Çok katlı betonarme yapılarda deprem performansının belirlenmesi yöntemleri ve güçlendirme önerileri

Abstract

Bu çalışmada, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY) 2007'de verilen doğrusal elastik olmayan analiz yöntemlerinden birisi olan Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile mevcut bir binanın deprem performansının belirlenmesi ve güçlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, İzmir ilinde 1986 yılında Z3 zemin türü üzerine inşa edilmiş, betonarme çerçeve sistemli beş katlı bir bina ele alınmıştır. Binaya ait mimari ve betonarme projeler ilgili belediyeden temin edilmiş ve yapılan analizlerde binanın malzeme ve geometri özellikleri ile betonarme detaylarının mevcut projeye tamamen uyduğu kabul edilmiştir. Binanın üç boyutlu analitik modeli oluşturulmuş ve ilgili deprem doğrultularında Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi kullanılarak binanın itme analizi gerçekleştirilmiştir. Mevcut projede kullanım amacı konut olarak belirtilen bina için 50 yıllık süreç içinde aşılma olasılığı %10 olarak tanımlanan tasarım depremi altında performans değerlendirilmesi yapılmıştır._x000B_Yapılan performans değerlendirilmesi sonunda binanın hedeflenen Can Güvenliği performans düzeyini sağlamadığı görülmüş ve binanın güçlendirilmesi yoluna gidilmiştir. Mevcut binanın güçlendirilmesi, binaya her iki doğrultuda ikişer adet güçlendirme perdesinin eklenmesiyle gerçekleştirmiştir. Güçlendirilen binanın ilgili deprem doğrultuları için Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile itme analizleri tekrarlanmış ve güçlendirilen bina için de aynı deprem etkisi (tasarım depremi) altında performans değerlendirilmesi yapılmıştır._x000B_Hem mevcut bina, hem de güçlendirilmiş bina için yapılan itme analizleri ve performans değerlendirmeleri tez çalışmasının ilgili bölümlerinde detaylı olarak açıklanmıştır. Çalışmada, analiz sonuçları dikkate alınarak her iki durum (mevcut ve güçlendirilmiş durum) için binanın deprem performansı karşılaştırılmış ve güçlendirme yönteminin etkinliği irdelenmiştir. Ayrıca her iki binanın belirlenen performans noktalarında yerdeğiştirme talepleri, dayanım talepleri ve en büyük plastik dönmenin hesaplandığı kesitlerde beton ve donatı çeliğindeki birim deformasyonlar hesaplanarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar tez kapsamında sunulmuş ve güçlendirme yöntemi ile ilgili önerilerde bulunulmuştur. In this study, it is intended to determine the earthquake performance of an existing building by using Incremental Equivalent Earthquake Load Method which is one of the nonlinear analysis methods presented in Turkish Earthquake Code and strength of the same building. For this purpose, five-story reinforced concrete moment resisting frame building which was constructed in 1986 on Z3 soil type in the city of İzmir is taken into consideration. Architectural and reinforcement projects of the building are provided from corresponding municipality and it is accepted that all material and geometrical properties and reinforcement details are in accordance with the project of the building. Three dimensional analytical model of the building is constituted and pushover analyses are performed by using Incremental Equivalent Earthquake Load Method for corresponding earthquake directions. Seismic performance of the building which was occupied for residential purpose is evaluated under a design earthquake that may be exceeded in a 50-year period with 10 percent probability._x000B_According to the results obtained from the seismic performance assessment of the building, it is observed that the building does not satisfy its target Life Safety performance level and it is decided to strength it. The building is strengthened by addition of four shear walls in both directions. After this, pushover analysis of the strengthened building is performed again by using Incremental Equivalent Earthquake Load Method for corresponding earthquake directions and reassessment of the seismic performance of the building under the same earthquake is done._x000B_The results of pushover analyses and performance assessments of both existing and strengthened buildings are given with details in the corresponding chapters of the thesis. According to the analysis results, seismic performance of the existing building and the strengthened building are compared and effectiveness of the strengthening method is investigated. Also, a comparison in terms of displacement demands, lateral load resisting demands and strains in concrete and reinforcement steel in section where maximum plastic rotation was calculated is done by considering performance points of two buildings. The results are presented in the thesis and recommendations are made for strengthening methods