Düşük ve orta yükseklikteki betonarme binaların yapısal parametre özelliklerinin değerlendirilmesi

Abstract

Ülkemiz yapı stokunun büyük bir bölümünü oluşturan düşük ve orta yükseklikteki betonarme binalar ciddi deprem tehlikesi altındadır. Nüfusun çoğunluğunun içinde yaşadığı bu yapıların deprem performanslarını etkileyen parametrelerin belirlenebilmesi için yapı stokunun değerlendirilmesi gerekir. Bu sebeple Denizli şehri ve çevresinde yaklaşık 500 konut binası üzerinde envanter çalışması yapılmıştır. Düşük ve orta katlı binaları temsil etmesi için envanter çalışması dikkate alınarak 2, 4 ve 7 katlı toplam 144 adet bina modellenmiştir. Farklı beton, donatı sınıfı ve yönetmelik durumları modellemeye yansıtılmıştır. Ayrıca dolgu duvar katkısı, yumuşak kat ve kapalı çıkma düzensizlikleri de hesaplamalara dâhil edilmiştir. Her bir yapı statik itme analizine tabi tutulmuş ve yapılara ait kapasite eğrileri hesaplanmıştır. Çalışmanın amacı düşük ve orta yükseklikteki binaların doğrusal olmayan davranışın dikkate alınması ile elde edilen deplasman taleplerini de içeren çeşitli yapısal parametreler ile bina periyotlarının değişimini incelemektir.

Keywords

• Doğrusal olmayan analiz,Statik analiz,Mevcut betonarme binalar,Yapısal özellikler

Evaluation of structural parameters properties of low and mid-rise reinforced concrete buildings

Abstract

The low and mid-rise reinforced concrete buildings are a major part of existing building stock are under serious earthquake hazard. The building stock, where the majority of the population lives, should be evaluated to determine the parameters affecting their earthquake performance. Therefore, inventory study was carried out on approximately 500 residential buildings in Denizli city and around. A total of 144 buildings with 2, 4 and 7 story were modeled considering the inventory study to represent low and medium-rise buildings. Different classes of concrete, reinforcement and regulation cases were reflected in modeling. Also, infill-wall contribution, soft story and heavy overhang irregularities were included in the calculations. Each building was subjected to static pushover analysis and the capacity curves were obtained. The purpose of this study is to examine the changes of the low and mid-rise building periods with the various structural parameters including displacement demands considering the nonlinear behavior.

Keywords

• Nonlinear analysis,Static analysis,Existing reinforced concrete buildings,Structural properties

References

1. Özcebe G. “Deprem Güvenliğinin Saptanması İçin Yöntemler Geliştirilmesi”. TÜBİTAK İÇTAG YMAÜ İ574 Numaralı Araştırma Projesi Sonuç Raporu, Ankara, Türkiye, 2004.
2. Bayraktar A, Altunisik AC, Pehlivan M. “Performance and damages of reinforced concrete buildings during the October 23 and November 9, 2011 Van, Turkey, earthquakes”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 53, 49-72, 2013.
3. Adalier K, Aydingun O. “Structural engineering aspects of the June 27, 1998 Adana-Ceyhan (Turkey) earthquake”. Engineering Structures, 23(4), 343-355, 2001.
4. Dogangun A. “Performance of reinforced concrete buildings during the May 1, 2003 Bingöl Earthquake in Turkey”. Engineering Structures, 26(6), 841-856, 2004.
5. Sezen H, Whittaker AS, Elwood KJ, Mosalam KM. “Performance of reinforced concrete buildings during the August 17, 1999 Kocaeli, Turkey earthquake, and seismic design and construction practise in Turkey”. Engineering Structures, 25(1), 103-114, 2003.
6. Yakut A, Gülkan P, Sadık Bakır B, Tolga Yılmaz M. “Re-examination of damage distribution in Adapazarı: Structural considerations”. Engineering structures, 27(7), 990-1001, 2005.
7. Ayala DD, Charleson AW. “Review of seismic strengthening guidelines for reinforced concrete buildings in developing countries”. 12th European Earthquake Engineering Conference, London, 9-13 September 2002.
8. Inel M, Ozmen HB, Bilgin H. “Re-evaluation of building damage during recent earthquakes in Turkey”. Engineering Structures, 30(2), 412-427, 2008.

