DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:13 Sayı:2 sh Mayıs 2012

Transkript

1 DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:13 Sayı:2 sh Mayıs 2012 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİNDEKİ STATİK ESASLI PERFORMANS BELİRLEME YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI (COMPARISON OF STATIC BASED PERFORMANCE EVALUATION METHODS IN TURKISH EARTHQUAKE CODE) ÖZET/ABSTRACT Kaan TÜRKER* 2007 Tükiye depem yönetmeliğinin yüülüğe gimesiyle bilikte, mevcut betoname binalaın depem pefomanslaının belilenmesinde ve değelendiilmesinde yaygın olaak Eşdeğe Depem Yükü Yöntemi (EDYY) ve Atımsal Eşdeğe Depem Yükü Yöntemi (AEDYY) kullanılmaya başlanmıştı. İki yöntem aasında dayandıklaı esasla bakımından önemli faklılıkla bulunmasına kaşılık, yönetmelikte bu yöntemlein seçimiyle ilgili hehangi bi koşul bulunmamaktadı. Bu nedenle iki yöntemin sonuçlaı aasındaki uyum bina pefomans değelendimeleinin doğu yapılabilmesi bakımından önem az etmektedi. Bu çalışmada, faklı depem düzeylei için iki yöntemin sonuçlaı kaşılaştıılaak aalaındaki uyum incelenmiş ve elde edilen sonuçladan yaalanaak EDYY nin kullanılabililiği değelendiilmişti. Yöntemle betoname bi bina çeçevesi üzeinde, üç (ota, şiddetli ve çok şiddetli) faklı depem düzeyi için uygulanmış, kesit hasa düzeylei, göeli kat ötelemelei ve çeçeve pefomans düzeylei kaşılaştıılmıştı. Ayıca, eleman uçlaındaki sagılama duumunun etkisi de incelenmişti. Depem düzeyi (sistemdeki plastikleşme düzeyi) attıkça yöntemlein sonuçlaı aasındaki uyumun azaldığı belilenmişti. Eleman uçlaındaki sagılama duumunun iki yöntemin sonuçlaı aasındaki uyum üzeinde çok etkili olduğu belilenmişti. With come into foce of Tukish Seismic Rehabilitation Code 2007 (TSRC), Equivalent Seismic Load Method (ESLM) and Incemental Equivalent Seismic Load Method (IESLM) have been begun to use in seismic pefomance evaluation of existing RC buildings. Although the essentials of these methods ae vey diffeent, a pecondition elated to election of the methods ae not pesent in the TSRC. Theefoe, consistency of the methods have an impotance fo a valid seismic pefomance evaluation. In this study, compaing the ESLM and IESLM esults, consistency between two methods is investigated fo diffeent eathquake hazad levels. And usability of ESLM is assessed by utilizing fom the obtained esults. The methods ae compaed on a RC building fame system fo thee eathquake levels in tems of section damage levels, stoy difts and fame glabal pefomance levels. In addition, the effect of confinement on membes is investigated. The esults show that consistency of ESLM and IESLM esults is deceasing while the eathqauke level (plastification level in system) is inceasing. In addition, it is seen that the confinement on membes is vey effective on consistency of methods. ANAHTAR KELİMELER/KEYWORDS Depem pefomansı, Betoname bina, Doğusal statik yöntem, Doğusal olmayan statik yöntem Seismic pefomance, RC building, Linea static method, Non-linea static method * Balıkesi Ün., Müh.-Mim. Fak., İnşaat Müh. Böl., Çağış, BALIKESİR

