Yetersiz boşluk mesafesine sahip komşu binaların kuvvetli yer hareketi etkisi ile çarpışmaları sonucu performans düzeyleri önemli ölçüde etkilenebilmektedir. Çekiçleme etkisi olarak adlandırılan bu yapısal düzensizlik, farklı dinamik karakterlerdeki yapılarda birçok hasara hatta toptan göçmelere neden olabilmektedir. Ülkemizde konut stokunun önemli bir kısmını oluşturan düşük ve orta yükseklikteki birçok yapının, bitişik nizam olarak ya da yetersiz boşluk mesafesi ile inşa edilmesinden dolayı çarpışma potansiyeli bulunmaktadır. Bu yapıların sismik performanslarının doğru bir şekilde ortaya konulması büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, çekiçlemenin düşük ve orta katlı mevcut yapıların sismik performansı üzerindeki etkilerinin zaman tanım alanında dinamik analizlerle belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, bina modelleri oluşturulurken 1975 ve 1998 Deprem Yönetmelikleri olmak üzere iki farklı yönetmelik dikkate alınmıştır. Yapılan envanter çalışması sonucunda yaklaşık 500 binanın ortalamasını yansıtacak şekilde oluşturulan 4 ve 7 katlı betonarme bina modellerinde doğrusal olmayan davranışı yansıtabilmek için kolon ve kiriş uçlarında plastik mafsallar tanımlanmıştır. Üç boyutlu (3-B) olarak modellenen 4 ve 7 katlı bina modelleri kat seviyelerinden doğrusal link (gap) elemanlar ile birbirlerine bağlanarak ikili bina modelleri türetilmiştir. Çarpışmanın görülmediği referans ikili modeller arasında 400 mm boşluk mesafesi bırakılırken, yetersiz boşluk oranının temsil edildiği ikili modellerde ise 0 ve 20 mm mesafe bırakılmıştır. Yapılan dinamik analizler sonucunda, çekiçlemeden dolayı bina modellerinin sismik performansları ciddi oranda etkilenmiştir. Birçok ivme kaydı için modellerin deplasman taleplerinde yönetmelik sınırlarının aşıldığı ve çarpışmanın etkisi ile ani talep değişimlerinin göreli kat ötelenme oranlarında ciddi değişimlere neden olduğu görülmüştür. Çalışma, çekiçleme etkisi göz önüne alınmadan mevcut yapıların sismik performanslarının uygun bir şekilde değerlendirilmesinin mümkün olmadığını ortaya koymaktadır.
Sismik performans düşük ve orta yükseklikte betonarme binalar çekiçleme zaman tanıma alanında doğrusal olmayan analiz
The seismic performance levels of adjacent buildings with inadequate separated distance can be affected significantly as a result of collision with strong ground motion. This structural irregularity, known as pounding, can cause many damage or collapse in structures with different dynamic characteristics. Important portion of low and mid-rise buildings in our country has inadequate separations having lateral collision potential during earthquakes. The proper evaluation of seismic performance of such buildings is an extremely important issue. This study aims to investigate the effects of pounding on seismic behavior of adjacent low and mid-rise reinforced concrete buildings using nonlinear time history analysis. The low and mid-rise reinforced concrete buildings are reflected using average structural and geometrical properties of existing building stock of 4- and 7-story buildings designed per 1975 and 1998 Turkish Earthquake Codes (TEC). Beam and column elements are modelled as nonlinear frame elements with lumped plasticity by defining plastic hinges at both ends of beams and columns. The link elements are used to connect the adjacent 4- and 7-story buildings. The separation distance between adjacent buildings is selected as 0 and 20 mm, and 400 mm. The “0” and “20” mm gaps reflect inadequate separation between adjacent buildings while the “400” mm gap is used for the reference building without collision. A set of earthquake records is used for dynamic analysis. The outcome of dynamic analysis shows that the pounding seriously affects seismic performance of existing buildings. Displacement demands exceed Turkish Earthquake Code limits in most of the earthquake records. The impact of the collision and sudden changes in demands causes serious changes in interstory drift ratios. It is also clear that the proper seismic performance evaluation of adjacent buildings is not possible without consideration of pounding effect.
Seismic performance low and mid-rise reinforced concrete buildings pounding nonlinear time history analysis
Journal Section | Articles |
---|---|
Authors | |
Publication Date | December 1, 2018 |
Published in Issue | Year 2018 Volume: 6 Issue: ozel |