VİSKOELASTİK SÖNÜMLEYİCİLİ YAPILARIN HASAR POTANSİYELİ EĞRİLERİNİN BELİRLENMESİ



Benzer belgeler
Betonarme ve Prefabrik Yapılarda Risk Değerlendirmesi

YIĞMA TİPİ YAPILARIN DEPREM ETKİSİ ALTINDA ALETSEL VERİ ve HESAPLAMALARA GÖRE DEĞERLENDİRİLMESİ

MERKEZDEN SAPAN ÇAPRAZ SİSTEMLE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME BİR BİNANIN DEPREM DAVRANIŞI

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Statik İtme Analizi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

Yapı-Zemin Etkileşiminin Yapıların Deprem Davranışına Etkileri

SÜRTÜNME TİPİ ENERJİ SÖNÜMLEYİCİLERİN ÇELİK YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞINA ETKİSİ

ÇOK KATLI BETONARME BİNALARDA ZEMİN SINIFINA GÖRE DEPREM PERDESİ ORANININ TESPİTİ

2.4. ELASTĠK DEPREM YÜKLERĠNĠN TANIMLANMASI : SPEKTRAL ĠVME KATSAYISI

2007 YÖNETMELİĞİNDE TARİF EDİLEN HASAR SINIRLARININ BİNA PERFORMANS DÜZEYLERİ İLE İLİŞKİSİ

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

24/05/2014 GÖKÇEADA AÇIKLARI EGE DENİZİ DEPREMİ Mw:6.5

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

BETONARME BĠR OKULUN DEPREM GÜÇLENDĠRMESĠNĠN STA4-CAD PROGRAMI ĠLE ARAġTIRILMASI: ISPARTA-SELAHATTĠN SEÇKĠN ĠLKÖĞRETĠM OKULU ÖRNEĞĠ

DERİN KAZI ÇUKURU İKSA PROJELENDİRİLMESİNE BİR ÖRNEK

SANAYİ BACALARININ VE MİNARELERİN DİNAMİK DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ayhan NUHOĞLU 1, Serhan ŞAHİN 1 anuhoglu@eng.ege.edu.tr, serhanas@yahoo.

MEHMET PALANCİ ARAŞTIRMA GÖREVLİSİ

YAPISAL ÖZELLİKLERİ FARKLI BA BİNALARIN PERFORMANSA DAYALI ANALİZİ

Y32 BOJİ GÖVDESİNİN STATİK VE DİNAMİK YÜKLEME ANALİZLERİ

Betonarme Yapıların Projelendirilmesinde Beton Sınıfı Değişiminin İncelenmesi *

WCDMA HABERLEŞMESİNDE PASİF DAĞITILMIŞ ANTEN SİSTEMLERİ KULLANILARAK BİNA İÇİ HÜCRE PLANLAMA. Ferhat Yumuşak 1, Aktül Kavas 1, Betül Altınok 2

HAFİF BETONLARIN ISI YALITIM VE TAŞIYICILIK ÖZELİKLERİ

MUHTEMEL DEPREM HASARLARININ STOKASTİK YÖNTEMLERLE TAHMİNİ

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

KISMİ BAĞLANTILI PREFABRİK YAPILARIN SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

İçindekiler Jeofizikte Modellemenin Amaç ve Kapsamı Geneleştirilmiş Ters Kuram ve Jeofizikte Ters Problem Çözümleri

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

YAPI ve DEPREM MÜHENDİSLİĞİNDE MATRİS YÖNTEMLER. Prof. Dr. Hikmet Hüseyin ÇATAL. Prof. Dr. Hikmet Hüseyin ÇATAL. (III. Baskı)

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 6. Hafta Oda Akustiği

STATİK-BETONARME PROJE KONTROL FORMU Evet Hayır

İnşaat Firmalarının Maliyet ve Süre Belirleme Yöntemleri Üzerine Bir Alan Çalışması

Taşıyıcı Sistem Elemanları

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

NİSSİBİ EĞİK KABLO ASKILI KÖPRÜSÜ TASARIM UYGULAMASI

Yersel Lazer Tarayıcılar ile 3 Boyutlu Modelleme

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Temel bilgiler-flipped Classroom Bağlama Elemanları

DOĞRUSAL OLMAYAN SİSMİK İZOLASYON SİSTEMLERİNİN PERFORMANSLARININ YAPISAL PARAMETRELERE OLAN DUYARLILIĞI

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU ÜÇÜNCÜ 3 AYLIK RAPOR

RİSKLİ YAPILAR ve GÜÇG

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA SES İLETİM KAYBININ NÜMERİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

