YUMUŞAK KAT DÜZENSİZLİĞİNİN BETONARME YAPILARIN SİSMİK DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Transkript

1 Yedinci Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 30 Mayıs-3 Haziran, 2011, İstanbul Seventh National Conference on Earthquake Engineering, 30 May-3 June 2011, Istanbul, Turkey YUMUŞAK KAT DÜZENSİZLİĞİNİN BETONARME YAPILARIN SİSMİK DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ EVALUATION OF EFFECT OF SOFT STOREY IRREGULARITY ON SEISMIC BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES Mehmet INEL 1, Hayri B. ÖZMEN 2 ve Mustafa A. HIRA 3 ÖZET Yumuşak kat düzensizliği, yaşanan depremlerde bina hasarlarının en büyük nedenleri arasındadır ve hemen her deprem sonrası inceleme raporlarında yer almaktadır. Bu düzensizlik deprem taleplerinin tek bir katta yoğunlaşmasına yol açmakta ve sismik davranış açısından büyük olumsuzluklara neden olmaktadır. Bu çalışmada mevcut yapı stoğu içinde en büyük paya sahip olan betonarme binalarda yumuşak katın sismik davranışa etkisi doğrusal olmayan statik ve dinamik analiz kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla Türkiye de yer alan betonarme binaları temsil eden toplam 96 adet üç boyutlu binanın modeli kullanılmıştır. Tasarımda 1975 ve 1998 deprem yönetmelikleri dikkate alınmıştır. Binaların modellemesi ve doğrusal olmayan statik analizleri SAP2000 statik analiz programı ile yapılarak kapasite eğrileri elde edilmiştir. 96 adet binanın iki doğrultunun dikkate alınmasıyla oluşan 192 adet modeli tek serbestlik dereceli sistemlere dönüştürülmüştür. 264 farklı ivme kaydı kullanılarak yapıların doğrusal olmayan zaman tanım alanında dinamik analizle sismik deplasman talepleri elde edilmiştir. Hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans seviyeleri kapasite değerleri ile ortalama 0.2g, 0.4g ve 0.6g maksimum yer ivmesi değerine sahip deprem setleri talep değerleri karşılaştırılmıştır. Değerlendirme sonucunda incelenen modeller çerçevesinde yumuşak kat davranışının yapının yerdeğiştirme kapasitesini önemli oranda (%27) azalttığı ve talep değerlerinde büyük artışa (%55) neden olduğu belirlenmiştir. Yapının talep/kapasite oranını %86 ya varan oranda artırarak sismik performans üzerinde oldukça yıkıcı etkiye sahip olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Betonarme yapılar, Yumuşak kat, Performans seviyesi, Sismik davranış. ABSTRACT Soft story irregularity is one of the main reasons of the building damage during earthquakes and is mentioned in almost all reconnaissance reports. This irregularity leads to concentration of the seismic deformation demands on a single storey and adversely affects the seismic behavior. In this study, effect of soft storey on seismic behavior of the reinforced concrete buildings, which constitute the major portion of the existing building stock, is evaluated using non-linear static and dynamic analyses. For this purpose, seismic performance of 96 building models that reflect Turkish reinforced concrete building stock with and without soft storey are investigated. Models are designed per 1975 and 1998 Turkish Earthquake Code. The SAP2000 software was used for modeling and non-linear static analyses to obtain capacity curves of the buildings. Considering two principal directions, 96 building models are represented by 192 Equivalent Single Degree-Of-Freedom models. Seismic displacement demands are determined by non-linear dynamic response history analyses using 264 different ground motion records. Capacity values for immediate occupancy, life safety and collapse prevention performance levels were compared with the demands from sets of records having mean peak ground accelerations of 0.2g, 0.4g and 0.6g. It has been found that, within the observed models 1 Doç. Dr., Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, minel@pau.edu.tr 2 Arş. Gör., Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, hozmen@pau.edu.tr 3 Y.Lisans öğrencisi, Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli. 1

