Investigation of Different Earthquake Ground Motion Level Effects in Reinforced Concrete Frames

Abstract

Turkish Building Earthquake Code (TBEC18) and Earthquake Hazard Map were published in 2018. In TBEC18, four different earthquake ground motion levels (DD-1, DD-2, DD-3, DD-4) are defined. Furthermore, the spectral acceleration coefficients corresponding to earthquake ground motion levels and soil classes are given on the seismic hazard map. In this study, the ground shear forces in the reinforced concrete frames, relative floor displacements and bending moment values in beams were calculated for various earthquake ground motion levels and soil classes. 5-layer and 10-layer reinforced concrete frame models are used in the calculations. The frame models are designed to meet the TBEC18, TS500 and TS498 code requirements. The analyses were carried out using the SAP2000 structural analysis program by using the modal combination method. Spectral acceleration coefficients were taken from the earthquake hazard map of Afyonkarahisar City Centre according to soil classes ZA, ZB, ZC, ZD, ZE and four earthquake ground motion levels. The ground shear forces, relative floor displacements and bending moment values of the two frames were compared according to the earthquake ground motion levels and soil classes.

Keywords

• Turkish Building Earthquake Code 2018,Earthquake ground motion level,Soil class,Modal combination method,Reinforced concrete frame

Betonarme Çerçevelerde Farklı Deprem Yer Hareketi Düzeyi Etkilerinin İncelenmesi

Öz

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY18) ve deprem tehlike haritası 2018 yılında yayınlanmıştır. Bu yönetmelikte dört farklı deprem yer hareketi düzeyi (DD-1, DD-2, DD-3, DD-4) tanımlanmıştır. Ayrıca, deprem yer hareketi düzeylerine ve zemin sınıflarına karşılık gelen spektral ivme katsayıları sismik tehlike haritasında verilmiştir. Bu çalışmada, farklı deprem yer hareketi düzeyleri ve zemin sınıfları için betonarme çerçevelerdeki taban kesme kuvvetleri, göreli kat ötelenmeleri ve kirişlerdeki eğilme momenti değerleri hesap edilmiştir. Hesaplamalarda 5 katlı ve 10 katlı betonarme çerçeve modelleri kullanılmıştır. Çerçeve modelleri, TBDY18, TS500 ve TS498 yönetmelik şartlarını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Analizler, mod birleştirme yöntemi kullanılarak SAP2000 yapısal analiz programıyla yapılmıştır. Afyonkarahisar Merkezi için ZA, ZB, ZC, ZD, ZE zemin sınıfları ve dört deprem yer hareketi düzeyine göre deprem tehlike haritasından spektral ivme katsayıları belirlenmiştir. Analizler sonucunda deprem yer hareketi düzeyleri ve zemin sınıflarına göre iki çerçeveye ait taban kesme kuvvetleri, göreli kat ötelenmeleri ve kirişlerdeki eğilme momenti değerleri karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018,Deprem yer hareketi düzeyi,Zemin sınıfı,Mod birleştirme yöntemi,Betonarme çerçeve

Kaynakça

1. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı. (2018). TBDY2018: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Ankara.
2. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı. (2018). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları. https://tdth.afad.gov.tr,
3. Başaran, V. (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine (TBDY2019) göre Afyonkarahisar için deprem yüklerinin değerlendirilmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi (AKÜ FEMÜBİD), 18, 1028-1035. doi: 10.5578/fmbd.67739
4. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı. (2007). Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik. Ankara.
5. Çavdar, Ö. Yolcu, A. (2018). Mevcut bir okul binasının Türk Bina Deprem Yönetmeliği 2018’e göre yapısal düzensizliklerinin incelenmesi, Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi (Ordu univ. j. sci. tech.), 8(2), 153-164.
6. Kap, T., Özgan, E., Uzunoğlu, M.M. (2019). Betonarme bir okul binasının 2018 Deprem Yönetmeliğine göre incelenmesi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7,1140-1150.
7. Keskin, E., Bozdoğan, K.B. (2018). 2007 ve 2018 Deprem Yönetmeliklerinin Kırklareli İli özelinde değerlendirilmesi, Kırklareli University Journal of Engineering and Science, 4(1), 74-90.
8. Öztürk, M. (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ve Türkiye deprem tehlike haritası ile ilgili İç Anadolu Bölgesi bazında bir değerlendirme, Selçuk Teknik Dergisi (Journal of Selcuk-Technic), 17(2), 31-42.

9. Sap2000. (2020). Yapısal Analiz Programı, Versiyon 20, Computers and Structures Inc., Berkeley, California.
10. Seyrek, E. (2020). Yeni Türkiye sismik tehlike haritasının Ege Bölgesi için değerlendirilmesi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, (NOHU J. Eng. Sci.), 9(1), 414-423. doi: 10.28948/ngumuh.617268
11. Sucuoğlu, H. (2019). 2019 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde başlıca yenilikler, Turkish Journal of Earthquake Research, 1(1), 63-75.
12. Türk Standartları Enstitüsü. (1997). TS498: Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri. Ankara.
13. Türk Standartları Enstitüsü. (2000). TS500: Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları. Ankara.