VAKIF MENKUL KIYMET YATIRIM ORTAKLIĞI A.Ş. (ESKİ UNVANI İLE VAKIF B TİPİ MENKUL KIYMETLER YATIRIM ORTAKLIĞI A.Ş. )

T.C. TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Araştırma Notu 15/177

Söke İlçesinde Pnömatik Ekim Makinaları Talep Projeksiyonunun Belirlenmesi*

ADAS ELEMANI KULLANILARAK ÇELİK YAPILARDA DEPREM ETKİLERİNİN AZALTILMASI

1 MAYIS BİNGÖL DEPREMİNDE MEYDANA GELEN YIĞMA YAPI HASARLARI

Yakıt Özelliklerinin Doğrulanması. Teknik Rapor. No.: 942/

OLASILIK VE İSTATİSTİK YÖNTEMLER İLE MERSİN İLİNİN SİSMİK TEHLİKESİNİN TAHMİNİ

Ç.Ü. GÜZEL SANATLAR FAKÜLTESİ İÇ MİMARLIK BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI İÇM PROJE 5 & DİPLOMA PROJESİ

İSTANBUL KEMERBURGAZ ÜNİVERSİTESİ. ÇİFT ANADAL ve YANDAL PROGRAMI YÖNERGESİ

DÜNYA EKONOMİK FORUMU KÜRESEL CİNSİYET AYRIMI RAPORU, Hazırlayanlar. Ricardo Hausmann, Harvard Üniversitesi

Basit Kafes Sistemler

ŞEV DURAYLILIĞI

NOVACRETE Kİ MYASALİNİN ZEMİ N O ZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Nİ N ARAŞTİRİLMASİNA İ Lİ ŞKİ N LABORATUVAR DENEYLERİ RAPORU

HAYALi ihracatln BOYUTLARI

BETONARME ÇERÇEVELERDE DOLGU DUVARLAR VASITASIYLA RİJİTLİK DAĞILIMININ DEĞİŞTİRİLMESİNİN DEPREM TALEPLERİ ALTINDAKİ ÖTELENME DAĞILIMINA ETKİSİ

EGZERSİZ REÇETESİNİN GENEL PRENSİPLERİ DOÇ.DR.MİTAT KOZ

SORU 6: Su yapılarının tasarımında katı madde hareketinin (aşınma, oyulma, yığılma vb. olayları) incelenmesi neden önemlidir, açıklayınız (4 puan).

EK 2 ORTA DOĞU TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ SENATOSU 2011 YILI ÖSYS KONTENJANLARI DEĞERLENDĐRME RAPORU

Konveyörler NP, NI Serisi

TARİHİ YAPILARIN YAPISAL ANALİZİNDE PERFORMANS TABANLI YAKLAŞIMLAR VE BİR ÖRNEK ÇALIŞMA

Ara rma, Dokuz Eylül Üniversitesi Strateji Geli tirme Daire Ba kanl na ba

TS DEN TS EN 206 YA GEÇİŞLE GELEN DEĞİŞİKLİKLER

Olasılık ve İstatistik Dersinin Öğretiminde Deney ve Simülasyon

Reynolds Sayısı ve Akış Rejimleri

DELTA ÇÖKELLERİNDE ŞEV DURAYLILIĞINI BELİRLEMEK İÇİN BİR YAKLAŞIM: İZMİR KÖRFEZİ UYGULAMASI

2. Söz konusu koruma amaçlı imar planı üst ölçek plana aykırı hususlar içermektedir.

Marmaray Projesi Tünellerinde Pasif Yangın Koruma Çalışmaları

SİSMİK DETAYLARI YETERSİZ BETONARME ÇERÇEVELERİN TERSİNİR-TEKRARLANIR YATAY YÜK ETKİSİNDEKİ DAVRANIŞININ DENEYSEL VE TEORİK OLARAK İNCELENMESİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

BEŞİKTAŞ STADI TASARIM KRİTERLERİ


BEBEK VE ÇOCUK ÖLÜMLÜLÜĞÜ 9

ZAĞNOS VADİSİ KENTSEL DÖNÜŞÜM PROJESİ

LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ UYGULAMALARI

Yapı Kabuğunda Isı Kayıplarının Azaltılması ve Bir İyileştirme Projesi Örneği

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. BASINÇ, AKIŞ ve SEVİYE KONTROL DENEYLERİ