2 2 Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Yapıların Sismik Dav. Etk. Değ. presence of soft storey significantly reduces displacement capacities up to %27, and greatly amplifies the demands up to %55. It is observed to have very damaging effects on buildings seismic performances by increasing demand/capacity ratio up to %86. Keywords: Performance level, Reinforced concrete, Seismic behavior, Soft storey. GİRİŞ Ülkemiz son yirmi yılda çok büyük can kaybı ve maddi hasarlara sebep olan orta ve büyük ölçekte depremlere maruz kalmıştır. Ortaya çıkan hasarlı bina ve can kayıplarının sayısı sonucu dikkatler mevcut yapıların yetersiz sismik performansları üzerine çevrilmiştir. Ülkemiz betonarme yapı stoğunda bulunan olası düzensizlikler, bu hasarların ortaya çıkmasında en önemli etkenlerden biridir. Yapıda ani rijitlik değişimi sebebiyle deprem enerjisinin tek bir katta yoğunlaşması sebebiyle oluşan yumuşak kat düzensizliği ülkemizde yaşanan depremlerde betonarme binaların yıkılma nedenlerinin başında gelmektedir. (Adalier ve Aydingun, 2001; Doğangün, 2004; Sezen ve diğ. 2003). Bu düzensizlik dünyada da önde gelen hasar nedenleri arasındadır. Bu nedenle birçok sismik değerlendirme raporunda yer almaktadır (A summary report of the January Kobe Earthquake, 1995; Goel, 2003; Yoshimura ve Kuroki, 2003). Çalışmanın amacı mevcut betonarme yapılarda yumuşak kat düzensizliğinin yapı davranışına etkisinin değerlendirilmesidir. Bu amaçla ülkemizdeki mevcut yapı stoğunu temsil eden herhangi bir düzensizliğe sahip olmayan 2, 4 ve 7 katlı referans binalar 1998 ve 1975 yönetmeliklerine göre ayrı ayrı modellenmiştir (AY-75, 1975; AY-98, 1998). Daha sonra bu binaların yumuşak kata sahip durumları referans binalar ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Çalışma ayrıca yeni yürürlüğe girmiş olan Deprem Yönetmeliği (DBYBHY-2007, 2007) uygulamalarının zenginleştirilmesine de katkıda bulunacaktır. Bu sebeple çalışmanın tüm safhalarında bina modellerinin hazırlanması ve kapasitelerin belirlenmesinde 2007 Deprem Yönetmeliği dikkate alınmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan bina özellikleri yaklaşık 500 mevcut bina üzerinde yapılan envanter çalışması ile (Inel vd., 2009) oluşturulmuştur. Elde edilen özelliklerin yansıtılması ile 1-2 katlı binalar 2, 3-5 katlı binalar 4, 6 ve üzeri katlı binalar da 7 katlı bina modelleri ile temsil edilmiştir. Her bir yapı grubu için iki farklı deprem yönetmeliği (1975 ve 1998), 2 farklı beton basınç dayanımı ve iki farklı yanal donatı durumu dikkate alınmıştır. Beton sınıfı olarak 1998 öncesi yapılarda BS16 (orta kalite) ve BS10 (düşük kalite), 1998 ve sonrası yapılarda BS25 (iyi kalite) ve BS16 (orta kalite) öngörülmüştür. Her bir model için sargı bölgelerinde yönetmeliğe uygun donatı düzeni ve 200 mm aralıklı ve çirozsuz olmak üzere iki farklı yanal donatı durumu göz önüne alınarak mevcut yapı stoğunda yaygın olarak görülebilen yanal donatı yetersizliği ve düşük beton dayanımı kusurlarının davranışa etkisi de incelenmiştir. Analizlerde SAP2000 programı kullanılmıştır. (SAP2000, CSI). Çalışmada elde edilen bulgularla farklı türde betonarme yapılar (kat sayısı, yönetmelik, detaylandırma) için yumuşak kat durumlarının her bir yapı performans seviyesi için farklı deprem büyüklüklerinde hasar riskinde meydana getirdiği artış incelenmiştir. Elde edilen değerler deprem hasar tahmin yöntemlerinde ve yapıların risk öncelik değerlendirmelerinde kullanılabilir. MODEL ÖZELLİKLERİ VE MODELLEME Çalışma kapsamında kullanılan düzenli referans ve yumuşak katlı bina modellerinin hazırlanmasında mevcut binalarla ilgili envanter çalışması (İnel vd., 2009) verileri kullanılmıştır. Bu çalışmada betonarme yapıların dayanım ve şekildeğiştirme davranışları üzerinde etkisi olduğu düşünülen bazı yapısal özelliklerin yapı stoğu içindeki değerleri incelenmiştir. Binalar yapım yılları ve kat sayısına göre alt gruplara ayrılarak toplam 475 bina ve bu binalardan seçilen kolon ve 3123 kiriş eleman dikkate alınmıştır. Çalışmada referans olarak nitelendirilen düzenli binalar ve bu binaların yumuşak katlı halleri olmak üzere toplam 96 adet bina modellemesi yapılmıştır. Modellere ait kalıp planı görünümleri Şekil 1 de verilmiştir. Binaların iki asal doğrultusu dikkate alındığında çalışma kapsamında 192 adet model değerlendirilmiştir.