9. Bal İE, Gülay FG, Görgülü O. “Adana bölgesindeki B/A yapı stoğu karakteristiklerinin hasar kayıp tahmin modelleri açısından incelenmesi”. 6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul, Türkiye, 16-20 Ekim 2007.
10. Bal I, Crowley H, Pinho R, Gülay FG. “Detailed assessment of structural characteristics of Turkish RC building stock for loss assessment models”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 28(10), 914-932, 2008.
11. İrtem E, Türker K, Hasgül U. “Türk deprem yönetmeliğine göre tasarlanmış betonarme yapıların performansının değerlendirilmesi”. 6. Uluslararası İnşaat Mühendisliğinde Gelişmeler Kongresi, İstanbul, Türkiye, 6-8 Ekim 2004.
12. Arısoy B, Arel HŞ. “Yapısal özellikleri farklı ba binaların performansa dayalı analizi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(3), 431-439, 2010.
13. Kutanis M, Orak E, Özcan Z. “Betonarme binaların performans düzeylerinin deprem geçirmiş binalarla ilişkilendirilerek belirlenmesi”. 6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul, Türkiye, 16-20 Ekim 2007.
14. FEMA-356. “Prestandart and Comentary for the Seismic Rehabilation of Buildings, prepared by American Society of Civil Engineers for the Federal Emergency”. Washington, DC, USA, 2000.
15. ATC-40. “Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings Applied Technology Council”. Vol 1. Washington, DC. USA, 1996.
16. DBYYHY-2007. “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik”. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, Türkiye, 2007.
17. SEMAp. “Sargılı Etkisi Modelleme Analiz Programı”. Ankara, Türkiye, TÜBİTAK Proje No, 105M024, 2008.
18. Mander JB, Priestley MJN, Park R. “Theoretical stress-strain model for confined concrete”. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804-1825, 1988.
19. Türk Standartları Enstitüsü. “Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları”. Ankara, Türkiye, 500, 2000.
20. İnel M, Özmen HB, Şenel ŞM, Kayhan AH. “Mevcut betonarme binaların yapısal özelliklerinin belirlenmesi”. Uluslararası Sakarya Sempozyumu, Sakarya, Türkiye, 1-2 Ekim 2009.
21. Meral E. Düşük ve Orta Yükseklikteki Betonarme Yapıların Sismik Deplasman Taleplerinin Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2010.
22. ABYYHY-1975. “Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik”. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, Türkiye, 1975.
23. ABYYHY-1998. “Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik”. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, Türkiye, 1998.
24. SAP2000, CSI. “Integrated finite element analysis and design of structures basic analysis reference manual”. Berkeley, CA, USA, Computers and Structures Inc. 2000.
25. Türk Startları Enstitüsü. “Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri”. Ankara, Türkiye, 498, 1987.
26. FEMA-440. “Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures, prepared by ATC for American Society of Civil Engineers for Federal Emergency”. Washington, DC, USA, 2005.
27. Chopra AK, Goel RK, Chintanapakdee C. “Evaluation of a modified MPA procedure assuming higher modes as elastic to estimate seismic demands”. Earthquake Spectra, 20(3), 757-778, 2004.
28. Goel RK, Chopra AK. “Role of higher-“mode” pushover analyses in seismic analysis of buildings”. Earthquake Spectra, 21(4), 1027-1041, 2005.
29. Özmen HB. Düşük ve Orta Yükseklikteki Betonarme Yapıların Deprem Performanslarını Etkileyen Faktörlerin İrdelenmesi. Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2011.
30. Elnashai AS, Mwafy AM. “Overstrength and force reduction factors of multistorey reinforced-concrete buildings”. The structural design of tall buildings, 11(5), 329-351, 2002.
31. Massumi A, Tasnimi A, Saatcioglu M. “Prediction of seismic overstrength in concrete moment resisting frames using incremental static and dynamic analyses”. 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, BC, Canada, 1-6 August 2004.