Betonarme binalarda dayanım fazlalığı katsayısı üzerine bir irdeleme

Abstract

Yapıların analiz ve tasarım hususları üzerinde yeni bir düzenleme getiren ve 1 Ocak 2019 tarihinde yürürlüğe giren TBDY 2018 'de belirtilen koşullara uygun olarak dayanım fazlalığı katsayısı üzerine bir irdeleme yapılmıştır. Bu doğrultuda literatür incelemesi yapılmış ve TBDY 2018 'de belirtilen tasarım esaslarına bağlı kalarak 18 tip yapı modeli hazırlanmıştır. Bu modeller 4 kat, 7 kat ve 10 katlı olmak üzere 3 farklı bina yüksekliğinde tasarlanmıştır. Her bina yüksekliği için referans model teşkil etmesi için çerçeveli taşıyıcı sisteme sahip birer model, TBDY 2018 'in 7.6.1.3 Maddesi 'nde belirtilen tanıma uygun olacak şekilde taşıyıcı sistemlerinde ‰ 0.5, ‰ 1, ‰ 1.4, ‰ 1.7 ve ‰ 2 oranlarında betonarme perde eleman bulunduran 6 model tanımlanmıştır. Hazırlanan bu 18 tip yapı model, TDY 2007 üzerine yürürlüğe giren TBDY 2018 ile gelen değişimlerin de incelenmesi adına doğrusal analizler için her iki yönetmeliğe uygun olarak Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi ile 36 adet doğrusal analize tabi tutulmuştur. Bu analizler sonucu iki çözüm yöntemi için de TBDY 2018 'deki koşullar ile yapıların periyotlarının arttığı, taban kesme kuvvetlerinin azaldığı, yani kısaca yapıların daha sünek davranış sergilediği görülmüştür. Bu tezin genel amacı olan dayanım fazlalığı değerlerini belirlemek için TBDY 2018 'e göre Mod Birleştirme Yöntemi ile elde edilen sonuçlar kullanılmıştır. Dayanım fazlalığı katsayılarının belirlenmesi adına yapılan doğrusal ötesi analizlerde yığılı plastik davranış kabulü ile statik itme analizi tercih edilmiştir. Plastik mafsal boyu değişiminin dayanım fazlalığı katsayısı üzerindeki etkisinin incelenmesi için her model için 6 farklı Lp kullanılmıştır. Bu bölüm için toplamda 108 adet doğrusal ötesi analiz yapılmıştır.Analizler sonucu mafsal boyundaki değişimin push-over eğrisindeki akma sınırına kadar olan bölgede bir farklılık göstermediği, gözlemlenmiştir. Rijit diyafram kabul durumunun dayanım fazlalığı katsayısı üzerinde etkisini incelemek adına seçilen 6 tip model 3 farklı plastik mafsal boyu ile analiz edilmiştir. Hazırlanan 18 tip yapı modeli için toplamda 162 adet analiz yapılmıştır. Elde edilen dayanım fazlalığı katsayıları TDY 2018 'de belirtilen değerlerin altında kalmış olmasına rağmen tamamı 1 'den büyüktür. Bu da yapıların yeterli dayanımı sağladığı anlamına gelmektedir. Bu durumda konut türünde inşa edilecek binalar için ‰ 1 oranında betonarme perde içeren taşıyıcı sistem tasarımı, özenli yapılması halinde optimum çözüm olacağı sonucuna varılmıştır. Bina önemi artması ya da kat ötelenmelerinin önlenmesi durumlarında daha fazla perde oranı kullanılması önerilir.

An investigationwasmade on the overstrengthcoefficient in accordancewith the conditionsspecified in TSC 2018 whichcameintoforce on January 1, 2019 and introduced as a newregulation on the analysis and design of the buildings. Inthiscontext, necessaryliteraturereview has beenmade and 18 types of buildingmodelswereprepared in linewith the designprinciplesstated in TSC2018. Thesemodelsaredesigned in 3 differentbuildingheightsincluding 4, 7 and 10 storeys. Foreachbuildingheight, a model withframedstructuralsystemwascreatedtoserve as a reference model foreachbuildingheight. Inadditiontothesemodels, modelswith 6 differentreinforcedconcretewallratios of ‰ 0.5, ‰ 1, ‰ 1.4, ‰ 1.7 and ‰ 2 weredefined in accordancewith the regulationsstated in Article 7.6.1.3 of TSC 2018.These 18 types of structuralmodelsweresubjectedto 36 linearanalyzeswithEquivalentSeismicLoadMethod and ResponseSpectrumMethodforlinearanalyzes in ordertoexamine the changesbetween the old (TSC2007) and recentregulations. As a result of theseanalyzes, it wasseenthat the periods of the buildingsincreasedwith the conditions in TBDY 2018 and the shearforcesdecreased, that is, the structuresexhibitedmoreductilebehavior. The general purpose of thisthesis is todetermine the overstrengthcoefficientvaluesaccordingto TBDY 2018, ResponseSpectrumMethod is used. Inordertodetermine the overstrengthcoefficients, staticpushoveranalysiswithlumpedplasticbehaviorwaspreferred. Inordertoinvestigate the effect of varying in the plastichingelength on the overstrengthcoefficient, 6 differenthingelengthswereusedforeach model. A total of 108 nonlinearanalyzeswereperformedforthissection. As a result of theseanalyzes, it wasobservedthat the varying in the hingelengthdid not make a difference in the regionupto the yield limit of the push-overcurve. Inordertoexamine the effect of rigiddiaphragmacceptance on the overstrengthcoefficient, 6 types of modelsdesiredwereanalyzedwith 3 differentplastichingelengths. A total of 162 analyzeswereperformedfor the 18 types of buildingmodelsprepareduptothispoint.Although the obtainedoverstrengthcoefficientsarebelow the valuesstated in TDY 2018, all of themaregreaterthan 1. Thismeansthat the structuresprovidesufficientstrength. Inthiscase, it is concludedthat the design of the structuralsystemwithRC wallarearatio of ‰ 1for the buildingsto be constructed in residentialtypewill be the optimum solutionif done carefully. It is recommendedtousemoreRC wallratioifbuildingimportanceincreasesorifstoreydisplacementsaredesiredto be restricted.