Resmi Gazete Tarihi: Resmi Gazete Sayısı: 28349

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

DENEY 2. Şekil 1. Çalışma bölümünün şematik olarak görünümü

Nakit Sermaye Artırımı Uygulaması (Kurumlar Vergisi Genel Tebliği (Seri No:1) nde Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ (Seri No:9))

ASİMETRİK EVOLVENT DÜZ DİŞLİLERİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ ANALİZİ

VERGİ DENETMENİ TANIM

BÖLÜM 3 : SONUÇ VE DEĞERLENDİRME BÖLÜM

Ceyhun EREN 1 ve Hilmi L 2

BÖLÜM 7 BİLGİSAYAR UYGULAMALARI - 1

Hesapların yapılması;modül,mil çapı,rulman,feder ve yağ miktarı gibi değerlerin seçilmesi isteniyor.

-Bursa nın ciroları itibariyle büyük firmalarını belirlemek amacıyla düzenlenen bu çalışma onikinci kez gerçekleştirilmiştir.

Temiz Enerji Kaynaklar Uygulamalar. Pamukkale Üniversitesi Temiz Enerji Evi Örne i

Başbakanlık (Hazine Müsteşarlığı) tan:

KAMU İHALE KANUNUNA GÖRE İHALE EDİLEN PERSONEL ÇALIŞTIRILMASINA DAYALI HİZMET ALIMLARI KAPSAMINDA İSTİHDAM EDİLEN İŞÇİLERİN KIDEM TAZMİNATLARININ

KLASİK MANTIK (ARİSTO MANTIĞI)

Milli Gelir Büyümesinin Perde Arkası

Anonim Verilerin Lenovo ile Paylaşılması. İçindekiler. Harmony

İÇİNDEKİLER. 1 Projenin Amacı Giriş Yöntem Sonuçlar ve Tartışma Kaynakça... 7

Transkript:

ÖZET: VİSKOELASTİK SÖNÜMLEYİCİLİ YAPILARIN HASAR POTANSİYELİ EĞRİLERİNİN BELİRLENMESİ E.M. Güneyisi 1 ve N.D. Şahin 2 1 Yardımcı Doçent, İnşaat Müh. Bölümü, Gaziantep Üniversitesi,Gaziantep 2 Yüksek Lisans Öğrencisi, İnşaat Müh. Bölümü, Gaziantep Üniversitesi,Gaziantep Email: eguneyisi@gantep.edu.tr. Hasar potansiyeli eğrileri, deprem etkileri altında yapısal hasar oluşma olasılığını ifade etmekte olup, bu eğriler üzerindeki herhangi bir nokta, verilen büyüklükteki deprem şiddetinde yapı üzerinde oluşması muhtemel hasar görebilirliliği oranını temsil etmektedir. Bu çalışma taşıyıcı sistemi geleneksel moment aktaran çerçeve ve viskoelastik sönümleyicili çerçeve sistemi olarak tasarlanmış çelik binaların deprem güvenirliklerinin hasar potansiyeli eğrileri aracılığıyla belirlenmesini esas almaktadır. Bu amaçla, örnek yapı olarak on iki katlı dört açıklıklı çelik çerçeve sistemi viskoelastik sönümleyicili ve sönümleyicisiz olarak tasarlanmıştır. Hasar potansiyeli eğrilerinin oluşturulmasında, deprem hareketlerindeki değişkenliği gösterebilecek bir grup doğal deprem yer hareketi kaydı, yapıların doğrusal olmayan zaman tanım alanındaki dinamik analizlerinde kullanılmıştır. Yapıların sismik performansları FEMA 356'ya göre hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyi olmak üzere üç ana hasar seviyesi için belirlenmiştir. Yapısal tepki parametresi olarak göreli kat ötelemesi oranı kullanılmıştır. Lognormal dağılıma sahip hasar potansiyeli eğrileri yapının birinci moduna karşılık gelen spektral ivme değerine bağlı olarak oluşturulmuştur. Her iki yapı tipi için elde edilen hasar potansiyel eğrilerinin karşılaştırılabilmesi için yapıların aynı lokasyon için sismik risk analizi yapılarak, hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyleri için yıllık aşılma olasılıkları belirlenmiştir. Sonuçlar yapısal tasarımda kullanılan pasif viskoelastik söndürücü sistemlerin, geleneksel tasarlanan çerçeve sistemlere göre deprem etkisi altında güvenirliliğinde belirli performans düzeyleri için önemli oranda iyileşme sağladığını göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER : Çerçeve sistemi, Deprem güvenliği, Hasar potansiyel eğrisi, Performans düzeyi, Viskoelastik sönümleyici 1. GİRİŞ Yapılar deprem kuvvetlerine maruz kaldıklarında yapısal sistemleri büyük miktarlarda enerjilere maruz kalmaktadır. Deprem gibi dinamik etkilere maruz yapılardaki bu titreşim enerjisi esas olarak iç sürtünme ve yapısal elemanlardaki plastik deformasyonlar ile giderilmektedir. Son yıllarda, yapılarda deprem durumunda oluşan plastik deformasyonların azaltılması veya önlenmesi amacıyla geleneksel depreme dayanıklı tasarım yöntemlerine alternatif olarak sismik izolasyon ve/veya pasif enerji sönümleyici sistemler kullanılarak tasarım yöntemleri geliştirilmiştir (Kelly, 1986; Soong ve Dargush, 1997; Symans vd., 2008; Housner vd., 1997). Pasif enerji sönümleme sistemlerinin viskoz akışkanlı, metalik, sürtünme tipi, ayarlı kütle, ayarlı sıvı ve sürtünmeli, viskoelastik sönümleyiciler gibi birçok çeşidi bulunmaktadır. Viskoelastik sönümleyici (VES) sistemler, rüzgar yüküne bağlı oluşan titreşimin sönümlenmesi amacıyla, New York daki Twin Towers ve Seattle daki Columbia Center binalarında da olduğu üzere uzun süredir kullanılmaktadır (Lee ve Tsai, 1992). Ancak, viskoelastik sönümleyicilerin metalik ve sürtünmeli sönümleyicilere kıyasla yapıların deprem dayanımın artırılması için kullanımı daha yenidir (Craig vd., 2002). 1

