The Effect Of Vertical Earthquake Force to Second Order Base Moments According To Turkish Building Earthquake Code

Abstract

With the Turkish Building Earthquake Code (TBEC-2018) which came into force in 2019, in addition to the base bending moments caused by horizontal earthquake load and relative displacements of the floors, in the analyses reinforced concrete building, the consideration of the effect of vertical earthquakes has become compulsory.

In this study, a five-storey and symmetrical building in compliance with the rules of the Regulation on Buildings to be Built in Earthquake Zones (DBYBHY-2007) was designed. In addition to the base bending moment due to the horizontal earthquake force, the second order moments due to the relative displacements of floors and the vertical earthquake forces are calculated, then how much second order moments increase the base bending moment has been investigated.

As a result, it is seen that the total second order base moments are less than the base bending moment formed by the horizontal earthquake force. In addition, the bending moment caused by the vertical earthquake forces is found quite less than the second order moment caused by the relative displacements of the floors.

Keywords

• Vertical earthquake load effect,second order effects,Turkish Building Earthquake Code,reinforced concrete building

Türk Bina Deprem Yönetmeliği’ne Göre Düşey Deprem Kuvvetinin İkinci Mertebeden Taban Momentlerine Etkisi

Abstract

2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) ile, betonarme bina analizlerinde, yatay deprem yükü ve göreli ötelenmelerden kaynaklı taban eğilme momentlerine ek olarak, düşey deprem etkilerinin de dikkate alınması zorunlu hale gelmiştir

Bu çalışmada, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY-2007) kurallarına uygun beş katlı ve planda simetrik bir bina tasarlanmıştır. Yatay deprem kuvvetinin oluşturduğu taban eğilme momentine ilave olarak, göreli kat ötelenmeleri ve düşey deprem kuvvetlerine bağlı oluşan ikinci mertebe momentler hesaplanmış, ikinci mertebe momentlerin taban eğilme momentini ne oranda artırdığı araştırılmıştır.

Sonuç olarak, oluşan toplam ikinci mertebe taban momentlerinin, yatay deprem kuvvetinin oluşturduğu taban eğilme momentine oranla az olduğu görülmüştür. Ayrıca düşey deprem kuvvetlerinin oluşturduğu eğilme momentinin, göreli ötelenmelerden kaynaklı ikinci mertebe momentine oranının düşük olduğu görülmüştür. 

Keywords

• Düşey deprem yük etkisi,ikinci mertebe etkileri,Türk Bina Deprem Yönetmeliği,betonarme bina

References

1. [1] Gürel M.A., Kısa M., Deprem Hareketinin Düşey Bileşeninin Çeşitli Yapı Elemanları Üzerindeki Etkileri ve Hasar Potansiyeli, ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, Ankara-Türkiye, 14 Ekim 2002.
2. [2] Doğan E., Elmas M., Binalarda Düşey Deprem Etkisinin Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(1), 9-17, 2004.
3. [3] Rahai A., Effect of Earthquake Vertical Motion on Rc Bridge Piers, 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver-Canada, 1-6 August 2004.
4. [4] Kalkan E., Graizer V., Multi-Component Ground Motion Response Spectra for Coupled Horizontal, Vertical, Angular Accelerations, and Tilt, ISET Journal of Earthquake Technology, 44(1), 259-284, 2007.
5. [14] STA4CAD v14, Yapıların Üç Boyutlu Dinamik Analiz ve Tasarımını Yapabilen Bilgisayar Programı, STA Bilgisayar Mühendislik Müşavirlik Ltd. Şti., Türkiye, 2018.
6. [6] Kadid A., Yahiaoui D., Chebili R., Behaviour of Reinforced Concrete Buildings Under Simultaneous Horizontal and Vertical Ground Motions, Asian Journal of Civil Engineerıng (Building and Housing), 11(4), 463-476, 2010.
7. [7] Baş S., Sevinç M., Kalkan İ. ve Aykaç S., Düşey Deprem Etkisi Altındaki Çok Katlı Betonarme Yapıların Davranışının İncelenmesi, 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, İzmir- Türkiye, 14-16 Ekim 2015.
8. [8] Eren G. ve Beyen K., Düşey Deprem Etkisinde Tipik Bir Binada Gözlenen Performansın Tartışılması, Sekizinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul-Türkiye, 11-15 Mayıs 2015.

9. [9] Aydemir M.E., Jakayev, S., Düzenli Bir Betonarme Binada Düşey Deprem Bileşeninin Yapısal Davranışa Etkisi, Afet ve Risk Dergisi, 2(1), 1-13, 2019.
10. [10] Kalaylı M.A., Depremde devrilmeye karşı bina yükseklik/genişlik oranının zemin yatak katsayısına bağlı olarak bilgisayar destekli optimum tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, 2017.
11. [11] Genç Y., Türk ve bazı yabancı deprem yönetmeliklerine göre betonarme binaların analizinde düşey deprem yük etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, 2019.
12. [12] DBYBHY 2007, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, 2007.
13. [13] TBDY 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara, 2018.
14. [15] SAP2000 v19.1.1, Integrated Solution for Structural Analysis and Design, Computers and Structures Inc., Berkeley, CA, USA, 2017
15. [16] TS500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
16. [17] TS498, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1997.
17. [18] URL-1: https://tdth.afad.gov.tr/TDTH/main. xhtml (Erişim tarihi: 31.12.2018)