3 M. İnel, H. B. Özmen ve M. A. Hıra 3 Çalışmada yumuşak kat davranışının görülmesinin yaygın nedeni kullanım amacının farklı olması sebebiyle zemin kat yüksekliğinin fazla olması durumu dikkate alınmıştır. Bu durum için zemin kat yüksekliği %30 oranında arttırılarak yumuşak kat modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerin isimlendirilmesinde YKH ifadesi kullanılmıştır. 2 katlı bina 4 katlı bina 7 katlı bina Şekil 1. Modellenen binalara ait kat kalıp planları (dolgu duvarlar taralı olarak gösterilmiştir) Bina modellerinin sismik davranış ve performansının belirlenmesi amacıyla doğrusal olmayan modelleri 2007 Deprem Yönetmeliği göz önüne alınarak hazırlanmıştır (DBYBHY-2007, 2007). Doğrusal elastik olmayan davranış eleman uçlarına yerleştirilen plastik mafsallar yoluyla belirlenmiştir. Bir plastik mafsalın tanımlanabilmesi için Şekil 2 de verilen B, C, D, E (ve performans kriterleri için MN, GV, GÇ) noktalarının koordinatları belirlenmelidir. Eğilme mafsallarında bu noktaların tanımlanabilmesi için moment-eğrilik ilişkisinin bilinmesi gereklidir. Bu amaçla her bir elemanın kritik kesitlerinde yanal donatı miktarı dikkate alınarak öncelikle sargılı beton birim şekildeğiştirme-dayanım ilişkisi belirlenmiştir. Çelik birim şekildeğiştirme-dayanım ilişkisi DBYBHY-2007 de önerilen şekilde dikkate alınmıştır. Malzeme şekildeğiştirme-dayanım ilişkileri kullanılarak elde edilen moment-eğrilik ilişkisi ve belirlenen süneklik kriterleri kullanılarak eğilme mafsallarının şekildeğiştirme kapasiteleri belirlenmiştir. Mafsalların tanımlanması için her elemanın kritik kesitlerinin moment eğrilik ilişkileri Sargı Etkisi Modelleme Analiz Programı (SEMAp, 2008) kullanılarak hesaplanmıştır. Beton modelleri için Mander sargılı beton modeli (Mander vd., 1988) kullanılmıştır. Bu moment-eğirlik ilişkileri, nihai şekildeğiştirme kriterleri ve plastik mafsal boyu (L p = h/2, DBYBHY-2007, 2007) kullanılarak her bir elemanın plastik dönme kapasitesi ve mafsal özellikleri belirlenmiştir. Eğilme mafsalları için hasar sınır değerleri Tablo 1 de verilmiştir. Moment mafsallarına ek olarak, kolon ve kirişlerde kesme mafsalları da tanımlanmıştır. Moment mafsallarından farklı olarak, kesme mafsallarında herhangi bir süneklik hesaplanmamış,

4 4 Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Yapıların Sismik Dav. Etk. Değ. elemanların kesme kapasitelerine ulaşır ulaşmaz göçme konumuna ulaştığı varsayılmıştır. Kesme kapasiteleri TS500 e (2000) göre hesaplanmıştır. Kuvvet B MN GV GÇ C Minimum Hasar Bölgesi Belirgin Hasar Bölgesi İleri Hasar Bölgesi D E Göçme Bölgesi A Şekildeğiştirme Şekil 2. Tipik dayanım şekildeğiştirme ilişkisi İncelenen her bir model dolgu duvarların yapı davranışına etkisinin dikkate alınması amacıyla duvarların taşıyıcı eleman olarak dikkate alındığı ve alınmadığı iki farklı biçimde hazırlanmıştır. Duvarların etkisi eşdeğer çapraz basınç çubukları kullanılarak yansıtılmıştır. Basınç çubuklarının özellikleri FEMA-356 ve 2007 Deprem Yönetmeliği (FEMA-356, 2000; DBYBHY- 2007, 2007) dikkate alınarak belirlenmiştir. Nokta Tablo 1. Eğilme mafsalı hasar sınır kriterleri Beton Birim Şekildeğiştirme ε c Çelik Birim Şekildeğiştirme B Akma dayanımı ve eğilme rijitliği belirler MN (ε cu ) MN = (ε s ) MN = 0.01 GV (ε cg ) GV = ( ρm/ρs) (ε s ) GV = 0.04 GC (ε