Hasar potansiyel eğrileri deprem etkisine maruz yapılarda meydana gelebilecek olası hasarları tahmin etmek amacıyla etkili bir metod olarak kullanılmaktadır. Hasar potansiyel eğrileri elde edilmesinde kullanılan veriye bağlı olarak ampirik, yargısal, analitik ve karma olarak sınıflandırılmaktadır. Eğer hasar olasılık tahmininde kullanılacak veriler deprem sonrası tetkiklerdeki gözlemlere dayanılarak oluşturuluyorsa ampirik, uzman görüşlerine göre oluşturuluyorsa yargısal, analitik simülasyonlardan elde edilen verilerle oluşturuluyorsa analitik yada bunlardan birkaçının aynı anda kullanılmasına bağlı olarak oluşturuluyorsa da karma hasar potansiyel eğrileri olarak sınıflandırılmaktadır (Rosetto ve Elnashai, 2003). Bu çalışmada, geleneksel tasarım yöntemiyle ve viskoelastik sönümleyici sistemlerle tasarlanan örnek yapılar modellenmiş ve farklı doğal yer kayıtları altındaki simülasyonları sonucunda elde edilen veriler kullanılarak analitik hasar potansiyel eğrileri oluşturulmuştur. Ayrıca, viskoelastik sönümleyicili ve sönümleyicisiz olarak tasarlanan yapılar için elde edilen hasar potansiyel eğrileri ile sismik tehlike eğrileri kullanılarak yapıların karşılaştırılmalı olarak sismik risk değerlendirilmesi yapılmıştır. 2. ÖRNEK YAPILARIN TASARIMI Bu araştırmada, 12 katlı çelik çerçeve sistem viskoelastik sönümleyicili ve sönümleyicisiz (moment aktaran çerçeve sistemi) olarak Lin vd. (2003) tarafından önerilen yer değiştirmeye dayalı tasarım metoduna göre elastik yerdeğiştirme davranış spektrumu kullanılarak tasarlanmıştır. Elastik yer değiştirme davranış spektrumu 50 yılda aşılma olasılığı 10% olan depremler için maksimum yer ivmesi 0.4g için belirlenmiştir. Viskoelastik sönümleyicisiz referans çerçeve (RÇ) ve viskoelastik sönümleyicili çerçeve (VESÇ) sistemler tasarım depremi altında maksimum göreli kat ötelemesi oranı %0.5 olacak şekilde tasarlanmıştır. Tasarlanan çerçeve sistemlerin birbiriyle kıyaslanabilmesi için, çerçeve geometrisi sabit tutulmuş, Şekil 1 den de görüldüğü üzere kat yüksekliği 3.8 m ve açıklıklar 8 m olarak alınmıştır. Tüm çerçeve sistemlerde kullanılan çeliğin akma dayanımı 240 MPa ve elastisite modülü 210 GPa olarak seçilmiştir. Tasarlanan çerçevelerin kesitleri kutu kesit olarak alınmış, kesit detayları Tablo 1 de verilmektedir. Viskoelastik sönümleyiciler Şekil 2 den de görüldüğü gibi çelik plakaların içine yerleştirilmiş ince viskoelastik malzeme tabakalarından oluşmaktadır. Uygulamada, viskoelastik sönümleyicilerin dinamik davranışı genelikle yay ve amortisörün paralel (Kelvin model) bağlanması ile oluşturulan basit doğrusal viskoelastik modellerle idealize edilmektedir (Valles vd., 1996; Soong ve Dargush, 1997; Kim ve Choi, 2006). Basit doğrusal viskoelastik modellerle tanımlanan viskoelastik sönümleyicinin rijitlik ve sönümleme katsayıları aşağıda verilen denklemlerle hesaplanmaktadır (Kim ve Choi, 2006). K C d d G ( wa ) = (1) t ( ) G w A = (2) wt Burada G ( w) ve G ( w) sırasıyla kayma depolama (storage) ve bırakma (loss) modülünü, A ve t sırasıyla malzemenin toplam alanını ve kalınlığını, w ise kuvvet oluşma frekansını göstermektedir. Viskoelastik sönümleyicilerin özellikleri frekans ve sıcaklık değişimlerine bağlı olarak değişebilmektedir. Bu çalışmada, kullanılması gereken viskoelastik sönümleyicinin rijitliğine göre, kayıp ve bırakma modüllerinin aynı olduğu kabul edilerek ve viskoelastik sönümleyici koyulan yapının doğal titreşim periyodu düşünülerek, sönümleyicinin sönümleme sabiti belirlenmiştir. Şekil 1 den de görüldüğü üzere aynı yapısal özelliklere sahip viskoelastik sönümleyiciler her kata 2 adet olmak üzere dış açıklıklara yerleştirilmiştir. Çerçeve sistemlerin modellenmesi ve 2

