Yeni Betonarme Binalar için Etkin Kesit Rijitlikleri ve Statik İtme Analizleri

Abstract

Depremler, insan hayatına dolaylı veya doğrudan etki eden doğal afetlerdir. Son yıllarda meydana gelen depremlerin olumsuz etkilerinden dolayı betonarme yapıların performansa dayalı tasarımı giderek önem kazanmıştır. Güncel deprem yönetmeliklerinde, kuvvet esasına dayanan yöntemler yerine, şekil değiştirmeye göre tasarım kullanılmaya başlanmıştır. Betonarme yapıların doğru tasarlanabilmesi için betonarme elemanların doğru anlaşılması gerekir. Eleman davranışları ise kesit davranışlarının tespit edilmesine bağlıdır. Çalışma kapsamında kolon kesitlerin davranışı, malzemelerin doğrusal olmayan davranışı göz önüne alınarak moment-eğrilik ilişkilerinden elde edilmiştir. Betonarme kolonların farklı eksenel yük seviyeleri için moment eğrilik ilişkileri, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) beton modeli dikkate alınarak elde edilmiştir. Değişen parametrelerin kolon davranışı üzerindeki etkisi etkin kesit rijitliği açısından değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, 3, 5, 7 ve 10 katlı betonarme konut tipi yapılar incelenmiştir. Şekil değiştirme esasına dayanan yöntemlerden biri olan doğrusal olmayan statik itme analizi yöntemi, TBDY-2018 esasları dikkate alınarak uygulanmıştır. Kolon ve kirişlerin doğrusal olmayan malzeme davranışları, kesit tasarımları ve plastik mafsal özelliklerinin hesabı XTRACT programıyla yapılmıştır. XTRACT programından elde edilen bu bilgiler, SAP2000 programında tanımlanmıştır. Bina modelleri ve analizleri SAP2000 sonlu elemanlar programıyla yapılmıştır. Yapılan analizler sonucu tasarlanan betonarme kolon kesitlerde, kat adedi değişimiyle kolon elemanların etkin kesit rijitliklerindeki değişimler incelenmiştir. Ayrıca kat adedi değişiminin statik itme analizi sonucu oluşan taban kesme kuvveti-tepe yer değiştirmesi arasındaki ilişkisi değerlendirilmiştir.

Mevcut betonarme yapı üzerine çelik ve betonarme ek kat tasarımı ve deprem performanslarının karşılaştırılması

“…Mevcut değerlendirilmesi aşamasında deprem performansını etkileyen hususlardan biri olan çatlamış kesite ait etkin kesit rijitliklerinin belirlenmesi önem arz etmektedir. Bu konuda yapılan çalışmalar çatlamış kesit rijitlik hesaplarının yapıya etkiyecek deprem kuvvetlerini dolayısıyla yapı periyodu ve göreli kat ötelemelerini ve bununla birlikte yapılan performans analizleri neticesinde elde edilen hedef deplasman ve buna karşılık gelen taban kesme kuvveti değerlerini büyük ölçüde etkilediğini göstermektedir [38,39]. Yığılı plastik davranış modelinde ise, doğrusal olmayan şekil değişimler, ilgili kesit yüksekliğinin yarısı olan 'h' değeri kadar bir alanda meydana geldiği ve 'Lp' olarak adlandırılan plastik mafsal boyu içerisinde oluştuğu kabul edilir.…”

6 Şubat 2023 Kahramanmaraş Depremleri Sonrasında Betonarme Kolonlarda Enine Donatı Kusurlarının İncelenmesi

“…Kolonlarda kullanılan enine donatılar eksenel kuvvet etkisinde, genişlemeye çalışan betonu kısıtlayarak sargı etkisi oluşturmakta ve böylece betonun dayanım ve sünekliliğini önemli ölçüde arttırmaktadır. Literatürde betonun sargı etkisini dikkate alan sargılı beton modelleri ve bu modeller ile ilgili çalışmalar bulunmaktadır [2][3][4]. Doğrusal olmayan betonarme bina davranış analizlerinde betondaki sargı etkisi dikkate alındığında gerçeğe daha yakın sonuçlar alınmaktadır.…”