cg ) GC = ( ρm/ρs) (ε cu ) GÇ = 0.06 C-D (ε cg ) C = 0.03 (ε s ) C = 0.5 ε su E (ε cg ) E = 0.04 (ε s ) E = ε su Burada verilen; ε c : beton birim şekildeğiştirme değeri, ε cu : en dış beton lifi basınç birim şekildeğiştirme, ε cg : en dış çekirdek lifi başınç birim şekildeğiştirmesi, ρ s : kesitte mevcut bulunana enine donatı hacimsel oranı, ρ sm : kesitte DBYYHY-2007 ye göre bulunması gerekli enine donatı hacimsel oranı, ε s : çelik birim şekildeğiştirme değeri, ε su : nihai çelik birim şekildeğiştirme değerini ifade etmektedir. ε s DOĞRUSAL OLMAYAN YERDEĞİŞTİRME TALEPLERİNİN BELİRLENMESİ 3-B olarak modellenen binalar üzerinde bulunan düşey yük etkileri de göz önüne alınarak doğrusal elastik olmayan statik analize tabi tutulmuş ve kapasite eğrileri elde edilmiştir. 192 adet model için 2007 Deprem Yönetmeliği ne göre Hemen Kullanım, Can Güvenliği ve Göçme Öncesi performans seviyelerindeki yerdeğiştirme kapasitesi değerleri elde edilmiştir. 3-B modellere ait kapasite eğrileri iki doğrulu hale getirilerek Tek Serbestlik Dereceli (TSD) modele indirgenmiştir. TSD modellerin farklı maksimum yer ivmesi değerlerine sahip 264 gerçek deprem kaydı kullanılarak doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizi ile doğrusal olmayan yerdeğiştirme talepleri hesaplanmıştır (Hachem, BiSpec). Elde edilen bina yerdeğiştirme kapasiteleri, yerdeğiştirme talepleri ile karşılaştırılmıştır. Doğrusal olmayan yerdeğiştirme taleplerinin hesaplanmasında toplamda 264 adet yer hareketi kaydı kullanılmıştır. Tüm deprem

5 M. İnel, H. B. Özmen ve M. A. Hıra 5 kayıtları PEER (PEER, web sitesinden alınmıştır. Analizde kullanılan depremler ve ivme kayıtlarına ait maksimum yer ivmesi değerleri Tablo 2 de verilmiştir. Deprem yerdeğiştirme talepleri ile bina yerdeğiştirme kapasiteleri kıyaslanırken, deprem kayıtları yönetmelikte bulunan 3 deprem seviyesini (0.2g, 0.4g ve 0.6g ) yansıtması için gruplanmıştır. 0.2g, 0.4g ve 0.6g değerlerinin etrafında maksimum yer ivme değerine sahip kayıtların ortalama yer ivme değerleri bu değerleri yansıtacak şekilde 3 gruba ayrılmış ve kıyaslamada kullanılmışlardır. Bu gruplar farklı dönüşüm periyotlarına sahip yer hareketleri olarak düşünülebilir. İvme kayıtlarından yerdeğiştirme taleplerinin hesaplanmasında tek serbestlik dereceli modeller kullanıldığı ve bu modellerin özelliklerinin belirlenmesin hakim mod özelliklerinden yararlanılmış olduğundan talep değerleri ileri mod etkilerini yansıtmamaktadır. Sonuçlar bu durum dikkate alınarak değerlendirilmelidir. Tablo 2. Analizde kullanılan depremler ve maksimum yer ivmesi (PGA) değerleri No Deprem Kayıt Sayısı PGA Aralığı (g) 1 Cape Mendocino 1992/04/25 18: Chi-Chi, Taiwan 1999/09/ Coalinga 1983/05/02 23: Coyote Lake 1979/08/06 17: Duzce, Turkey 1999/11/ Erzincan, Turkey 1992/03/ Friuli, Italy 1976/05/06 20: Gazli, USSR 1976/05/ Imperial Valley 1940/05/19 04: Imperial Valley 1979/10/15 23: Irpinia, Italy 1980/11/23 19: Kobe 1995/01/16 20: Kocaeli, Turkey 1999/08/ Landers 1992/06/28 11: Livermore 1980/01/24 19: Loma Prieta 1989/10/18 00: Mammoth Lakes 1980/05/27 14: Morgan Hill 1984/04/24 21: N. Palm Springs 1986/07/08 09: Northridge 1994/01/17 12: Parkfield 1966/06/28 04: San Fernando 1971/02/09 14: Spitak, Armenia 1988/12/ Superstitn Hills(B) 1987/11/ Tabas, Iran 1978/09/ Victoria, Mexico 1980/06/09 03: Westmorland 1981/04/26 12: Whittier Narrows 1987/10/01 14: Whittier Narrows 1987/10/04 10: Toplam 264 ANALİZ SONUÇLARI