analizlerinde, sonlu elemanlar yöntemini kullanan ve iki boyutlu yapıların analizini yapan yapısal analiz programı DRAIN-2DX (Prakash vd., 1993) kullanılmıştır. Çerçeve Sistem Şekil 1. Örnek yapılara ait kat planı ve kesit görünümü Tablo 1. Çerçeve sistemlerin kesit özellikleri C1 C2 B1 B2 VES Kutu Kesit Kutu Kesit Kutu Kesit Kutu Kesit K (mm) (mm) (mm) (mm) (N/mm) RÇ 700x700x25 600x600x25 420x210x25 360x180x25 - VESÇ 510x510x25 440x440x25 480x240x25 420x210x25 9214 3

Şekil 2. Tipik bir viskoelastik sönümleyicinin görünüşü (Soong ve Spencer-Jr, 2002) 3. YER HAREKETİ KAYITLARI Yer hareketi kaydının, maksimum şiddeti, büyüklüğünün zamana bağlı değişimi, kuvvetli yer hareketi süresi, frekans içeriği, gibi kendi doğasında olan düzensiz ve rastlantısal durumu, hasar tahminini olasılık haline getirmektedir. Bu çalışmada, değişik özelliklerdeki şiddetli depremleri temsil edebilecek Avrupa kuvvetli yer hareketi veri tabanından (Ambraseys vd., 2004a, 2004b) 15 doğal yer hareketi kaydı hasar potansiyel eğrilerinin oluşturulmasında doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizler için kullanılmıştır. Bu kayıtların yakın fay hareketli deprem kayıtları olmamasına (D > 10 km) ve yumuşak zemin koşullarında (kayma dalgası hızı < 180 m/s) kaydedilmemiş olmasına dikkat edilmiştir. Kullanılan yer hareketi kayıtlarına ait aletsel büyüklük (M w ), deprem kaynağına olan uzaklık (D) değeri, maksimum yer ivmesi (MYİ) değeri ve maksimum yer hızı (MYH) değerleri Tablo 2 de verilmektedir. Ayrıca, kullanılan yer hareketi kayıtları M w değeri 6.5 den, MYİ değeri 0.2 g den ve MYH değeri ise 15 cm/sn den büyük olacak şekilde seçilmiştir. Depremin Yeri Tablo 2. Kullanılan yer hareketi kayıtları Zemin Kayıt İstasyonu M Tipi w Tarih 4 D MYİ MYH (km ) (m/sn 2 ) (cm/sn) Friuli /Italy Tolmezzo Diga Ambiesta A 6.5 06/5/1976 23 3.35 32.47 Montenegro Petrovac Hotel Oliva B 7.0 15/04/1979 25 4.47 39.23 İzmit/Turkey Yarımca-Petkim C 7.6 17/08/1999 20 3.05 58.50 Erzincan /Turkey Erzincan Meteoroloji Müd. B 6.7 13/03/1992 13 5.31 84.57 Compano Lucano /Italy Sturno A 6.9 23/11/1980 32 3.04 62.62 Alkion/Greece Korinthos-OTE Building C 6.6 24/02/1981 20 3.07 22.61 Düzce /Turkey Bolu Bayındırlık ve İskan M. C 7.2 12/11/1999 39 7.88 65.02 Montenegro Ulcinj Hotel Albatros A 7.0 15/04/1979 21 2.11 26.25 Tabas/Iran Tabas B 7.4 16/09/1978 57 10.17 87.64 Manjil/Iran Abhar C 7.4 20/06/1990 98 1.94 20.84 Kozani/Greece Kozani - Prefecture A 6.6 13/05/1995 17 2.13 8.76 İzmit/Turkey Yarımca-Petkim C 7.6 17/08/1999 100 3.66 45.17 Düzce /Turkey LDEO Station No CO375VO A* 7.2 12/11/1999 39 8.75 38.17 South Iceland Hella B* 6.6 17/06/2000 15 4.58 46.64 South Iceland (Artçı) Solheimar B* 6.5 21/06/2000 11 7.06 105.28