2 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: GİRİŞ ABD de yaşanan depemle sonucu, yaklaşık onbeş yıl önce otaya çıkan pefomansa dayalı tasaım/değelendime yaklaşımı bugün oldukça yaygınlaşmış ve çağdaş ülkelein depem yönetmelikleinde ye almaya başlamıştı. Dünyadaki bu gelişmeye paalel olaak, 2007 yılında Tükiye Depem Yönetmeliğinde (TDY) de betoname binalaın depem pefomanslaının belilenmesi ve değelendiilmesi için doğusal elastik ve doğusal elastik olmayan, statik ve dinamik esaslı hesap yöntemleine ye veilmişti (DBYBHY, 2007). TDY nde binalaın depem pefomanslaının belilenmesi amacıyla veilen yöntemle, doğusal elastik ve doğusal elastik olmayan yöntemle olmak üzee iki guba ayılmıştı. Doğusal elastik yöntemle gubunda EDYY ve Mod Bileştime Yöntemi (MBY) adı altında iki yöntem bulunmaktadı. Doğusal elastik olmayan yöntemle gubunda ise AEDYY Atımsal Mod Bileştime Yöntemi (AMBY) ve Zaman Tanım Alanında Analiz Yöntemi (ZTAAY) adı altında üç yöntem ye almaktadı. EDYY ve AEDYY statik esaslı yöntemle olup yönetmeliğe göe sadece yapı davanışında biinci (temel) modun hakim olduğu binalada kullanılabilmektedi. Diğe yöntemle ise dinamik/yaı dinamik esaslı olmalaı nedeniyle yüksek modlaın etkin olduğu binalada da kullanılabilmektedi. TDY de ye alan yöntemle aasında, doğusal elastik EDYY ve doğusal elastik olmayan AEDYY, mevcut binalaın büyük çoğunluğuna uygulanabili özellikte olmalaı nedeniyle patikte yaygın olaak kullanılmaktadı. EDYY, doğusal elastik teoiyi ve kuvvete dayalı bi yaklaşımı esas almakta, AEDYY ise doğusal elastik olmayan teoiyi ve şekildeğiştimeye dayalı bi yaklaşımı esas almaktadı. Dayandıklaı teoik esasla bakımından kaşılaştııldığında AEDYY ile depem etkisi altındaki bina davanışının geçeğe daha yakın olaak elde edilebildiği, EDYY inde ise yöntemin bazı eksikliklei nedeniyle geçek davanıştan belili ölçüde uzaklaşıldığı söylenebilmektedi. Pefomans esaslı benze yöntemlein ye aldığı ASCE/SEI 1-06 ve EUROCODE 8 gibi standatlada doğusal elastik teoiye dayanan basitleştiilmiş yöntemlein kullanımının çeşitli paametelee (bazı yapısal düzensizlik duumlaının bulunması, hasa düzeyini ifade eden talep/kapasite değelei) göe sınılandııldığı göülmektedi (ASCE/SEI 1-06, 2007; CEN, 2005). TDY nde ise doğusal elastik ve doğusal elastik olmayan yöntemlein kullanımı ile ilgili hehangi bi ön koşul bulunmamaktadı. Bu nedenle özellikle EDYY nin faklı yapı sistemlei üzeinde inceleneek yetesizlikleinin otaya konması, bina pefomans değelendimeleinin daha doğu yapılabilmesi bakımından önem az etmektedi. EDYY ve AEDYY nin kaşılaştımalı olaak incelendiği çalışmalada, genel olaak doğusal elastik EDYY nin doğusal elastik olmayan AEDYY ne göe daha elveişsiz hasa duumlaı vediği belilenmişti (Kaya, 2006; Uygun ve Celep, 2007; Sucuoğlu, 2007, Şengöz ve Sucuoğlu, 2009). Çalışmalada genellikle belili bi depem seviyesi ve buna kaşılık gelen hasa düzeylei için kaşılaştımala ye almakta, hafif/ota hasa düzeylei ve ilei hasa düzeylei için söz konusu yöntemlein değelendiilmesi bulunmamaktadı. EDYY ve AEDDY aasındaki temel faklılıkladan biisi, depem etkisi altında kesitle/elemanla aasındaki yeniden dağılım etkisinin AEDYY nde göz önüne alınmasına kaşılık, EDYY nde alınamamasıdı. Taşıma kapasitesine ulaşan kesitlede eğilme ijitliği çok küçük değelee düşmektedi. Bu nedenle depem esnasında taşıyıcı sistem elemanlaında oluşan kesit tesileinin dağılımı süekli olaak değişim göstei (Paulay ve Piestley, 1992). Bu yeniden dağılım etkisinin göz adı edilmesi, depem nedeniyle taşıyıcı elemanlada oluşan şekildeğiştime ve dayanım talepleinin belilenmesinde önemli hatalaa yol açabilmektedi. EDYY de depemden oluşan kesit tesilei ve hasa düzeylei elemanlaın elastik (başlangıç) ijitliklei gözönüne alınaak belilendiğinden söz konusu yeniden dağılım etkisi göz adı

3 Sayfa No: 2 K. TÜRKER edilmiş olmaktadı. AEDYY de ise depem yükleinin atımsal olaak uygulanması ve taşıma kapasitesine ulaşan (plastikleşen) elemanladaki ijitlik değişimleinin dikkate alınması sayesinde yeniden dağılım etkisi gözönüne alınabilmektedi. Yeniden dağılımın bi taşıyıcı sistemin depem pefomansı üzeindeki etkisi sistemin kapasitesine ve mauz kaldığı depemin büyüklüğüne bağlı olaak önemli ölçüde değişmektedi. Depem esnasında sistemde plastikleşen kesit/eleman sayısı attıkça yeniden dağılımın etkisi de atmaktadı. Buna bağlı olaak bu tü sistemlede doğusal elastik EDYY nin geçeliliğinin azalacağı söylenebilmektedi. Bu çalışmada, taşıyıcı sistemdeki plastikleşme düzeyinin dolayısıyla yeniden dağılımın iki yöntemin sonuçlaı aasındaki faklaa olan etkisi incelenmişti. Böylece faklı hasa düzeylei için EDYY nin geçeliliği (kullanılabililiği) değelendiilmişti. Bu amaçla altı katlı bi betoname bina çeçevesi üzeinde, TDY de tanımlanan üç faklı depem düzeyi için EDYY ve AEDYY uygulanmış ve kesit hasa bölgelei, göeli kat ötelemelei ve çeçeve pefomans düzeylei kaşılaştıılmıştı. Ayıca, eleman uçlaındaki sagılama duumunun hasa düzeyleine ve pefomans düzeyleine olan etkisi de incelenmişti TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE BİNALARIN DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ Bina depem pefomansı, belili bi depem etkisi altında yapısal elemanlada oluşan hasalaın tüleine, düzeyleine ve binadaki dağılımlaına bağlı olaak belilenen bi bina güvenliğini ifade etmektedi. Binala için standat bi güvenlik tanımı yapabilmek amacıyla, 2007 Tükiye Depem Yönetmeliği nde (TDY), binalaa gelebilecek depem etkilei, elemanlada oluşabilecek hasa tülei, düzeylei ve bu hasalaın dağılımlaına bağlı olaak belilenen bina pefomans düzeylei ayıntılı olaak tanımlanmıştı (DBYBHY, 2007). Binalaın kullanım amacı ve tüüne bağlı olaak sahip olması geeken en düşük depem pefomansı düzeylei de yönetmelikte belitilmişti. Depem etkisi altında, kesme kıılması oluşmayan elemanlaın belili bi eğilme şekildeğişmesi kapasitesine sahip olduklaı kabul edilmekte ve bu elemanla sünek olaak nitelendiilmektedi. Depem etkisi altında kesme kapasitesi yetesiz olduğu için kesme kıılması oluşan elemanla gevek olaak nitelendiilmektedi. Sünek elemanla için yönetmelikte veilen hasa sınılaı ve hasa bölgelei şematik iç kuvvet şekildeğiştime bağıntısı üzeinde gösteilmişti (DBYBHY, 2007) (Şekil 1). İç kuvvet Minimum hasa sınıı (MN) Güvenlik Sınıı (GV) Göçme sınıı (GÇ) Hasa sınılaı Hasa bölgelei Minimum Hasa Bölgesi () Beligin Hasa Bölgesi () İlei Hasa Bölgesi () Göçme Bölgesi (GÇ) Şekildeğiştime Şekil 1. Sünek elemanla için kesit hasa sınılaı ve hasa bölgelei TDY nde binalaın depem pefomanslaının belilenmesi amacıyla veilen doğusal elastik yöntemle (EDYY ve MBY), doğusal elastik teoiye dayanan kuvvet esaslı

4 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: 25 yöntemledi. Bu yöntemlede, doğusal elastik davanan yapıya etkiyecek depem yüklei altında, kitik kesitlede oluşacak kesit tesilei ve kesit kapasiteleinden yaalanaak kesitledeki süneklik talepleinin yaklaşık olaak elde edilmesi ve bunlaın kesit şekildeğiştime kapasitelei ile kaşılaştıılaak hasa düzeyleinin belilenmesi amaçlanmaktadı. Esasen yapı kapasitesine bağımlı olan depem yüklei yeine elastik depem yükleinin kullanılması, bu yüklein tamamının aynı anda taşıyıcı sisteme etkitileek kesitle/elemanla aasındaki yeniden dağılım etkisinin ihmal edilmesi ve kesitledeki süneklik talepleinin kuvvet esaslı bi yaklaşımla temsil ediliyo olması bu yöntemlein temel eksikliklei aasında bulunmaktadı. Bu eksikliklei nedeniyle doğusal elastik yöntemlede geçek davanıştan belili ölçüde uzaklaşıldığı bilinmektedi. Statik esaslı doğusal elastik olmayan yöntemde (AEDYY), depem etkileinin kapasite ile uyumlu olaak sisteme etkitilmesi, atımsal analiz sayesinde yeniden dağılım etkisinin göz önüne alınması ve eleman hasa kontolleinin diekt olaak şekildeğiştime taleplei (plastik dönme, biim şekildeğiştime) ile yapılması depem etkisi altındaki davanışın daha geçekçi olaak belilenmesine olanak sağlamaktadı. Yapılan çalışmala, TDY nde ye alan AEDYY ne benze statik esaslı doğusal elastik olmayan yöntemle ile planda ve düşeyde düzensizliği bulunmayan az ve ota katlı yapıla için geçek depem davanışa yakın sonuçla elde edilebileceğini göstemişti (Mwafy ve Elnashai, 2001; Kawinkle ve Seneviatna, 1998; Lawson vd., 199). 3. SAYISAL İNCELEMELER 3.1. İncelenen Taşıyıcı Sistemin Özelliklei EDYY ve AEDDY nin kaşılaştıılması altı katlı, düzenli ve he iki doğultuda simetik betoname bi binanın bi ota aks çeçevesi üzeinde yapılmıştı. Binanın tipik kat planı, incelenen tipik iç aks çeçevesinin geometik özelliklei ve eleman isimlei Şekil 2 de veilmişti. A.5m B 3.5m C.5m D m 3.5m.5m A B C D y K61 K62 K63 S61 S62 S63 S6 K51 K52 K53 S 51 S 52 S 53 S 5 K1 K 2 K 3 S1 S2 S3 S K31 K32 K33 S31 S32 S33 S3 K21 K22 K23 S21 S22 S23 S2 K11 K12 K13 S11 S12 S13 S1 x.5m 3.5m.5m 6 x 3.0 m h f Tipik kiiş kesiti b h b w Tipik kolon kesiti h b (a) Bina tipik kat planı (b) Çeçeve düşey kesiti ve eleman isimlei Şekil 2. Bina tipik kat planı ve incelenen çeçevenin özelliklei

5 Sayfa No: 26 K. TÜRKER Kiişlede sabit (G=.5 kn/m 2 ) ve haeketli (Q=2.0 kn/m 2 ) döşeme yükleinden aktaılan yükle ile duva yüklei (2.75 kn/m) bulunmaktadı. Ayıca kolon-kiiş bileşim noktalaında, çeçeveye dik doğultudaki kiiş yüklei temsil eden tekil yükle bulunmaktadı. Bina tasaımında 1975 depem yönetmeliği esas alınmış ve beton sınıfı C16, beton çeliği sınıfı S220 olaak seçilmişti (ABYBHY, 1975). Tasaımda depem bölge katsayısı C 0 =0.1, yapı önem katsayısı I=1.0, yapı tipi katsayısı K=1.0, zemin cinsi II-a olaak alınmıştı (ABYBHY, 1975). Eleman enkesit özelliklei Çizelge 1 ve 2 de veilmişti. Çizelge 1. Kiiş özelliklei Çizelge 2. Kolon özelliklei Boyutla Boyuna Donatı Kiiş Kat Kesit adı b w h üst alt (cm) (cm) Sol uç φ20 φ20 K11 1 Sağ uç φ20 3φ20 K12 Sol uç φ20 3φ20 Sol uç φ20 φ20 K21 2 Sağ uç φ20 φ20 K22 Sol uç φ20 φ20 Sol uç φ20 φ20 K31 3 Sağ uç φ20 3φ20 K32 Sol uç φ20 3φ20 Sol uç φ20 3φ20 K1 Sağ uç φ20 2φ20 K2 Sol uç φ20 2φ20 Sol uç φ16 3φ16 K51 5 Sağ uç φ16 3φ16 K52 Sol uç φ16 3φ16 Sol uç φ16 3φ16 K61 6 Sağ uç φ16 3φ16 K62 Sol uç φ16 3φ16 h f =12cm b=102cm (kena aç.) b=72cm (ota aç.) Kat Kolon Boyutla (cm) Boyuna adı b h Donatı S11, S φ20 S12, S φ20 S21, S φ20 S22, S φ20 S31, S φ20 S32, S φ20 S1, S φ18 S2, S φ20 S51, S φ18 S52, S φ20 S61, S φ18 S62, S φ20 Kiiş ve kolon uç bölgeleindeki sagılama duumu (sagı donatısı miktaı) he iki yöntemde de kesit hasa düzeyleini etkileyen tek paametedi. Çalışmada sagılama duumunun etkisini de incelemek amacıyla tüm değelendimele uygun sagı şatlaını sağlayan ve sağlamayan iki faklı duum için yapılmıştı. Biinci duumda TDY deki sagılama koşulunu sağlayacak şekilde kiiş ve kolonlada φ8/20 çift kollu etiye bulunduğu, ikinci duumda ise sagılama şatını sağlayacak şekilde kiişlede φ8/10 çift kollu etiye, kolonlada φ10/6 çift kollu etiye ve iki doğultuda bie φ10 çioz bulunduğu kabul edilmişti Analiz Özelliklei ve Gözönüne Alınan Depem Düzeylei EDYY ve AEDYY ne ait kesit tesileinin belilenmesinde II. Metebe (P- ) etkilei göz önüne alınmıştı. He iki yöntemde de TDY de öneilen etkin eğilme ijitliklei kullanılmıştı. Doğusal olmayan analizlede, yığılı plastik davanış (plastik mafsal/kesit) modeli esas alınmıştı (DBYBHY, 2007). Plastik mafsalladaki Moment-Eğilik (M- κ ) bağıntısının belilenmesinde TDY de öneilen sagılı/sagısız beton ve çelik geilme-şekildeğiştime bağıntılaı esas alınmıştı. (M- κ ) bağıntılaı, idealleştime ve geçek bağıntı altında kalan alanlaın eşitliği sağlanacak şekilde ve ideal-elasto-plastik olaak idealleştiilmişti (Şekil 3).

