Determination of Minimum Shear Wall Ratio for the Compatibility Behavior of Shear Wall-Frame in Earthquake Resistant Design of Reinforced Concrete Structural Systems

Abstract

Depreme dayanıklı yapı tasarımında kat adedi arttıkça, taşıma kapasitesini aşmamak, yatay ötelenmeleri sınırlamak ve çerçeve içi bölme duvarların hasar görmesini engellemek için betonarme perde elemanların kullanımı zorunlu hale gelmektedir. Depreme maruz kalmış yapılar incelendiğinde, bazı binalarda yeteri kadar betonarme perde eleman bulunmamasından dolayı, yatay ötelenmelerin sınır değerleri aştığı, perde elemanların daha büyük kesme gerilmelerine maruz kaldığı ve beklenmedik öncül gevrek kesme göçmelerinin perdelerde ortaya çıktığı görülmektedir. Betonarme çerçeve sisteme kısmi perde elemanların eklenmesiyle çerçeve sistem davranışının karma sistem davranışına evirildiği, perde oranının daha da arttırılmasıyla, konsol kirişe benzetilen perde duvar davranışına geçtiği bilinmektedir. Yatay deplasmanları sınırlamak için sadece tek bir kat alanına bağlı olarak gerekli perde duvar alanının belirlenmesi üzerine birçok çalışma bulunmaktadır. Burada ise binanın perde duvar davranışı göstermesi için kolon ve perdelerin ön tasarımı aşamasında, donatı artış oranına bağlı olarak bina maliyetindeki artış ve perde-çerçeve davranış uyumluluğu dikkate alınarak, perdelerin karşıladığı momentin bina taban momentine oranına bağlı, bir kattaki perde alanının tüm katların alanına oranının minimum değeri tespit edilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla, Türkiye Bina Deprem Yönetmelik (TBDY-2018) kurallarına uygun çerçeve sistemden oluşan beş katlı ve planda simetrik bir bina tasarlanmıştır. Öncelikle, kiriş-kolon çerçeve sistemden oluşan bu modele asansör perdesi eklenmiş, daha sonra asansörlü modele çeşitli oranlarda simetrik perdeler ilave edilerek toplamda 10 model oluşturulmuştur.Anahtar Kelimeler: Betonarme binalarda depreme dayanıklı yapı tasarımı, perde-çerçeve taşıyıcı sistemlerde minimum perde oranı, perde momentinin taban momentine oranı, etkin göreli kat ötelemesi, gevrek kesme göçmesi.

Comparison of Structural System Types Given in Tbec 2018 Code for Mid-Rise Buildings With Linear Analysis Method

“…İ. Ünsal Depreme dayanıklı yapı tasarımı için pek çok yazılım kullanılabilmektedir [9][10][11][13][14][15][16][17][18]. Bu çalışmada taşıyıcı sistem tiplerini karşılaştırmak üzere STA4-CAD bilgisayar programında [19]…”

“…Doğan ve ark. [10] perde oranı az olan perdeli-çerçeveli sistemlerde, konsol perde davranışıyla çerçeve davranışı arasındaki uyumsuzluğunun giderilmesi ve binanın perde duvar davranışı ADYU Mühendislik Bilimleri Dergisi 17 (2022) 431-446 gösterebilmesi için, bir kattaki perde alanının tüm katların alanına oranının minimum değeri tespit edilmeye çalışılmıştır. Perdelerin ön tasarımı aşamasında, donatı artış oranına bağlı olarak bina maliyetindeki artış ve perde-çerçeve davranış uyumluluğu dikkate alınmıştır.…”