4. HASAR POTANSİYEL EĞRİLERİNİN BELİRLENMESİ VE RİSK ANALİZİ Yapıların performans düzeylerinin belirlenebilmesi için farklı yapı türlerinde farklı hasar parametreleri seçilmektedir. Literatürde değişik tiplerdeki pasif enerji sönümleyici sistemlerine sahip yapıların sismik performansının değerlendirilmesinde (Pall vd.,1993; Filiatrault ve Cherry, 1988, Aiken vd., 1988) ve ayrıca viskoelastik sönümleyicili yapıların sismik performansının değerlendirilmesinde (Chang vd., 1992; 1995) hasar parametresi olarak göreli kat ötelemesi kullanılmaktadır. Bu çalışmada da hasar potansiyel eğrilerinin performans düzeylerine göre belirlenmesinde hasar parametresi olarak göreli kat öteleme oranı kullanılmıştır. Hasar potansiyel eğrilerinin belirlenmesinde FEMA 356 ya (2000) göre performans seviyeleri belirlenmiştir. Bu performans seviyeleri, hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyidir. FEMA 356 ya göre viskoelastik sönümleyicili ve sönümleyicisiz çerçeve sistemler için performans düzeylerine karşılık gelen göreli kat öteleme oranı sınır değerleri Tablo 3 de verilmiştir. Tablo 3. Performans düzeyleri ve göreli kat ötelenmesi oranı limit değerleri Performans Düzeyi Moment aktaran çelik çerçeve sistemi Çaprazlı çelik çerçeve sistemi Hemen Kullanım %0.70 %0.50 Can Güvenliği %2.50 %1.50 Göçme Öncesi %5.00 %2.00 Hasar potansiyel eğrilerinin belirlenmesinde genellikle deprem şiddetini gösteren parametre olarak maksimum yer ivmesi (MYİ), maksimum yer hızı (MYH) veya hakim moda karşılık gelen spektral ivme S a (T 1 ) değerleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada yapının birinci moduna karşılık gelen spektral ivme değeri S a (T 1 ) deprem şiddeti parametresi olarak seçilmiştir. Her bir yer hareketi kaydı yapılara birinci mod spektral ivme değeri 0.05g artırılarak etki ettirilmiş ve doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizleri yapılmıştır. Her bir analiz sonucunda yapıların maruz kaldığı maksimum göreli kat ötelenme oranları kaydedilmiştir ve her bir deprem şiddeti için performans seviyesi aşılma olasılığı, lognormal dağılım fonksiyonu uygulanarak hesaplanmıştır. Deprem şiddetine karşılık gelen aşılma olasılıkları ile hasar potansiyel eğrisini oluşturan veriler belirlenmiştir. Elde edilen veriler, istatistiksel dağılımla yapıların birinci mod spektral ivme (S a (T 1 )) ile tanımlanan deprem şiddeti için performans seviyelerine ulaşması veya aşması olasılığını gösterecek şekilde aşağıdaki fonksiyon (HAZUS, 1997) ile ifade edilmiştir. 1 X P[ PDi = X ] = Φ ln β µ (3) Burada Φ standart normal birikimli dağılım fonksiyonu, X lognormal dağılımlı deprem şiddeti parametresi, µ ve β sırasıyla spektral ivme verilerinin medyanlarını ve standart sapmalarını, PD i ise performans düzeyini göstermektedir. Viskoelastik sönümleyicisiz ve sönümleyicili çerçeve sistemler için elde edilen hasar potansiyel eğrileri sırasıyla Şekil 3 ve Şekil 4 de verilmiştir. Şekillerden de görüldüğü üzere hasar potansiyel eğrileri hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyleri için belirlenmiştir. Referans çerçeve ve viskoelastik çerçeve sistemlerinin güvenirliliğinin karşılaştırılabilmesi için ayrıca sismik risk analizi yapılmıştır. Yapıların sahip olduğu risk, performans düzeylerinin yıllık aşılma olasılığı cinsinden ifade edilmiştir. Yapıların maruz kalabileceği riskin karşılaştırılması için, Şekil 5 de verilen bir bölge için belirlenmiş olan sismik risk eğrileri (Field vd., 2003) kullanılmıştır. Her bir performans düzeyi için yıllık aşılma olasılığı hasar potansiyel eğrisi ve sismik risk eğrisi kullanılarak aşağıdaki matematiksel ifadeye göre elde edilmiştir (Ellingwood, 2001). 5

