Betonarme binalarda bir dış aks boyunca olan mesnet çökmesinin yapı performansı üzerine etkileri

Abstract

Bu tez çalışması, konut türü ve kare plana sahip bir binanın bir dış aksındaki mesnetlerinde meydana gelebilecek çökme durumlarının bina deprem performansına olan etkilerini ayrıntılı bir şekilde incelemektedir. Tez kapsamında mesnet çökmesi seviyesi, aks açıklıkları ve kat sayısı değiştirilerek parametrik bir çalışma yürütülmüştür. İncelenen bina modelleri, A ve B grupları olarak sınıflandırılmıştır. Her iki grup, aynı aks ve eleman sayısına sahip olup, farklılık A grubu binalarda aks açıklıklarında, B grubu binalarda ise kat sayılarında yapılmıştır. Çalışmada incelenen binaların Bursa ili Yıldırım ilçesinde olduğu kabul edilmiştir. Her bir binanın sonlu eleman modeli, SAP2000 programı kullanılarak oluşturulmuş ve farklı mesnet çökme durumları altında Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’e göre belirlenen tasarım depremi etkisi altındaki performans düzeyleri detaylı bir şekilde değerlendirilmiştir. Analizlerde, modellerde kolon ve kiriş uçlarında plastik mafsallar tanımlanmış, Performans analizleri için doğrusal olmayan tek modlu statik itme analizi yöntemi kullanılmıştır. Binaların performansının hangi çökme değerinde değiştiğini tespit etmek için çökme değerleri sıfırdan başlanarak 5’er cm arttırılarak analizler tekrar edilmiştir. Bu artışlarda performansın değiştiği aralık tespit edildiğinde, aralığın alt sınırı olan çökme değeri 1’er cm arttırılarak analizler tekrar edilmiştir. Bu yöntemle tam olarak kaç cm mesnet çökmesi değerinde yapının performansının değiştiği tespit edilmiştir. Analiz sonuçları kısa açıklıklı binaların uzun açıklıklı binalara göre mesnet çökmesine daha hassas olduğunu ortaya koymuştur. Kısa açıklıklı binaların kirişlerinde plastik mafsal oluşumu, uzun açıklıklı binalara göre daha küçük mesnet çökmelerinde meydana gelmektedir. Bununla birlikte aynı aks açıklığına sahip az ve çok katlı binalar arasında farklı mesnet çökme durumlarına göre performans düzeylerinde belirgin bir fark gözlemlenmemiştir.

This thesis study examines in detail the effects of differential settlement that may occur in the supports on an external axis of a residential type and square plan building on the earthquake performance of the building. Within the scope of the thesis, a parametric study was carried out by changing the support settlement level, span length and number of floors. The examined building models are classified as A and B groups. Both groups have the same number of axes and elements, and the difference is made in the span length in Group A buildings and in the number of floors in Group B buildings. It is assumed that the buildings examined in the study are in Yıldırım district of Bursa province. The finite element model of each building was created using the SAP2000 program and the performance levels under the design earthquake determined in accordance with the Turkish Building Earthquake Regulation 2018 under different settlement values were evaluated in detail. The plastic hinges were defined at the ends of columns and beams in the numerical models. Non-linear single-mode static pushover analysis method was used for performance analyses. In order to determine at what differential settlement value the performance of the buildings changed, the analyses were repeated by starting from zero and increasing the settlement values by 5 cm. When the range in which the performance changed in these increases was determined, the analysis was repeated by increasing the settlement value, which is the lower limit of the range, by 1 cm. With this way, it was determined that the performance of the structure changed at exactly how many cm of support settlement. Analysis results revealed that short-span buildings are more susceptible to support settlement than long-span buildings. Plastic hinge formation in the beams of short-span buildings occurs in smaller support settlements compared to long-span buildings. However, no significant difference in performance levels was observed between low-rise and high-rise buildings with the same span length under various differential settlement situations.