings13041042
18. [18] Karasin, İ.B., Işık, E., Demirci, A., Aydın, M.C., “Coğrafi konuma özel tasarım spektrumlarının betonarme yapı performansına etkisi’’, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(3), 1319-1330. 2020. https://doi.org/10.24012/dumf.682377.
19. [19] Saritaş, F., Bedirhanoglu, I., Konak, A., Keskin, M.S. ‘’Effect of Seismic Isolation on the Performance of High-Rise Buildings with Torsional Instability.’’ Sustainability.; 15(1):36. 2023 https://doi.org/10.3390/su15010036
20. [20] Avcil, F., Işık, E., Bilgin, H., Baytan, H.Ö. “TBDY-2018’de verilen tasarim spektrumlarinin anitsal yığma yapı sismik davranişina etkisi”, Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(16), 165-177. 2022. https://doi.org/10.54365/adyumbd.1051120
21. [21] Görgün, H., Kaya, D., Öncü, M. E., Çetin, S. Y. ‘’On performance-based seismic assessment method for medium-rise RC buildings.’’ Građevinar, 71(08.), 663-672. 2019.
22. [22] Görgün, H., Kaya,D. Hızlı sismik performans değerlendirme yöntemi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 8(4), 685-694. 2017.
23. [23] Onat, O., Yön, B., Öncü, M. E., Varolgüneş, S., Karaşin, A., Cemalgil, S. ‘’Field reconnaissance and structural assessment of the October 30, 2020, Samos, Aegean Sea earthquake: an example of severe damage due to the basin effect. ‘’Natural Hazards, 112(1), 75-117. 2022.
24. [24] Singh, R. R., Bruneau, M., Stavridis, A., ve Sett, K. ‘’Resilience deficit index for quantification of resilience.’’ Resilient Cities and Structures, vol. 1(2), pp. 1-9. 2022.
25. [25] Yin, C., Kassem, M. M., ve Mohamed Nazri, F., ‘’Comprehensive Review of Community Seismic Resilience: Concept, Frameworks, and Case Studies.’’ Advances in Civil Engineering, vol. 2022, 2022.
26. [26] Isik, E., Karasin, I.B., and Karasin, A. "The effect of different earthquake ground motion levels on the performance of steel structures in settlements with different seismic hazards." Structural Engıneerıng And Mechanıcs 84, no. 1: 85-100. 2022.
27. [27] https://tdth.afad.gov.tr/ (Erişim Tarihi: 08.08.2023)
28. [28] TBDY-2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. T.C. Resmi Gazete; 30364, 2018.
29. [29] Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik. Ankara, 2007.
30. [30] Güler, K., Celep, Z. “On the general requirements for design of earthquake resistant buildings in the Turkish Building Seismic code of 2018”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 737(1), 012015. 2020.
31. [31] Seismosoft, “SeismoStruct 2022 – A computer program for static and dynamic nonlinear analysis of framed structures”, available from https://seismosoft.com/. 2022.
32. [32] FEMA (Federal Emergency Management Agency), “Hazus Earthquake Model Technical Manual” Erişim Tarihi: 21 Temmuz 2021. https://www.fema.gov/flood-maps/tools-resources/flood-map-products/hazus/user-technical-manuals.