6 6 Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Yapıların Sismik Dav. Etk. Değ. Yapılan analizler sonucunda binalara ait çatı katı ötelenme oranları hesaplanmıştır. Yumuşak katlı binaların referans binalara göre sismik performansını belirlemek için referans bina yerdeğiştirme talep ve kapasiteleri yumuşak katlı olan binalarla karşılaştırılmıştır. Tablo 3 te 1975 ve 1998 yönetmeliklerine göre tasarlanan 2-, 4- ve 7-katlı modellere ait ortalama yerdeğiştirme kapasite ve talepleri çatı katı ötelenme oranı cinsinden verilmiştir. Talep/kapasite oranı, yönetmelikçe tanımlanan performans sınırlarının deprem talebini ne oranda karşıladığı hakkında fikir verebilir. Tablo 3. Binalara ait kapasite ve talep yerdeğiştirmelerin çatı ötelenme oranı cinsinden (%) gösterimi ve talep/kapasite oranları ortalama değerleri Kapasite (%) Talep (%) Oran HK CG GÖ 0.2g 0.4g 0.6g 0.2g/HK 0.4g/CG 0.6g/GÖ Ref kat YKH Ref kat YKH Ref kat YKH Ref kat YKH Ref kat YKH Ref kat YKH Ref: Referans binalar; YKH: Yumuşak katlı binalar; HK: Hemen Kullanım; CG:Can Güvenliği; GÖ:Göçme Öncesi Şekil 3, 4 ve 5 te bina yerdeğiştirme kapasiteleri ayrıntılı olarak görülebilir. Ref referans binaları YKH ise yumuşak katlı binaları simgelemektedir. Farklı beton ve yanal donatı durumuna sahip modellerin kapasite değerleri büyük değişim göstermekte ve hepsinin birlikte verilmesi durumunda şekiller anlaşılmaz hale gelmektedir. Bu sebeple şekillerde sadece her iki yönetmelik durumunda en iyi beton ve yanal donatı durumuna ait veriler gösterilmiştir. Şekil 6, 7 ve 8 de ise sırasıyla 0.2g, 0.4g ve 0.6g olan maksimum yer ivme değerleri için yerdeğiştirme talepleri çatı katı ötelenme oranı olarak verilmiştir. Şekil 3. Hemen kullanım performans seviyesi için çatı ötelenme oranı kapasitesi

7 M. İnel, H. B. Özmen ve M. A. Hıra 7 Şekil 4. Can güvenliği performans seviyesi için çatı ötelenme oranı kapasitesi Şekil 5. Göçme öncesi performans seviyesi için çatı ötelenme oranı kapasitesi Şekil 6. Maksimum yer ivme ortalaması 0.2g olan ivme kayıtları için ortalama çatı ötelenme oranı talepleri

8 8 Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Yapıların Sismik Dav. Etk. Değ. Şekil 7. Maksimum yer ivme ortalaması 0.4g olan ivme kayıtları için ortalama çatı ötelenme oranı talepleri Şekil 8. Maksimum yer ivme ortalaması 0.6g olan ivme kayıtları için ortalama çatı ötelenme oranı talepleri ÖZET VE BULGULAR Bu çalışmada mevcut yapı stoğunu yansıttığı düşünülen binalarda yumuşak kat etkisinin bina sismik davranışı üzerine etkileri doğrusal elastik olmayan statik ve dinamik analizler kullanılarak incelenmiştir. Binaların yerdeğiştirme kapasiteleri 3-B bina modellerinin doğrusal elastik olmayan statik analizi ile elde edilirken yerdeğiştirme talepleri için de Eşdeğer Tek Serbestlik Dereceli (ETSD) sistemlerinin doğrusal elastik olmayan zaman tanım alanında dinamik analiz kullanılmıştır. Mevcut konut yapılarını temsil etmesi için 2-, 4- ve 7-katlı toplam 96 adet betonarme binanın doğrusal elastik olmayan modelleri hazırlanmıştır. Doğrusal elastik olmayan statik analiz ile kapasite eğrileri elde edilen binaların değişik performans seviyelerindeki çatı katı yerdeğiştirme kapasiteleri