Investigation of earthquake performance of a reinforced concrete building using concentrically braced and eccentrically braced steel frames
| Autor: | Çakır, Semih |
|---|---|
| Jazyk: | turečtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
Çelik güçlendirme
Betonarme yapıların güçlendirilmesi Merkezi çelik çaprazlar Dışmerkez çelik çaprazlar Tek modlu itme analizi Performans değerlendirmesi [Anahtar Kelimeler] Steel reinforcement Reinforcement of reinforced concrete structures Central steel braces Eccentric steel braces Single mode Push analysis Performance evaluation [Keywords] |
| Popis: | ÖZET Deprem, yerkürenin üzerinde bulunan fay hatlarının kırılması ve hareket etmesi sonucu oluşan doğal afetlerden bir tanesidir. Dünya üzerinde fay hatlarının yoğunlukla bulunduğu bölgelerde deprem, insan hayatını olumsuz yönde etkilemektedir. Ülkemiz de bu fay hatlarının bulunduğu bölgelerden bir tanesi olduğundan dolayı depremin bu olumsuz etkilerine maruz kalmaktadır. Bu tür olumsuz etkileri olabildiğince azaltmak, insanların güvenli şekilde yaşayabilmesi için önem arz etmektedir. Bu nedenle depreme dayanıklı binalar tasarlamak için ülkemiz tarafından 1940 yılından bu yana belirli aralıklarla deprem yönetmelikleri yayımlanmaktadır. Önceki yıllarda yapılmış olan binalar her ne kadar o dönemlerde uygulanan mevcut yönetmeliğe göre tasarlanmış olsalar da ilerleyen bilim ve teknoloji sayesinde güvenli bir yapı oluşturmak için alınan önlemler gün geçtikçe daha da fazla artmaktadır. Bu tez çalışmasında betonarme kolon ve perdelerle güçlendirilmiş 4 katlı otel yapısının, güçlendirilme öncesindeki mevcut yapı için merkezi ve dışmerkez çaprazlı çelik çerçeveler ile güçlendirme yapılarak birbirleri arasında kıyaslanmıştır. Çelik güçlendirme için iki farklı yerleşim düzeni bulunan toplam 16 adet, mevcut ve betonarme güçlendirilmiş yapı için ise toplam 2 adet model oluşturulmuştur. Güçlendirme sonrasında yapıda oluşacak değişimlerin gözlemlenebilmesi için yapıdaki burulma düzensizlikleri, ikinci mertebe etkileri, etkin göreli kat ötelemeleri gibi başlıklar incelenmiştir. Oluşturulan modellerin ilk olarak modal analizi yapılmış ve sonrasında elde edilen veriler doğrultusunda doğrusal olmayan tek modlu itme analizi yapılarak tüm güçlendirme tipleri için yapıların performans seviyeleri belirlenmiştir. OUTER CENTRAL STEEL CROSSES SUMMARY Earthquake is one of the natural disasters that occurs as a result of the breaking and movement of fault lines on the earth. Earthquakes affect human life negatively in regions where fault lines are concentrated in the world. Since our country is one of the regions where these fault lines are located, it is exposed to these negative effects of the earthquake. It is important to reduce such negative effects as much as possible so that people can live safely. For this reason, earthquake regulations have been published periodically since 1940 by our country in order to design earthquake resistant buildings. Although the buildings built in previous years were designed according to the current regulation applied at that time, the measures taken to create a safe structure are increasing day by day thanks to the advancing science and technology. In this thesis, the 4-storey hotel structure reinforced with reinforced concrete columns and shear walls was compared with each other by strengthening with central and eccentric braced steel frames for the existing structure before the reinforcement. A total of 16 models with two different layouts were created for steel reinforcement, and a total of 2 models were created for existing reinforced concrete reinforced concrete structures. In order to observe the changes that will occur in the structure after the strengthening, titles such as torsional irregularities in the structure, second order effects, effective relative storey drifts have been examined. First of