Örnek bina üzerinde ASCE Eurocode ve TBDY de önerilen çok modlu performans analizlerinin irdelenmesi

Abstract

Türkiye'de özelikle 6 Şubat 2023 tarihinde meydana gelen ve asrın felaketi olarak adlandırılan depremler mevcut binaların deprem performanslarını değerlendirmesini gerekli kılmıştır. Bu çalışmanın başlıca amacı, Türk Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018), Amerikan standardı (ASCE 41-17) ve Avrupa standardında (Eurocode 8) öngörülen deprem performans analizlerini örnek bina üzerinde gerçekleştirmek ve elde edilen bulguları karşılaştırmalı olarak irdelemektir. Bu amaçla 15 katlı ve düşey taşıyıcıları kolonlar ve perde duvarlardan, döşeme sistemi balkonlar hariç kirişli döşemeden oluşan bir bina uygulama örneği olarak seçilmiştir. Binanın deprem performansının değerlendirilmesinde doğrusal olmayan davranışı dikkate alarak çok modlu itme analizi kullanılmıştır. Analiz için ETABS ve Sta4CAD yazılımlarından yararlanılmıştır. Binanın analizi sonucu elde edilen plastik mafsallar üzerinden hasar düzeyleri belirlenmiştir. Elemanlardaki hasar seviyelerine bağlı olarak da binanın genel olarak yeterli deprem performansına sahip olup olmadığı tespit edilmiştir. Tezde dikkate alınan yönetmelik ve standartlarda deprem hasarlarına ilişkin tanımlanan değerlerde farklılıklar bulunmaktadır. Bu farklılıklar da deprem performans analizlerinde özellikle de eleman hasarlarında kendini göstermektedir. Yapılan analizlerde, yatay yer değiştirme ve kat öteleme oranlarında yönetmelikler arasında belirgin farklar görülmüştür. TBDY 2018 en düşük, Eurocode 8 en yüksek, ASCE 41-17 ise orta düzeyde değerler üretmiştir. Hasar düzeyi analizlerinde kolonların büyük çoğunluğunun tüm yönetmeliklerde Sınırlı Hasar Bölgesi’nde kaldığı, kirişlerde ise özellikle TBDY 2018’e göre daha yüksek oranda, %50'den fazlasında, Belirgin Hasar oluştuğu görülmüştür.

The earthquakes that occurred in Türkiye on February 6, 2023, known as the disaster of the century, have made it essential to evaluate the seismic performance of existing buildings. The primary objective of this study is to conduct seismic performance analyses on a sample building in accordance with the Turkish Building Earthquake Code (TBDY 2018), the American standard (ASCE 41-17), and the European standard (Eurocode 8), and to comparatively examine the findings. For this purpose, a 15-story building with vertical load-bearing elements consisting of columns and shear walls, and a slab system composed of beam-supported slabs excluding balconies, was selected as a case study. Nonlinear behavior was taken into account in the seismic performance evaluation, and a multi-mode pushover analysis was performed. ETABS and Sta4CAD software were used for the analyses. Damage levels were determined based on plastic hinge formations obtained from the building analysis. Depending on the damage levels of structural elements, the overall seismic performance of the building was assessed. The codes and standards considered in the study differ in their definitions related to earthquake damage, which is reflected particularly in the element damage levels during the seismic performance analyses. The analyses revealed significant differences in lateral displacements and story drift ratios among the codes. TBDY 2018 produced the lowest values, Eurocode 8 the highest, while ASCE 41-17 yielded moderate results. In the damage level analyses, it was observed that the majority of columns remained within the Limited Damage Zone under all codes, while in beams, especially according to TBDY 2018, a higher proportion, more than 50% experienced Significant Damage.