[ ] = [ PD = ] [ = ] i i (4) all im P PD P IM im P IM im Burada P PDi IM = im P IM = im ise deprem şiddetinin yıllık aşılma olasılığını göstermektedir. Viskoelastik sönümleyicili çerçeve sistemi ile referans çerçeve sistemi için hesaplanan performans düzeylerinin yıllık aşılma olasılığı Tablo 4 de sunulmaktadır. verilen deprem şiddetinde performans düzeyi için aşılma olasılığını, [ ] 1 0.9 0.8 0.7 Asilma Olasiligi 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Hemen Kullanim 0.1 Can Güvenligi Göçme Öncesi 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 S a (T 1 )(g) Şekil 3. Referans çerçeve sistemi için elde edilen hasar potansiyel eğrileri 1 0.9 0.8 0.7 Asilma Olasiligi 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Hemen Kullanim 0.1 Can Güvenligi Göçme Öncesi 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 S a (T 1 )(g) Şekil 4. Viskoelastik sönümleyicili sistem için elde edilen hasar potansiyel eğrileri Tablo 4. Performans düzeylerinin yıllık aşılma olasılığı Çerçeve Sistemi Performans Düzeyleri Hemen Kullanım Can Güvenliği Göçme Öncesi Referans Çerçeve 6.80E-03 1.56E-03 1.35E-04 Viskoelastik Sönümleyicili Çerçeve 4.76E-03 3.35E-04 1.45E-04 6