all, modal analysis of the created models was made, and then the performance levels of the structures were determined for all reinforcement types by performing non-linear single-mode pushover analysis in line with the data obtained. İÇİNDEKİLER BEYAN iii TEŞEKKÜR i İÇİNDEKİLER ii KISALTMALAR v SİMGELER vi TABLOLAR LİSTESİ ix ŞEKİLLER LİSTESİ xi ÖZET xiv SUMMARY xv BÖLÜM 1. GİRİŞ 1 1.1. Tezin Amacı 3 1.2. Literatür Araştırması 3 1.3. Hipotez 10 BÖLÜM 2. MATERYAL VE YÖNTEM 11 2.1. Yapı Hakkındaki Genel Bilgiler 11 2.1.1. Mevcut yapıya ait taşıyıcı sistem bilgileri 17 2.1.2. Güçlendirilmiş yapıya ait taşıyıcı sistem bilgileri 19 2.2. Yapıya Ait Deprem Parametreleri 20 2.2.1. Harita spektral ve tasarım spektral ivme katsayıları 23 2.2.2. Yerel zemin etki katsayıları 23 2.2.3. Yatay elastik tasarım spektrumu ve köşe periyotları 24 2.2.4. Bina kullanım sınıfı ve bina önem katsayısı 28 2.2.5. Deprem tasarım sınıfı 28 2.2.6. Bina yükseklik sınıfı 29 2.2.7. Taşıyıcı sistem davranış ve dayanım fazlalığı katsayıları 30 2.3. Tüm Yapı Tiplerine Ait Modellerin Oluşturulması ve İncelenmesi 31 2.3.1. Aks sisteminin oluşturulması 31 2.3.2. Tüm yapı tiplerinin modellenmesi 33 2.3.2.1. Mevcut bina modeli 34 2.3.2.2. Betonarme taşıyıcı elemanlar ile güçlendirilmiş bina modeli 34 2.3.2.3. Çaprazlı çelik çerçeveler ile güçlendirilmiş bina modelleri 35 2.3.2.4. Merkezi diyagonal çaprazlı çelik çerçeve sistemi 36 2.3.2.5. Merkezi ters v çaprazlı çelik çerçeve sistemi 36 2.3.2.6. Merkezi v çaprazlı çelik çerçeve sistemi 37 2.3.2.7. Merkezi x çaprazlı çelik çerçeve sistemi 37 2.3.2.8. Merkezi k çaprazlı çelik çerçeve sistemi 38 2.3.2.9. Dışmerkez diyagonal çaprazlı çelik çerçeve sistemi 38 2.3.2.10. Dışmerkez ters v çaprazlı çelik çerçeve sistemi 39 2.3.2.11. Dışmerkez v çaprazlı çelik çerçeve sistemi 39 2.3.3. Yapıya gelen yüklerin belirlenmesi 40 2.3.4. Yük modellerinin oluşturulması 42 2.3.5. Kütle kaynağının oluşturulması 43 2.3.6. Etkin kesit rijitlikleri ve hareketli yük katılım katsayıları 43 2.3.7. Modal analizin yapılması 47 2.3.8. Deprem yüklerinin oluşturulması 47 2.3.9. Eşdeğer deprem yükü ve taban kesme kuvveti 47 2.3.9.1. Eşdeğer deprem yükünün hesaplanması 51 2.3.10. Güçlendirilmiş yapılardaki çapraz tasarımı ve kontrolü 55 2.3.11. Tüm güçlendirme yapıları için azaltılmış göreli kat ötelemeleri 57 2.3.12. Burulma düzensizliğinin incelenmesi 58 2.3.13. Etkin göreli kat ötelemelerinin incelenmesi 63 2.3.14. İkinci mertebe etkilerinin incelenmesi 73 BÖLÜM 3. YAPILAN ÇALIŞMALAR VE ARAŞTIRMA BULGULARI 83 3.1. Kesitler İçin Hasar Düzeyi Durumları 84 3.2. Kesitler İçin Hasar Sınır Durumları 84 3.3. Kesitler İçin Hasar Bölgeleri 85 3.4. Yapıların Performans Düzeyleri 86 3.5. Kesintisiz Kullanım Durumundaki Performans Düzeyi (KK) 86 3.6. Sınırlı Hasar Durumundaki Performans Düzeyi (SH) 86 3.7. Kontrollü Hasar Durumundaki Performans Düzeyi (KH) 87 3.8. Göçmenin Önlenmesi Durumundaki Performans Düzeyi (GÖ) 88 3.9. Göçme Durumu Düzeyi 88 3.10. Bina Performans Hedefleri 89 3.11. Tüm Bina Tipleri İçin Analiz Modellerinin Oluşturulması 89 3.12. Taşıyıcı Sistem Kesitleri için Plastik Mafsal Özellikleri 89 3.12.1. Doğrusal olmayan malzemelerin modellenmesi 90 3.12.1.1. Beton malzemesinin tanımlanması 90 3.12.1.2. Donatı malzemesinin tanımlanması 92 3.12.2. Kiriş kesitleri için plastik mafsalların oluşturulması 94 3.12.3. Kolon kesitleri için plastik mafsalların oluşturulması 100 3.12.4. Betonarme perde kesitleri için plastik mafsalların oluşturulması 108 3.13. Taşıyıcı Elemanlar İçin Etkin Kesit Rijitliklerinin Hesaplanması 110 3.13.1. Kirişlerin etkin kesit rijitliklerinin hesaplanması 111 3.13.2. Kolonların etkin kesit rijitliklerinin hesaplanması 114 3.14. Tek Modlu İtme Analizinin Oluşturulması 117 3.15. Hedef Deplasman Seviyesinin Belirlenmesi 122 BÖLÜM 4. SONUÇ VE ÖNERİLER 132 EKLER 138 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|