Comparison of TEC (2007) and TBEC (2018) Earthquake Codes in terms of Section Damage Limits

Abstract

In order to determine the earthquake safety of an existing or new structure, it is necessary to first determine the cross-sectional damage level of each bearing element. For this purpose, the structure to be determined for earthquake safety is first analyzed with one of the nonlinear assessment methods. The damage level of the section is obtained by comparing the strain value of the cross section with strain upper limit values which is the value corresponding to the level of cross-sectional damage in the code in force. Therefore, it is extremely essantial to obtain accurate cross-sectional damage limit values in determining earthquake safety of buildings. In this study, Turkish Building Earthquake Code (TEC, 2007) which was used to evaluate earthquake safety of existing buildings before 2019 and Turkish Building Earthquake Code(TBEC, 2018) which was started to be used since the 2019 were compared in terms of section boundaries damage. For this purpose, one beam, column and shear wall section were determined. Two types of material groups were selected: low quality to reflect existing structures and good quality to reflect new structures for comparison of codes. In low quality material group; concrete grade C10, reinforcement grade S220, structural bearing tie densification at 250 mm and non- distence piece was selected. In high quality material group; concrete grade C25, reinforcement grade S420, structural bearing tie densification at 10 mm and the presence of sufficient distence piece was selected. In addition, 3 different axial load levels were determined for column and shear wall sections. Then, the upper limit values of the strains corresponding to the cross-sectional damage level of totally 14 section were obtained based on the TEC (2007) and TBEC (2018) earthquake codes by analysing each of axial load levels. Cross-sectional damage levels were determined depending on the resulting strain upper limit values and were shown on the moment curvature plots. The results determined according to both codes were compared with each other.

Keywords

• Section damage limits
• Earthquake safety
• Moment curvature
• Strain

DBYBHY (2007) ve TBDY (2018) Deprem Yönetmeliklerinin Kesit Hasar Sınırları Açısından Kıyaslanması

Öz

Mevcut veya yeni yapılacak betonarme bir yapının deprem güvenliğinin belirlenmesi için öncelikle her bir taşıyıcı elemanın kesit hasar seviyesinin belirlenmesi gereklidir. Bunun için doğrusal olmayan değerlendirme yöntem ile deprem güvenliği belirlenecek yapı analiz edilir. Yapılan analiz sonucu kesitte oluşan şekil değiştirme değerinin, yürürlükte olan yönetmelikteki kesit hasar seviyesine tekabül eden şekil değiştirme üst sınır değerleri ile kıyaslanması ile kesitin hasar seviyesi elde edilir. Dolayısı ile yapıların deprem güvenliğini belirlenmesinde kesit hasar sınır değerlerinin doğru bir şekilde elde edilmesi oldukça önem arz etmektedir. Bu çalışmada, 2019 yılından önce mevcut yapıların deprem güvenliğinin değerlendirilmesinde kullanılan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY,2007) ve 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY, 2018) kesit hasar sınırları açısından kıyaslanmıştır. Bunun için birer adet kiriş, kolon ve betonarme perde kesiti belirlenmiştir. Yönetmeliklerin kıyaslamasında mevcut yapıları yansıtması amacıyla düşük dayanımlı ve yeni yapılacak yapıları yansıtması amacıyla iyi dayanımlı olmak üzere iki tip malzeme grubu seçilmiştir. Düşük dayanımlı malzeme grubunda; beton sınıfı C10, donatı sınıfı S220, mesnetlerde 250 mm aralıkta etriye sıklaştırması ve çiroz olmama durumu, iyi dayanımlı malzeme grubunda ise beton sınıfı C25, donatı sınıfı S420, mesnetlerde 10 mm aralıkta etriye sıklaştırması ve yeterli miktarda çiroz olması durumu seçilmiştir. Ayrıca kolon ve betonarme perde kesitleri için 3 farklı eksenel yük seviyesi belirlenmiş, eksenel yük seviyelerinin her biri her iki farklı malzeme durumunda çözümlenerek toplamda 14 adet kesitin, DBYBHY (2007) ve TBDY (2018) deprem yönetmeliklerine göre kesit hasar seviyesine tekabül eden şekil değiştirme üst sınır değerleri elde edilmiştir. Elde edilen şekil değiştirme üst sınır değerlerine bağlı olarak kesit hasar seviyeleri belirlenmiş ve moment eğrilik grafikleri üzerinde gösterilmiştir. Her iki yönetmeliğe göre belirlenen sonuçlar birbiri ile kıyaslanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kesit hasar sınırı
• Deprem güvenliği
• Moment eğrilik
• Şekil değiştirme

Kaynakça

1. DBYBHY. (2007). Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik. Ankara: Bayındırlık ve İskan Bakanlığı.
2. Elci, H. ve Goker, K. A. (2018). Deprem Yönetmeliklerinin (DBYBHY 2007 ve TBDY 2018) Betonarme Kolonların Deprem Performansı Açısından Karşılaştırılması. International Journal of Scientific and Technological Research, 4(6), 9-21.
3. Eurocode 8 (2003). Design of Structures for Earthquake Resistance. Brussels: Comité Européen Normalisation.
4. Ersoy, U. ve Özcebe G. (1998). Sarılmış Betonarme Kesitlerde Moment-Eğrilik İlişkisi Analitik Bir İnceleme. Teknik Dergi, 9(4), 1998-1827.
5. FEMA 356 (1997). Prestandard and Commentary for Seismic Rehabilitation of Buildings. Washington: Federal Emergency Management Agency. Işıltan, Ö. (2010). Yüksek Lisans Tezi. Betonarme Kolonlar için TDY 2007, EUROCODE 8 ve FEMA 356 ile Yapılan Performans Değerlendirmelerinin Deney Sonuçlarıyla Karşılaştırılması. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
6. Mander, J.B., Priestley, M.J.N., and Park, R.(1988). Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete, Journal of Structural Division, 114(8), 1804-1826
7. Nemutlu, Ö. S., ve Sarı, A. (2018). International Engineering and Natural Sciences Conference. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007 ile Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’in Karşılaştırılması, (s. 568-576). Diyarbakır Türkiye.
8. TBDY. (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Ankara: Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı.

9. Ulutaş, H., Tekeli, H., ve Demir, F. (2015). International Burdur Earthquake and Environment Symposium. Kesit Hasar Sınırlarının Belirlenmesinde Sargılama Durumunun Etkisi, (s. 252-259). Burdur Türkiye.