elde edilmiştir. Kapasite eğrileri iki doğrulu hale getirilen binalar ETSD sisteme çevrilerek doğrusal elastik olmayan zaman tanım alanında dinamik analizle 264 ivme kaydı için yerdeğiştirme talepleri hesaplanmıştır. Elde edilen talepler çatı katı yerdeğiştirme değerine dönüştürülerek kapasiteler ile kıyaslanmıştır. Çalışmada elde edilen bulgular aşağıda özetlenmiştir: 1. Olumsuz malzeme ve yanal donatı durumunda kapasite değerlerinde önemli oranda düşüş gözlenebilmektedir. Örneğin kötü beton dayanımı ve olumsuz yanal donatı durumunda tüm modeller için ortalama olarak Can Güvenliği yerdeğiştirme kapasitelerinde %44 azalma meydana gelmektedir.

9 M. İnel, H. B. Özmen ve M. A. Hıra 9 2. Ortalama olarak yalnız kötü beton durumunda düşüş %16, yalnız olumsuz yanal donatı durumunda ise %26 mertebesindedir. Çalışmada ele alınan değerler çerçevesinde Can Güvenliği yerdeğiştirme kapasitesi açısından yanal donatı durumu beton dayanımından daha etkilidir. 3. Farklı beton ve etriye durumlarının referans ve yumuşak katlı modeller üzerinde etkileri de incelenmiştir. Kötü beton ve olumsuz yanal donatı durumunda referans modellerde %45, YKH için %43 azalma meydana gelmiştir. Bu değerler yalnız kötü beton durumunda Ref için %16, YKH için %15, yalnız olumsuz yanal donatı durumunda Ref için %26, YKH için %25 mertebesindedir. 4. Beton dayanımı ve farklı yanal donatı durumlarının yumuşak katlı ve referans modellerde benzer etkilere sahip olduğu görülmektedir. 5. Yumuşak katlı ve referans modellerin davranış farkı incelendiğinde ise Hemen kullanım performans seviyesi için ortalama değerler göz önüne alındığında yumuşak katlı modellerin yerdeğiştirme kapasitelerinde azalma gözlenmesine karşın birkaç durumda artış görülmüştür. Bu elemanların rijitlik azalışıyla şekildeğiştirmenin başlangıç aşamalarında daha az zorlanmasına bağlanabilir. Fakat talep değerlerinde artış bu değerin çok üstünde olduğundan davranışta iyileşme değil bozulma görülmektedir. 6. Yumuşak kat davranışı şekildeğiştirmenin tek bir katta yoğunlaşması sebebiyle yerdeğiştirme kapasitelerini azaltmaktadır. Hemen kullanım performans seviyesi dışındaki tüm kapasite değerlerinde önemli oranda azalış bulunmaktadır. Hemen kullanım seviyesinde etkilerin daha az görülmesi bu seviyenin şekildeğiştirmenin başlangıç kısmında bulunması ve hasar artışı ile daha az ilgili olmasına bağlanabilir. 7. Daha ileri seviyelerde yumuşak kat davranışı daha belirgin bir hal almaktadır. Can güvenliği performans seviyesi kapasite değerlerinde %3 ile %27 arasında değişen oranlarda ve ortalamada %18 düşüş görülmektedir. 8. Göçme öncesi performans seviyesi kapasitesi için ise %5 ile %24 arasında ve ortalamada %17 azalma mevcuttur. 9. Çalışma kapsamında ele alınan yumuşak kat ilk kat yüksekliğinin arttırılması ile elde edilmiştir. Bu yükseklik artışı sebebiyle bina rijitliği ve dayanımı önemli oranda azalmaktadır. Bu sebeple talep değerlerindeki artışlar oldukça belirgindir. 0.2g için minimum %9, maksimum %55, ortalama %31; 0.4g için minimum %3, maksimum %47, ortalama %31; 0.6g için ise minimum %3, maksimum %54, ortalama %21 artış görülmüştür. 10. Talep/kapasite oranının hem talep hem de kapasitenin birlikte ele alınmasıyla davranış değişimini daha geniş ölçüde yansıttığı düşünülebilir. Talep/kapasite oranlarında daha dramatik değerler elde edilmektedir. 