Basitleştirilmiş tasarım ilkelerinin betonarme binaların kat ötelemelerine tesiri üzerine bir inceleme

Öz

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği' inde (TBDY) düzenli yerinde dökme betonarme binalar için basitleştirilmiş tasarım kuralları ayrıntılı olarak verilmektedir. Bu tasarım kurallarında, taşıyıcı sistem türüne bağlı olarak kolon ve perde elemanların kesit boyutları için ön tasarım koşulları belirtilmektedir. Çalışma kapsamında, taşıyıcı sistemi çerçeveli olan üç ve beş katlı, farklı yapısal özellikleri olan 38 adet model bina tasarımı yapılmıştır. Model binaların tasarım kuraları ve kolon elemanlarının kesit boyutları, TBDY' de belirtilen sınır şartlarını sağlayacak şekilde dikkate alınmıştır. Analizlerde, farklı deprem sınıfı, zemin türü ve bina yüksekliği kullanılarak, binalara ait basitleştirilmiş ve standart hesap yöntemleriyle elde edilen elastik taban kesme kuvvetleri hesaplanmıştır. Ayrıca, binalar ait kat ötelemeleri ve göreli kat yerdeğiştirme değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen taban kesme kuvvetleri ve kat ötelemeleri kendi içerisinde karşılaştırılmıştır. TBDY kapsamında göreli kat ötelemeleri için belirtilen sınır şartı kontrolleri yapılmıştır. TBDY kapsamına basitleştirilmiş tasarım kuralları ile modellenen binaların göreli kat ötelemeleri için belirtilen sınır şartı çoğunlukla karşılamadığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Kat ötelemesi
• Betonarme bina
• Taban kesme kuvveti
• Ön tasarım

An investigation on the effect of simplified design principles on the storey drift of RC buildings

Öz

Simplified design rules for regular reinforced concrete (RC) buildings are given in detail in the Turkish Building Seismic Code (TBSC). Depending on the structural system type, preliminary design conditions are specified for the cross-sectional dimensions of the columns and RC shear walls. In the study, three and five-storey 38 model buildings with have different structural features and framed load-carrier systems were designed. The design rules of the model buildings and the cross-sectional dimensions of the columns have been considered to meet the threshold conditions specified in TBSC. In the analyses, the elastic base shear forces of the RC buildings were obtained by using different earthquake class, soil type and building height. In addition, storey drifts and relative storey displacements of RC buildings were calculated. The obtained base shear forces and storey drifts were compared within themselves. Within the scope of TBSC, the specified threshold condition controls were made for the relative storey drifts. It has been observed that the buildings modeled with simplified design rules within the scope of TBCD mostly do not meet the threshold condition specified for the relative storey drifts.

Anahtar Kelimeler

• Storey drift
• RC building
• Base shear force
• Pre-design

Kaynakça

1. ATC (Applied Technology Council), Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings. ATC-40, Rep. No. SSC 96-01. West Sacramento, CA: California Seismic Safety Commission, 1996.
2. FEMA 273, NEHRP Guidelines For The Seismic Rehabilitation of Buildings, Developed by the Building Seismic Safety Council for the Federal Emergency Management Agency. Washington, D.C., USA, 1997.
3. FEMA-356, Prestandart and Commentary for Seismic Rehabilitation of Buildings. Washington,D.C., 2000.
4. DBYBHY, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara, 2007.
5. TBDY, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Türkiye Cumhuriyeti İçişleri Bakanlığı, AFAD Yönetimi Başkanlığı, Ankara, 2018.
6. A.C. Pay, A new methodology for the seismic vulnerability assessment of existing buildings in Turkey. M.S. dissertation, Dept. of Civil Engineering, Middle East Technical Univ., Graduate School of Natural and Applied Sciences, Turkey, 2001.
7. H. Tekeli, H. Dilmac, F. Demir, M. Gencoglu, and K. Guler, Shear stress indicator to predict seismic performance of residential RC buildings. Computers and Concrete, Vol:19(3), 283–291, 2017. https://doi.org/10.12989/cac .2017.19.3.283.
8. H. Dilmaç, Preliminary assessment approach to predict seismic vulnerability of existing low and mid-rise RC buildings. Bulletin of Earthquake Engineering, 18(7), 3101-3133, 2020. https://doi.org/10.1007/s10518-020-00809-z.

9. A. Gündoğay, H. Ulutaş ve H. Tekeli, Mevcut atölye binalarının deprem güvenliğin incelenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi 10:2, 755-768, 2019. https://doi.org/10.24012/dumf.432136.
10. A. Yakut, Capacity related properties of RC frame buildings in Turkey. J. Earthquake Eng. 12 (S2): 265–272,2008. https://doi.org/10.1080/13632460802014295.
11. P. Gülkan and M. A. Sozen, Procedure for determining seismic vulnerability of building structures. ACI Struct. J. 96 (3): 336–342, 1999.
12. B. Balun, Ö.F. Nemutlu ve A. Sarı, TBDY 2018 Basitleştirilmiş Tasarım Kurallarının Taban Kesme Kuvvetine Etkisinin İncelenmesi. Türk Doğa ve Fen Dergisi 9.Özel Sayı: 173-181, 2020. https://doi.org/10.46810/tdfd.749257.
13. Türkiye Deprem Tehlike Haritası, AFAD Başkanlığı. https://deprem.afad.gov.tr/deprem-tehlike-haritasi Erişim tarihi: 01.04.2020.
14. H. Dilmaç, Çerçeveli betonarme binaların TBDY kapsamında ön tasarımı. 3.International Symposium of Engineering Applications on Civil Engineering and Earth Sciences, sayfa 103-110, Karabük, Türkiye, 22-24 Ekim 2021.