6 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: 27 Kolonlada taşıma kapasitelei için moment (M) ve nomal kuvvet (N) kaşılıklı etki diyagamlaı esas alınmış ve biim şekildeğiştime talepleinin belilenmesinde, ilgili nomal kuvvet talebi için elde edilen (M- κ ) bağıntılaı göz önüne alınmıştı. Çeçevenin doğusal ve doğusal olmayan analizleinde SAP2000 Yapı Analiz pogamından, kesit analizleinde ise XTRACT kesit analiz pogamından yaalanılmıştı (CSI, 2005; ISS, 2001). Çalışmada, TDY de tanımlanan, 50 yılda aşılma olasılıklaı % 50, % 10 ve % 2 olan üç depem düzeyi (D1, D2, D3) göz önüne alınmıştı. Binanın, 2007 Depem Yönetmeliğine göe biinci deece depem bölgesinde bulunduğu ve yeel zemin sınıfının Z2 olduğu kabul edileek, öncelikle aşılma olasılığı % 10 olan tasaım depemine (D2) ait ivme spektumu belilenmişti. Daha sona bu spektum odinatlaının 0.5 katı ve 1.5 katı için spektumla tüetileek aşılma olasılıklaı sıasıyla % 50 (D1) ve % 2 (D3) olan depemlee ait ivme spektumlaı elde edilmişti (DBYBHY, 2007). Moment (M) [knm] K11 kiişi sol uç 6φ20 φ20 κ 200 M KP yn κ yp İdealleştiilmiş Geçek M KN Eğilik ( κ ) [1/m] Şekil 3. Geçek ve idealleştiilmiş moment-eğilik bağıntısı (K11 kiişi, sol uç). ANALİZ SONUÇLARI VE KARŞILAŞTIRILMASI He bi depem düzeyi için iki yöntemden (EDYY ve AEDYY) elde edilen maksimum kesme kuvveti taleplei, TS 500 esas alınaak belilenen kesme kuvveti kapasitelei ile kaşılaştıılaak elemanlaın kıılma tülei kontol edilmişti (TS 500, 2000). Tüm kiişlein ve kolonlaın kıılma tüünün sünek (eğilme kıılması) olduğu belilenmişti. Ayıca, tüm bileşimlede yönetmeliğe göe kesme kıılması kontollei yapılmış ve gevek olaak hasa göen bileşim bulunmadığı belilenmişti. Çalışmada (+x) yönündeki depem pefomanslaına ait sonuçla sunulmuştu (Şekil 2)..1. EDYY ne ait Sonuçla EDYY ne göe, sistemin düşey yükleme (1G+0.3Q) ve he bi depem düzeyine ait eşdeğe elastik depem yüklei için doğusal elastik statik analizlei yapılmıştı. Kiişle ve kolonla için elde edilen talep etki/kapasite () değelei ile kesit özellikleine göe belilenen sını etki/kapasite ( MN, GV, GÇ ) değelei Şekil -5 de gafik olaak gösteilmişti. EDYY ne göe, D1 depeminden itibaen için çok sayıda kiiş ve kolon kesitinde taşıma kapasitesine ulaşılaak ( 1. 0 ) hasalaın oluştuğu ve depem seviyeleine bağlı olaak bu hasalaın attığı gözlenmektedi. Sagılama duumunun sünek kesitledeki hasa bölgesi sınılaını (özellikle GV ve GÇ sınılaını) önemli ölçüde attıdığı göülmektedi (Şekil -5).

7 Sayfa No: 28 K. TÜRKER 10 Talep değelei : D1 depemi D2 depemi D3 depemi Sını değelei : Uygun sagılı Yetesiz sagılı GÇ Etki/kapasite () GV GÇ GV MN MN 0 K11 sol K11 sağ K12 sol K12 sağ K13 sol K13 sağ K21 sol K21 sağ K22 sol K22 sağ K23 sol K23 sağ K31 sol K31 sağ K32 sol K32 sağ K33 sol K33 sağ K1 sol K1 sağ K2 sol K2 sağ K3 sol K3 sağ K51 sol K51 sağ K52 sol K52 sağ K53 sol K53 sağ K61 sol K61 sağ K62 sol K62 sağ K63 sol K63 sağ Şekil. EDDY ne ait etki/kapasite taleplei ve sını değelei (kiişle) 8 Talep değelei : D1 depemi D2 depemi D3 depemi Sını değelei : Uygun Sagılı Yetesiz sagılı GÇ Etki/Kapasite () 6 2 MN GV GÇ GV MN 0 S11 alt S11 üst S12 alt S12 üst S13 alt S13 üst S1 alt S1 üst S21 alt S21 üst S22 alt S22 üst S23 alt S23 üst S2 alt S2 üst S31 alt S31 üst S32 alt S32 üst S33 alt S33 üst S3 alt S3 üst S1 alt S1 üst S2 alt S2 üst S3 alt S3 üst S alt S üst S51 alt S51 üst S52 alt S52 üst S53 alt S53 üst S5 alt S5 üst S61 alt S61 üst S62 alt S62 üst S63 alt S63 üst S6 alt S6 üst Şekil 5. EDDY ne ait etki/kapasite taleplei ve sını değelei (kolonla)

8 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: AEDYY ne ait Sonuçla AEDYY ne göe sistemin düşey yükle (1.0G+0.3Q) altında monoton atan yatay depem yüklei için doğusal olmayan statik analizlei yapılmıştı. Depem yükleini temsilen biinci (temel) mod ile uyumlu yatay yük dağılımı esas alınmıştı. Çeçevenin biinci moduna ait özellikle Çizelge 3 de veilmişti. He bi depem düzeyi için çeçevenin maksimum tepe yedeğiştimesi talebi yönetmelikte öngöülen eşit yedeğiştime kualı ile belilenmişti (DBYBHY, 2007). Talep spektumlaı, çeçeveye ait modal kapasite diyagamı ve he bi depem düzeyi için elde edilen modal (spektal) ivme ve yedeğiştime taleplei, Şekil 6 da spektal ivme-spektal yedeğiştime fomatında gösteilmişti. Modal taleple ve çeçeveye ait yedeğiştime ve dayanım (taban kesme kuvveti) talepleinin sayısal değelei Çizelge de veilmişti. Çeçeve peiyodu (T 1 ) (s) Çizelge 3. Çeçevenin biinci moduna ait özelliklei Tepe genliği Φ ) ( tepe 1, Modal katkı çapanı (Γ 1 ) Etkin modal kütle (M x1 ) (kns 2 /m) Modal kütle katılım oanı T B = 0.0s 12 Modal ivme (m/s2) 8 S a3 S a2 T 1 = 1.03s Kapasite diyagamı D3(1.5xD2) D2 D1(0.5xD2) S a S d1 S d2 S d Modal yedeğiştime (m) Şekil 6. Çeçevenin modal kapasite diyagamı ve çeçeveye ait spektal taleple Depem düzeyi Çizelge. Çeçeveye ait spektal (modal) ve geçek taleple Spektal ivme (S a ) (m/s 2 ) Spektal yedeğiştime (S d ) (m) Çeçeve tepe yedeğiştimesi (m) Çeçeve taban kesme kuvveti (kn) D D D Üç depem düzeyi (D1, D2, D3) için, plastikleşen kiiş ve kolon kesitleinde elde edilen maksimum çelik biim uzaması ( s ), kabuk betonu biim kısalması ( ck ) ve sagılı göbek betonu biim kısalması ( cg ) taleplei ve sını biim şekildeğiştime değelei ( s-mn, s-gv, s-gç, ck-mn cg-gv, cg-gç ) Şekil 7-8 de gösteilmişti.

9 Sayfa No: 30 K. TÜRKER AEDYY ne göe, kiiş kesitleinde çelik biim uzama talebinin ( s ) hasa düzeyini belileyici olduğu, bu nedenle sagı duumunun etkili olmadığı göülmektedi. Kolonlada göbek betonu biim kısalma talebinin ( cg ) hasa düzeyini belileyici olduğu, bu nedenle sagılama duumunun kesit hasa düzeylei üzeinde oldukça etkili olduğu göülmektedi (Şekil 7-8) s Çelik biim şekildeğiştime taleplei: D1 depemi D2 depemi D3 depemi Beton biim şekildeğiştime taleplei: D1 depemi D2 depemi D3 depemi Sını değelei : Çelik Beton s GÇ Biim şekildeğiştime (Çelik) K11 sol K11 sağ K12 sol K12 sağ K13 sol K13 sağ K21 sol K21 sağ K22 sol K22 sağ K23 sol K23 sağ K31 sol K31 sağ K32 sol K32 sağ K33 sol K33 sağ K1 sol K1 sağ K2 sol K2 sağ K3 sol K3 sağ K51 sol K51 sağ K52 sol K52 sağ K53 sol K53 sağ K61 sol K61 sağ K62 sol K62 sağ K63 sol K63 sağ ck MN s GV s MN (Beton) (Yet. Sa.) cg GV cg GÇ (Yet. Sa.) (Uyg. Sag.) cg GV cg GÇ (Uyg. Sag.) ck, cg Şekil 7. AEDDY ne göe plastikleşen kiiş uçlaındaki biim şekildeğiştime taleplei ve sını değelei.3. Kesit Hasa Düzeyleinin Kaşılaştıılması EDYY ve AEDYY ile üç depem düzeyi için kiiş ve kolon kitik kesitleinde hesaplanan etki/kapasite () değelei ve beton/çelik maksimum biim şekildeğiştime değelei ( s,, ck cg ), yönetmelikte veilen sını değele ile kaşılaştıılaak he bi yöntem için kesit hasa bölgelei belilenmiş ve kaşılaştıılmıştı (Şekil 9-12). AEDYY nin hemen hemen hiçbi duumda EDYY den daha elveişsiz (fazla) hasa duumu vemediği göülmektedi (Şekil 9-12). D1 depem düzeyi için iki yöntemin kesit hasa bölgelei uygun sagılı ve yetesiz sagılı duumlaın he ikisi için de tamamen aynı elde edilmektedi. Depem düzeyinin atmasına bağlı olaak kesitledeki hasa düzeyleinde faklılıkla oluşmaya başlamakta ve büyük şekildeğiştimelein meydana geldiği D3 depeminde fakla oldukça atmaktadı. İki yöntemden elde edilen kesit hasa bölgelei aasındaki fakın uygun sagılı duumlada en fazla bi hasa bölgesi kada olduğu, yetesiz sagılı duumlada bazı kesitlede iki hasa

10 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: 31 bölgesine çıkabildiği göülmektedi (Şekil 9-12). Kesit hasa bölgeleindeki faklılıklaın sistemin belili bi bölgesinde toplanmadığı tüm katlada benze olduğu söylenebilmektedi. s Çelik biim şekildeğiştime taleplei: D1 depemi D2 depemi D3 depemi Beton biim şekildeğiştime taleplei: D1 depemi D2 depemi D3 depemi Sını değelei : Çelik Beton Biim şekildeğiştime (Çelik) s GÇ s GV s MN S11 alt S11 üst S12 alt S12 üst S13 alt S13 üst S1 alt S1 üst S21 alt S21 üst S22 alt S22 üst S23 alt S23 üst S2 alt S2 üst S31 alt S31 üst S32 alt S32 üst S33 alt S33 üst S3 alt S3 üst S1 alt S1 üst S2 alt S2 üst S3 alt S3 üst S alt S üst S51 alt S51 üst S52 alt S52 üst S53 alt S53 üst S5 alt S5 üst S61 alt S61 üst S62 alt S62 üst S63 alt S63 üst S6 alt S6 üst ck MN ( Yet. Sa.) cg GV ( Yet. Sa.) cg GÇ (Beton) ck, cg (Uyg. Sag.) cg GV (Uyg. Sag..) cg GÇ Şekil 8. AEDDY ne göe plastikleşen kolon uçlaındaki biim şekildeğiştime taleplei ve sını değelei EDYY AEDYY D1 Depemi D2 Depemi D3 Depemi K11 sol K11 sağ K12 sol K12 sağ K13 sol K13 sağ K21 sol K21 sağ K22 sol K22 sağ K23 sol K23 sağ K31 sol K31 sağ K32 sol K32 sağ K33 sol K33 sağ K1 sol K1 sağ K2 sol K2 sağ K3 sol K3 sağ K51 sol K51 sağ K52 sol K52 sağ K53 sol K53 sağ K61 sol K61 sağ K62 sol K62 sağ K63 sol K63 sağ Şekil 9. Uygun sagılı duuma ait kiiş kesit hasa bölgeleinin kaşılaştıılması

11 Sayfa No: 32 K. TÜRKER EDYY AEDYY D1 Depemi D2 Depemi D3 Depemi S11 alt S11 üst S12 alt S12 üst S13 alt S13 üst S1 alt S1 üst S21 alt S21 üst S22 alt S22 üst S23 alt S23 üst S2 alt S2 üst S31 alt S31 üst S32 alt S32 üst S33 alt S33 üst S3 alt S3 üst S1 alt S1 üst S2 alt S2 üst S3 alt S3 üst S alt S üst S51 alt S51 üst S52 alt S52 üst S53 alt S53 üst S5 alt S5 üst S61 alt S61 üst S62 alt S62 üst S63 alt S63 üst S6 alt S6 üst Şekil 10. Uygun sagılı duuma ait kolon kesit hasa bölgeleinin kaşılaştıılması EDYY AEDYY D1 Depemi D2 Depemi D3 Depemi K11 sol K11 sağ K12 sol K12 sağ K13 sol K13 sağ K21 sol K21 sağ K22 sol K22 sağ K23 sol K23 sağ K31 sol K31 sağ K32 sol K32 sağ K33 sol K33 sağ K1 sol K1 sağ K2 sol K2 sağ K3 sol K3 sağ K51 sol K51 sağ K52 sol K52 sağ K53 sol K53 sağ K61 sol K61 sağ K62 sol K62 sağ K63 sol K63 sağ Şekil 11. Yetesiz sagılı duuma ait kiiş kesit hasa bölgeleinin kaşılaştıılması İki yöntemden elde edilen sonuçla aasındaki faklaı ve uyumu değelendimek amacıyla, he bi depem düzeyine ait kiiş ve kolon kesit hasalaı için, (Aynı hasalı kesit sayısı x 100 / Toplam kesit sayısı) ile ifade edilen kesit hasa uyum oanlaı hesaplanmıştı (Şekil 13). Uyum oanlaı kiiş ve kolon uç kesitlei için ayı ayı hesaplanmıştı.

12 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: 33 EDYY AEDYY D1 Depemi D2 Depemi D3 Depemi S11 alt S11 üst S12 alt S12 üst S13 alt S13 üst S1 alt S1 üst S21 alt S21 üst S22 alt S22 üst S23 alt S23 üst S2 alt S2 üst S31 alt S31 üst S32 alt S32 üst S33 alt S33 üst S3 alt S3 üst S1 alt S1 üst S2 alt S2 üst S3 alt S3 üst S alt S üst S51 alt S51 üst S52 alt S52 üst S53 alt S53 üst S5 alt S5 üst S61 alt S61 üst S62 alt S62 üst S63 alt S63 üst S6 alt S6 üst Şekil 12. Yetesiz sagılı duuma ait kolon kesit hasa bölgeleinin kaşılaştıılması Kesit Hasa uyum oanı (%) Uygun Sagılı duum Yetesiz Sagılı duum D1 D2 D3 D1 D2 D3 Kiişle Kolonla Şekil 13. Kiiş ve kolon kesitleindeki hasa uyum oanlaının kaşılaştıılması İki yöntem aasındaki uyum oanlaı için yapılan kaşılaştımaladan, kiiş ve kolon kesit hasa düzeyleindeki uyum oanlaının genel olaak benze olduğu söylenebilmektedi (Şekil 13). Ota şiddetli depemi temsil eden D1 depeminde plastikleşmelein (şekildeğiştimelein) çok düşük olması ve buna bağlı olaak yeniden dağılımın etkili olmaması nedeniyle iki yöntem aasındaki uyumun % 100 olduğu göülmektedi. Şiddetli depemi temsil eden D2 depeminde, plastikleşmelein atmasına bağlı olaak uyumun azaldığı gözlenmektedi. Plastikleşmelein en yüksek olduğu D3 depeminde, uygun sagılı duumda uyum oanının yaklaşık %50 le seviyesine indiği, yetesiz sagılı duumda ise %25 lein altına düştüğü göülmektedi. Sagılama duumunun hasa uyum oanlaını önemli düzeyde etkilediği söylenebilmektedi (Şekil 13)... Göeli Kat Ötelemesi Oanlaının Kaşılaştıılması EDYY ne göe, kolonlada etki/kapasite () oanlaının yanı sıa maksimum göeli kat ötelemesi oanlaına göe de eleman hasalaının belilenmesi ve en elveişsiz olanlaının göz önüne alınması geekmektedi. Çalışmada, EDYY nden elde edilen göeli öteleme oanlaı kolon hasa düzeyleinin belilenmesinde göz önüne alınmış, ayıca doğusal olmayan analizden (AEDYY) elde edilen değele ile kaşılaştıılmıştı (Şekil 1).

13 Sayfa No: 3 K. TÜRKER D1 ve D2 depemlei için uygun sagılı duumlada göeli öteleme değeleinin etki/kapasite oanlaından elde edilen hasala ile uyumlu olduğu, D3 Depeminde ise uygun sagılı ve yetesiz sagılı duumlaın he ikisinde de etki/kapasite () oanlaının daha elveişsiz hasa değelei veeek belileyici olduğu göülmektedi. Özellikle yetesiz sagılı duumda, etki/kapasite oanlaı ile göeli öteleme oanlaının işaet ettiği hasa düzeylei aasında büyük uyumsuzluk gözlenmektedi (Şekil 11-12, Şekil 1). EDYY ve AEDYY nden elde edilen göeli kat ötelemesi oanlaı kaşılaştııldığında, EDYY nin D1 depemi için AEDYY ne göe düşük öteleme değelei vediği, D2 ve D3 depemlei için oldukça uyumlu öteleme oanlaı elde edildiği göülmektedi (Şekil 13). Bu sonuca paalel olaak, EDYY ndeki göeli öteleme oanlaının işaet ettiği kolon hasa düzeyleinin, AEDYY ndeki etki/kapasite hasa oanlaı ile daha uyumlu olduğu söylenebilmektedi (Şekil 8-11, Şekil 13). 6 5 D1 Depemi EDYY AEDYY 6 5 D2 Depemi EDYY AEDYY 6 5 D3 Depemi EDYY AEDYY Kat no 3 Kat no 3 Kat no Göeli öteleme oanı Göeli öteleme oanı Göeli öteleme oanı Şekil 1. Göeli öteleme oanlaının kaşılaştıılması.5. Çeçeve Pefomans Düzeyleinin Kaşılaştıılması He iki yöntemden elde edilen kesit hasa bölgelei yönetmelikte öngöüldüğü gibi kat bazında kiişle ve kolonla için ayı ayı değelendiileek he bi depem düzeyi için çeçeve (bina) pefomans düzeylei elde edilmişti (Şekil 15). EDYY Uygun Sagılı duum AEDYY Yetesiz Sagılı duum Göçme Duumu Kiişlein Pefomans Düzeyi Kolonlaın Pefomans Düzeyi Çeçevenin Pefomans Düzeyi Kiişlein Pefomans Düzeyi Kolonlaın Pefomans Düzeyi Çeçevenin Pefomans Düzeyi Göçme Öncesi P.D Can Güvenliği P.D Hemen Kullanım P.D D1 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D2 D3 Şekil 15. Kiiş, kolon (kat bazında) ve çeçeve pefomans düzeyleinin kaşılaştıılması

14 Mühendislik Bilimlei Degisi Cilt : 13 Sayı : 2 Sayfa No: 35 Uygun sagılı duumda D1 ve D2 depemlei için he iki yöntemden aynı pefomans düzeyi elde ediliken, D3 depemi için EDYY, AEDYY ne göe çok elveişsiz bi pefomans duumu otaya koymaktadı (Şekil 15). Yetesiz sagılı duumda, sadece D1 depemi için he iki yöntemden aynı pefomans düzeyi elde ediliken, D2 ve D3 depemleinde EDYY bi pefomans düzeyi kada daha elveişsiz sonuçla vemektedi. Ayıca, D3 depeminde çeçeve pefomansının belilenmesinde etkili olan eleman tüünün (kiiş, kolon) de tam olaak uyuşmadığı göülmektedi. Depem düzeyi attıkça kesit hasa düzeyleine paalel olaak iki yöntemden elde edilen çeçeve genel (global) pefomans düzeylei aasındaki faklaın da attığı ve bu faklaın iki düzey kada olabildiği göülmektedi (Şekil 15). 5. SONUÇLAR Çalışmada, 2007 Tükiye Depem Yönetmeliğinde ye alan EDYY ile AEDYY faklı depem düzeylei için kaşılaştıılaak sonuçlaı aasındaki uyum incelenmiş ve elde edilen sonuçladan yaalanaak EDYY nin kullanılabililiği değelendiilmişti (DBYBHY, 2007). Sayısal inceleme 1975 Depem yönetmeliğine göe tasalanmış altı katlı bi betoname çeçeve üzeinde yapılmıştı. Çalışmada, DBYBHY de tanımlanan, 50 yılda aşılma olasılıklaı % 50, %10 ve %2 olan üç depem düzeyi (D1, D2, D3) için iki yöntemin kaşılaştımalaı yapılmıştı. D1 ve D3 depemlei biinci deece depem bölgelei için öngöülen tasaım ivme spektumundan tüetilmişti. Çalışma kapsamında elde edilen sonuçla aşağıda veilmişti: İki yöntemden elde edilen kesit hasa bölgelei aasındaki fakın uygun sagılı duumda en fazla bi hasa bölgesi kada olduğu, yetesiz sagı duumunda bazı kesitlede iki hasa bölgesine çıkabildiği belilenmişti. İki yöntemden elde edilen kesit hasa düzeyleine ilişkin uyum oanlaı çeçeve genel pefomans düzeyleine de benze şekilde yansımaktadı. Depem düzeyi attıkça iki yöntemden elde edilen çeçeve genel (global) pefomans düzeylei aasındaki faklaın da attığı ve bu faklaın iki düzey kada olabildiği göülmektedi. Kiiş ve kolon kesitleindeki hasa uyum oanlaında beligin bi faklılık gözlenmemekte tüm depem düzeylei için benze uyum oanlaı elde edilmektedi. Eleman uçlaındaki sagılama duumunun uygun olması kesit hasa bölgeleine ait sınılaı genişlettiği için iki yöntem aasındaki faklaı azaltıcı yönde etki göstemektedi. Buna ağmen plastik şekildeğiştimelein büyük olması duumunda (D3 depemi için) kiiş ve kolon kesit hasaladaki uyum yaklaşık % 50 le seviyesine düşebilmektedi. EDYY nde kolon hasalaını belilemede kullanılan göeli öteleme oanı kiteinin, etki/kapasite oanı kiteine göe AEDYY ile daha uyumlu sonuçla vediği belilenmişti. İki yöntemin sonuçlaı aasında düşük depem düzeyi için tam uyum elde ediliken depem düzeyi attıkça uyumun azaldığı göülmüştü. Bu duum EDYY nde göz önüne alınmayan yeniden dağılım etkisinin düşük hasa düzeyine mauz kalacak binalada ihmal edilebilecek düzeyde olduğunu, büyük hasa düzeyleine (büyük şekildeğiştimelee) mauz kalacak binalada ise önemli metebelede hatalaa yol açabileceğini göstemektedi. Dayandığı esasla nedeniyle AEDYY sonuçlaı efeans alınaak EDYY nin kullanılabililiği değelendiildiğinde; EDYY genel olaak, AEDYY ile aynı veya daha elveişsiz hasa duumlaı vemektedi. Bu sonuç EDYY nin bazı eksiklikleine ağmen pefomans değelendimeleinde emniyetsiz bi duum otaya koymadığını göstemektedi. Bununla bilikte, çeşitli nedenlele depem sonası ilei düzeyde hasaa mauz kalacak binalada EDYY nin çok elveişsiz hasa dağılımlaı otaya koyabileceği anlaşılmaktadı. Bu hasa dağılımlaından yaalanaak yapılacak değelendimelein ve güçlendime işlemleinin önemli ölçüde hatalı ve ekonomik olmayan sonuçla otaya çıkaabileceği söylenebilmektedi.

15 Sayfa No: 36 K. TÜRKER EDYY nin pefomans değelendimeleinde kullanılabililik sınılaının otaya konması amacıyla, düzenli ve düzensiz faklı yapı sistemlei (pede-çeçeve sistemle vb.) için çeşitli paametelee (malzeme kalitesi, sagı duumu, eksenel yük düzeyi, kesme kuvveti düzeyi vb.) göe incelemele yapılmasının geekli olduğu düşünülmektedi. KAYNAKLAR ABYYHY (1975): Afet Bölgeleinde Yapılacak Yapıla Hakkında Yönetmelik, Bayındılık ve İskan Bakanlığı, Ankaa. ASCE/SEI 1-06 (2007): Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, Ameican Society of Civil Enginees, Reston. CEN (2005): Euocode 8: Design of Stuctues fo Eathquake Resistance-Pat 3: Assessment and Retofitting of Buildings, Comité Euopéen de Nomalisation, Buxelles. CSI (2005): SAP2000, Stuctual Analysis Pogam, Bekeley, Califonia. DBYBHY (2007): Depem Bölgeleinde Yapılacak Yapıla Hakkında Yönetmelik, Bayındılık ve İskan Bakanlığı, Ankaa. ISS (2001): XTRACT, Coss Section Analysis Pogam. M. P. Kaya (2006): Mevcut Betoname Binalaın Depem Pefomanslaının Belilenmesinde Doğusal ve Doğusal Olmayan Yöntemlein Kaşılaştıılması Üzeine Sayısal Bi İnceleme, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Ünivesitesi, Fen Bilimlei Enstitüsü. H. Kawinkle, G. D. P. K. Seneviatna (1998): Poss and Cons of A Pushove Analysis of Seismic Pefomance Evaluation, Engineeing Stuctues, sf. 52. R. S. Lawson, V. Vance, H. Kawinkle (199): Nonlinea Static Push-ove Analysis Why, When, and How?, Poceedings of Fifth U.S. National Confeence on Eathquake Engineeing, 1, sf A. M. Mwafy, A. S. Elnashai (2001): Static Pushove Vesus Dynamic Collapse Analysis of RC Buildings, Engineeing Stuctues, 23, sf. 07. T. Paulay, M. J. N. Piestley (1992): Seismic Design of Reinfoced Concete and Masony Buildings, Wiley. H. Sucuoğlu (2007): Depem Yönetmeliği Pefomans Esaslı Hesap Yöntemleinin Kaşılıklı Değelendimesi Tükiye Mühendislik Habelei, 5, sf A. Şengöz., H. Sucuoğlu (2009): Depem Yönetmeliğinde Ye Alan Mevcut Binalaın Değelendiilmesi Yöntemleinin Atılaı ve Eksilei İMO Teknik Degi, 20, sf TS500 (2000): Betoname Yapılaın Tasaım ve Yapım Kuallaı, Tük Standatlaı Enstitüsü, Ankaa. G. Uygun, Z. Celep (2007): Betoname Bi Binanın Depem Güvenliğinin Depem Yönetmeliği 2007 deki Doğusal ve Doğusal Olmayan Yöntemlele Kaşılaştımalı İncelenmesi Altıncı Ulusal Depem Mühendisliği Konfeansı, İstanbul, Ekim 2007, sf