Investigation of theeffects of differentfloortypes on non-linearbehavior in high-risebuildingclassaccordingto TBDY 2018

Abstract

In this study, non-linear analysis is considered under the Evaluation and Design Based on Strain (ŞGDT) criteria specified in the regulation, of a high reinforced concrete structure with a height of 72 m according to the Turkish Building Earthquake Code (TBDY) 2018 under the Earthquake Design Class 1 (DTS) category. Considering the performance and structural behavior of different flooring types, comparisons were made. Within the same vertical support system, 4 different models, commonly used in reinforced concrete structures, consisting of conventional slab system, ribbed hardy slab system, flat slab system and non-modeled floor conventional slab system were considered. The same strength properties are included in the material selection of the concrete and reinforcement used for each building system. Inelastic strains obtained from the analyses were compared with each other and performance levels were determined according to different flooring types. As a result, in non-linear behavior analysis, it has been observed that modeling of slabs can change the element damage levels and building behavior, contributing to the horizontal in-plane rigidity of the building systems and causing more strain on the vertical elements.

Keywords

• TBDY2018
• Non-linear analysis
• Tall buildings
• Conventional slab
• Ripped slab
• Flat slab

TBDY 2018’ e göre farklı döşeme tiplerinin yüksek bina sınıfındaki yapıda doğrusal olmayan davranışa olan etkilerinin incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY) 2018’e göre yüksekliği 72 m olan ve Deprem Tasarım Sınıfı 1 (DTS) kategorisine giren yüksek bir betonarme yapının, yönetmelikte belirtilen Şekil Değiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) kriterleri altında doğrusal olmayan analiz göz önünde bulundurularak farklı döşeme tiplerinde performans ve yapısal davranışına ait karşılaştırmaları yapılmıştır. Aynı düşey taşıyıcı sistem içerisinde, betonarme yapılarda sıklıkla kullanılan kirişli plak döşeme, mantar döşeme, asmolen döşeme ve döşemenin sistemle birlikte modellenmediği (plak döşemeli) yapı sisteminden oluşan 4 farklı model dikkate alınmıştır. Her yapı sistemi için kullanılan beton ve donatıya ait malzeme seçimlerinde aynı dayanım özelliklerine yer verilmiştir. Analizlerden elde edilen elastik ötesi şekil değiştirmeler birbirleri ile karşılaştırılmış ve farklı döşeme tiplerine göre performans düzeyleri belirlenmiştir. Sonuç olarak doğrusal olmayan davranış analizlerinde döşeme modellemesinin eleman hasar seviyelerini ve yapı davranışını değiştirebildiği, yapı sistemlerinin katlara ait düzlem içi rijitliğine katkı sağlayarak, düşey elemanların daha çok zorlanmalarına sebep olabileceği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• TBDY 2018
• Doğrusal Olmayan Analiz
• Yüksek Yapılar
• Mantar Döşeme
• Plak Döşeme
• Dişli Döşeme
• TBDY2018
• Non-linear analysis
• Tall buildings
• Conventional slab
• Ripped slab
• Flat slab

References

1. D. Uzun, 33 katlı betonarme yüksek bir binanın deprem davranışına farklı döşeme sistemlerinin etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2014.
2. S. M. Ahmed, U. Gunesekaran, Effect of floor slabs on the seismic performance of RC frames. NZSEE Conference, sayfa. 10, India, 2014.
3. S. Abera, Effects of floor diaphragm flexibility in reınforced concrete structures and code provision. Yüksek Lisans Tezi, AddisAbabaInstitute of Technology School of Civil and Environmental Engineering, 2015.
4. N. H. Nandeesh, C. G. Shivanand, R. Kiran, Comparatıve study of rigid and flexible floor diaphragm. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 5(1), 67-71.2018.
5. J. Vielma, A. H. Barbat, S. Oller, Seismic performance of waffled-slab floor buildings. Structures and Buildings , 3, 169-182, 2008.https://doi.org/ 10.1680/stbu.2009.162.3.169
6. Ö. Özlem, Doğrusal olmayan taşıyıcı sistemlerde rijit diyafram kabulünün araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, 2006.
7. T. Nyome, T. K. T. Htun, Comparative study of seismic behavior of reinforced concrete building with flat slab and conventional slab floor system. International Journal of Engineering Trendsand Applications (IJETA). 5(5), 13-17. Department of Civil Engineering West Yangon Technological University: Myanmar,2018.
8. S. K. Moon, D. G. Lee, Effects of inplane flor slab flexibility on the seismic behaviour of building structures. EngngStruct , 16(2), 129-144,1994.https://doi.org/10.1016/01410296(94)90038-8

9. H. Rezaeian, C. G. Clifton, J. Lim, Inertial forces from floor diaphragms in braced multi–story buildings. NZSEE Conference, .2017.
10. Y.E. Akkaş, TBDY 2018’ e göre farklı döşeme tiplerinin yüksek bina sınıfındaki bir yapıda doğrusal olmayan davranışa olan etkilerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi, Mersin, 2021.
11. TBDY. 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Afet ve Acil Durum Başkanlığı. Ankara,2018.
12. PEER, NGA Strong Motion Database. http://peer.berkeley.edu/nga , 2020
13. SAP2000. Integrated Software forStructural Analysis and Design Program. Berkeley, California: Computers and Structures Inc.