10-1 10-2 Referans Çerçeve,T 1 =2.10s Viskoelastik Sönümleyicili Çerçeve, T 1 =1.76s Yillik asilma olasiligi 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Spektral ivme (g) Şekil 5. Sismik tehlike eğrileri Tablo 4 den de görüldüğü üzere, yapıların hemen kullanım performans düzeyi için yıllık aşılma olasılıkları birbirine yakın elde edilmiştir. Hemen kullanım performans düzeyinin sınır göreli kat ötelemesi değeri referans çerçeve sistemi için %0.7, viskoelastik sönümleyicili çerçeve sistemi için ise %0.5 olarak alınmıştır. Yapılar arasındaki farklılık özellikle can güvenliği performans düzeyi için yıllık aşılma olasılıkları karşılaştırıldığında görülmektedir. Mevcut yapının can güvenliği performans düzeyi yıllık aşılma olasılığı viskoelastik sönümleyicili sisteminin aşılma olasılığının yaklaşık 5 katına çıkmaktadır. Can güvenliği performans düzeyinin sınır göreli kat ötelenmesi değeri referans çerçeve sistemi için %2.5, viskoelastikli çerçeve sistemi için ise %1.5 olarak alınmıştır. Göçme öncesi performans düzeylerine bakıldığında, iki çerçeve sistemi için birbirine yakın yıllık aşılma olasılıkları elde edilmektedir. 5. ÖZET VE SONUÇLAR Bu çalışmada, taşıyıcı sistemi geleneksel moment aktaran çerçeve ve viskoelastik sönümleyicili çerçeve sistemi olarak tasarlanmış on iki katlı çelik binaların deprem güvenirlikleri, hasar potansiyeli eğrileri oluşturularak ve risk analizi yapılarak incelenmiştir. Hasar potansiyeli eğrilerinin oluşturulmasında, deprem hareketlerindeki değişkenliği gösterebilecek bir grup doğal deprem yer hareketi kaydı, yapıların doğrusal olmayan zaman tanım alanındaki dinamik analizlerinde kullanılmıştır. Viskoelastik sönümleyicili ve sönümleyicisiz yapıların hasar seviyeleri, yapıların göreli kat ötelemesi davranışına göre değerlendirilmiştir. Hasar seviyeleri FEMA 356 ya göre hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyi olarak belirlenmiştir. Bu performans düzeyleri için lognormal dağılıma sahip hasar potansiyel eğrileri yapının birinci moduna karşılık gelen spektral ivme değerine göre oluşturulmuştur. Her iki yapı tipi için elde edilen hasar potansiyel eğrilerinin arasındaki farkların daha anlaşılır olarak incelenebilmesi için, elde edilen hasar potansiyel eğrisi ile sismik tehlike eğrisi kullanılarak yapıların sismik risk analizi yapılmış, hemen kullanım, can güvenliği ve göçme öncesi performans düzeyleri için yıllık aşılma olasılıkları belirlenmiştir. Sonuç olarak, tasarımda viskoelastik sönümleyici kullanımı hasar olasılık eğrilerini referans çerçeveye kıyasla sağa doğru öteleyerek, yapının deprem performansındaki iyileşmeyi göstermiştir. Ayrıca, yapıların güvenirlilikleri karşılaştırıldığında, viskoelastik sönümleyicili sistemler yapının özelikle can güvenliği performans düzeyinin yıllık aşılma olasılığında 5 kata yakın bir iyileşme sağlamıştır. 7

KAYNAKLAR Aiken, I.D., Kelly, J. ve Pall, A.S. (1988). Seismic response of a nine-story steel frame with friction damped cross-bracing. Technical report no. UCB/EERC-88/17, University of California, Berkeley, CA. Ambraseys, N.N., Douglas, J., Sigbjoernsson, R., Berge-Thierry, C., Suhadolc, P., Costa, G. ve Smit, P. (2004a). Dissemination of European strong-motion data, Volume 2. 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada. August 1-6, 2004. Paper No. 32, Vol. 2, 1-12. Ambraseys, N.N., Smit, P., Douglas, J., Margaris, B., Sigbjoernsson, R., Olafsson, S., Suhadolc, P. ve Costa, G. (2004b). Internet Site for European Strong-Motion Data. Boll. Geof. Teor. Appl. 45:3, 113-129. Chang, K.C., Soong, T.T., Oh, S.T. ve Lai, M.L. (1992). Effect of ambient temperature on a viscoelastically damped structure. Journal of Structural Engineering 118:7, 1955 1957. Chang, K.C., Soong, T.T., Oh, S.T. ve Lai, M.L. (1995). Seismic behavior of steel frame with added viscoelastic dampers. Journal of Structural Engineering 121:10, 1418 1426. Craig, J.I., Goodno, B.J., Towashiraporn, P. ve Park, J. (2002). Response Modification Applications for Essential Facilities, Mid-America Earthquake Center Project ST-4 Final Report, Atlanta, Georgia. Ellingwood, B.R. (2001). Earthquake risk assessment of building structures, Reliability Engineering and System Safety 74, 251-262. FEMA 356, (2000). Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. Washington (DC): Federal Emergency Management Agency. Field, E.H., Jordan, T.H. ve Cornell, C.A. (2003). OpenSHA: A Developing Community-Modeling Environment for Seismic Hazard Analysis, Seismological Research Letters 74:4, 406-419. Filiatrault, A. ve Cherry, S. (1988). Comparative performance of friction damped systems and based isolation systems for earthquake retrofit and aseismic design. Earthquake Engineering and Structural Dyn. 16, 389-416. HAZUS (1997). Earthquake loss estimation methodology. Technical manual, National Institute of Building for the Federal EmergencyManagement Agency, Washington (DC). Housner, G.W., Bergman, L.A., Caughey, T.K., Chassiakos, A.G., Claus, R.O., