Effect of Local Site Classes on Torsional Irregularity in Structures According to Turkish Seismic Codes 2007 and 2018

Abstract

A major parts of Turkey is located on the active seismic belts. Until now, many structureshave been damaged and even collapsed due to the destructive effects of the earthquake. The earthquakeshave caused largely in loss of life and property. The inevitable earthquake fact has revealed the concept ofearthquake resistant design. The structures must be had sufficient rigidity and strength according toearthquake resistant structure design principles. Load-bearing system and the distribution of these twostructural properties must be formed symmetrically and regularly. However, irregular structures areconstructed due to architectural reasons. In these structures which are irregular in terms of structuregeometry and distribution of rigidity, is seen torsional irregularity. Torsional irregularity negatively affects the earthquake performance of the structure. Therefore, it becomes a subject that needs to be meticulouslyinvestigated.In this study, effect of different local site classes on torsion irregularity in structures have been investigatedaccording to Turkish Seismic Code-2007 and Turkish Building Earthquake Code-2018. Modeling andearthquake analyses have been performed in SAP 2000 program. Earthquake analyses of 270 structures for5 different structure types have been carried out by using the Equivalent Seismic Load Method and ModeSuperposition Method. Torsional irregularity coefficients of the structures on different local site classeshave been obtained for 4, 6 and 8-storey structures. The results have been compared according to bothearthquake analysis methods and Turkish Seismic Codes. In the Turkish Building Earthquake Code-2018,torsional irregularity coefficients of the regular structures have decreased compared to the Turkish SeismicCode-2007, while there has been seen a substantial increase in torsional irregularity coefficients of theirregular structures. The effect of local site classes on the calculations has become more realistic along withthe Turkish Building Earthquake Code-2018. It has been concluded that local site class has a significanteffect on torsional behavior in Turkish Building Earthquake Code-2018 and this effect must be taken intoconsideration in the design and evaluation of the structures with torsional irregularity.

Türkiye’nin büyük bir çoğunluğu aktif deprem kuşakları üzerinde yer almaktadır. Bu zamana kadarbirçok yapı depremin yıkıcı etkileri nedeniyle hasar görmüş hatta göçmüştür. Depremler büyük orandacan ve mal kaybına neden olmuştur. Kaçınılmaz deprem gerçeği, depreme dayanıklı tasarım kavramınıortaya çıkarmıştır. Yapıların, depreme dayanıklı yapı tasarım ilkelerine göre yeterli rijitlik ve dayanımasahip olması gerekmektedir. Bu iki yapısal özelliğin dağılımı ve taşıyıcı sistem simetrik ve düzenli birşekilde oluşturulmalıdır. Ancak mimari nedenlerden dolayı düzensiz yapılar inşa edilmektedir. Yapıgeometrisi ve rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan bu yapılarda burulma düzensizliğigörülmektedir. Burulma düzensizliği, yapının deprem performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Bunedenle titizlikle araştırılması gereken bir konu haline gelmektedir.Bu çalışmada, Türk Deprem Yönetmeliği-2007 ve Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018’e göre farklı yerelzemin sınıflarının yapılardaki burulma düzensizliğine etkisi araştırılmıştır. Modelleme ve depremanalizleri SAP 2000 programında yapılmıştır. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemikullanılarak 5 farklı yapı tipi için 270 adet yapının deprem analizleri gerçekleştirilmiştir. 4-6 ve 8 katlıyapılar için, farklı zemin sınıflarındaki yapıların burulma düzensizliği katsayıları elde edilmiştir. Sonuçlar,her iki deprem analiz yöntemi ve deprem yönetmeliklerine göre karşılaştırılmıştır. Türk Bina DepremYönetmeliği-2018’de düzenli yapıların burulma düzensizliği katsayıları Türk Deprem Yönetmeliği-2007’egöre azalırken, düzensiz yapıların burulma düzensizliği katsayılarında ciddi bir artış olduğu görülmüştür.Yerel zemin sınıflarının hesaplamalara olan etkisi Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018 ile daha gerçekçihale gelmiştir. Yerel zemin sınıfının Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018’de burulma davranışı üzerindeönemli bir etkiye sahip olduğu ve burulma düzensizliğine sahip yapıların tasarım ve değerlendirilmesindeyerel zemin sınıfının bu etkisinin dikkate alınması gerektiği sonucuna varılmıştır.