0.2g/Hemen kullanım durumu için minimum %16 maksimum %68, ortalama %38; 0.4g/Can Güvenliği durumu için minimum %33 maksimum %77, ortalama %48; 0.6g/Göçme Öncesi durumu için minimum %32 maksimum %86, ortalama %46 artış mevcuttur. Çalışmada elde edilen veriler yumuşak kat davranışının bina performansını oldukça olumsuz etkilediğini ortaya koymaktadır. Bu açılardan neredeyse tüm geçmiş deprem sonrası raporlarda yumuşak katın yer alması ile uyum göstermektedir. Yumuşak katlı binalar referans binalara kıyaslandığında yerdeğiştirme kapasitelerinde %27 lere varan oranda düşüşler oluşurken, yerdeğiştirme taleplerinde de %55 lere varan oranlarda artışlar oluşmaktadır; talep/kapasite oranlarında ise %86 ya varan oranda artışlar görülmektedir. Elde edilen değerlerin yüksekliği yumuşak kat davranışının ne oranda yıkıcı olduğu konusunda fikir vermektedir. Teşekkür Bu çalışma 107M569 nolu TÜBİTAK ile 2008FBE005 nolu Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri tarafından desteklenmiştir.

10 10 Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Yapıların Sismik Dav. Etk. Değ. KAYNAKLAR Adalier K, Aydingun O (2001) Structural engineering aspects of the June 27, 1998 Adana-Ceyhan (Turkey) earthquake, Engineering Structures, Vol 23:343 55, AY-75 (1975), Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara. AY-98 (1998), Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara. DBYYHY-2007 (2007), Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara. Doğangün,A., (2004) Performance of reinforced concrete buildings during the May Bingöl earthquake in Turkey, Engineering Structures, 26(6), FEMA-356, Prestandard and Commentary for Seismic Rehabilitation of Buildings, Report No. FEMA-356, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. Goel RK (2003) Performance Of Buildings During The January 26, 2001 Bhuj Earthquake, Hachem M.M. (2010), BiSpec, Inel M., Ozmen H.B., Şenel Ş.M. ve Kayhan A.H. (2009). Mevcut Betonarme Binaların Yapısal Özelliklerinin Belirlenmesi, Uluslararası Sakarya Sempozyumu, 1-2 Ekim 2009, Sakarya, Türkiye. Mander J. B., Priestley M. J. N., Park R., Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 114, No. 8, pp Özcebe, G., Deprem Güvenliğinin Saptanması İçin Yöntemler Geliştirilmesi,TÜBİTAK İÇTAG YMAÜ İ574 Numaralı Araştırma Projesi SonuçRaporu,Ankara. PEER, Santiago, P., Ramirez, J. and Sarria, A., Observations On The Behaviour Of Low-Rise Reinforced Concrete Buildings January 25 Colombia Earthquake, SAP2000, CSI. Integrated finite element analysis and design of structures basic analysis reference manual; Berkeley (CA, USA); Computers and Structures Inc. SEMAp (2008), Sargılı etkisi beton modelleme analiz programı; Tubitak proje no: 105M024 Sezen H, Whittaker A, Elwood KJ, Mosalam KM (2003) Performance of Reinforced Concrete Building During the August Kocaeli, Turkey Earthquake, and Seismic Design and construction Practise in Turkey, Engineering Structures, Vol. 25, pp: Sucuoglu, H. and Yazgan, U., Simple Survey Procedures For Seismic Risk Assessment In Urban Building Stocks, Earth And Environmental Sciences, Vol. 29:97 118, London. TS-500, (2000). Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. Yoshimura K, Kuroki M (2003) Damage to Building Structures Caused by the 1999 Chi-chi Earthquake in Taiwan,