Mevcut Az Katlı Betonarme Bir Binada Perde Kullanımı ve Yerleşiminin Yapısal Davranışa Etkisinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada betonarme binalarda perdelerin kullanılması ve bu perdelerin planda farklı olarak yerleştirilmesi sonucu yapı üzerinde oluşan davranış değişiklikleri incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda Sakarya il sınırları içerisinde belirlenen mevcut bir bina ele alınmış, statik ve mimari proje ile yapıya ait zemin etüt raporlarına ulaşılmıştır. Betonarme binanın mevcut durumuna ek olarak perdelerin plandaki yerleşimlerinin farklı olduğu 6 adet durum için İdeCad paket programı kullanılarak sonlu eleman modelleri üretilmiştir. Yapılan modellemelerden bazılarında bodrum kat tamamen perde ile çevrilmiş, bazılarında ise taşıyıcı sistemde perde elemanı kullanılmadan çerçeve sistemler tercih edilmiştir. Çalışmada, mevcut betonarme bina dâhil olmak üzere üretilen 6 adet yapısal model modal analiz yöntemlerinden biri olan mod birleştirme yöntemi kullanılarak analiz edilmiş ve bölgedeki deprem riskine karşı tasarımı en uygun yapıyı tespit etmek amaçlanmıştır. Analiz sonucunda her bir durum için titreşim periyodu, taban kesme kuvveti, yatay yerdeğiştirme, burulma katsayısı, göreli kat ötelemesi ve yapı maliyeti gibi yapısal parametrelerdeki değişim değerlendirilerek deprem riskinin yoğun olduğu bölgelerimizde yapılacak bina türü yapılar için en uygun tasarımın belirlenmesi sağlanmıştır. Çalışmanın sonucunda, bodrum katı tamamen perdelerden oluşan modelde her iki yönde de deprem riskinin en belirgin düzeyde azaldığı ancak yapı maliyetinin buna paralel olarak arttığı tespit edilmiştir. Buna karşılık olarak taşıyıcı sistemi sadece çerçevelerden oluşan modelde ise deprem riskini en aza indirmek için ilave perde sistemlerinin de kullanılmasının zorunluluk oluşturduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Betonarme Perde
• Betonarme Bina
• Taban Kesme Kuvveti
• Göreli Kat Ötelemesi
• Mod Birleştime Yöntemi
• Yapım Maliyeti

Investigation of the Effect of Shear Wall Use and Placement on Structural Behavior in an Existing Low-Storey Reinforced Concrete Building

Abstract

In this study, the behavioral changes on the building as a result of the use of shear walls in reinforced concrete buildings and the placement of these shear walls differently in the plan were examined. For this purpose, an existing building determined within the borders of Sakarya province has been handled, and the static and architectural project and ground survey reports of the building have been reached. In addition to the current situation of the reinforced concrete building, finite element models were produced using the IdeCad package program for 6 situations where the placement of the shear walls in the plan is different. In some of the models, the basement floor was completely surrounded by shear walls, and in some, frame systems were preferred without using shear wall elements in the carrier system. In the study, 6 structural models produced, including the existing reinforced concrete building, were analyzed using the mode combination method, which is one of the modal analysis methods, and it was aimed to determine the most suitable structure against the earthquake risk in the region. As a result of the analysis, the changes in structural parameters such as vibration period, base shear force, horizontal displacement, torsion coefficient, relative story drift and building cost were evaluated for each case, and the most suitable design for building type structures to be built in regions where earthquake risk is high was determined. As a result of the study, it was determined that the earthquake risk in both directions decreased most significantly in the model whose basement floor was completely sheared, but the cost of the building increased in parallel. On the other hand, it has been determined that the use of additional shear wall systems is a necessity in order to minimize the earthquake risk in the model whose carrier system consists only of frames.

Keywords

• Reinforced Concrete Shear Wall
• Reinforced Concrete Building
• Base Shear Force
• Relative Story Drift
• Mode Combination Method
• Building Cost

Kaynakça

1. S.Aktan, ve N.Kıraç, “Betonarme binalarda perdelerin davranışa etkileri,” Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt:XXIII, Sayı:1, s.16-17 2010
2. T.Uçar, ve O.Merter, “Planda perde yerleşiminin betonarme perde-çerçeveli binaların deprem davranışına etkisi,” Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt.11,Sayı.2,s.12-13,2009
3. G.Kaya, ve A.E.Ö. Özbay, “Perde ve çerçeveli betonarme yapılarda perde konumunun planda düzenlenmesi ve yapısal davranışa etkisi,” Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Cilt.7,Sayı.1, s.7-8,2019 Öztürk.A, Çağlar.N, Dok.G, ve Yüksel.M, “Betonarme perdelerin betonarme yüksek binaların deprem performansına etkileri,” Mühendislik ve Bilimde Yenilikçi Teknolojiler Sempozyumu, s.2-3,2017
4. Kasap.H, Baştürk.T, “Boşluklu Perdeli- Çerçeveli Yapılarda Perde Yerlerinin Degişmesinin Yapı Da Vranışına Etkisi,” Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt.8, Sayı.1,s.31-32,2004
5. Ugalde.D, Garcia.D.L,“ Elastıc Overstrength Of Reınforced Concrete Shear Wall Buıldıngs In Chıle,” 16th World Conference on Earthquake Engineering,2017
6. Lombard.J, Tlau.D, Humar.J.L, Foo.S, Cheung.M.S,“ Seısmıc Strengthenıng And Repaır Of Reınforced Concrete Shear Walls,” 12th World Conference on Earthquake Engineering, Cilt.1, Sayı.1, s.1-2,2000
7. Celep, Z. “Betonarme Yapılar,” İstanbul: Beta Dağıtım, 2013
8. Doğangün, A. “Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarımı,” İstanbul: Birsen Yayınevi, 2012

9. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY)(2018). Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı.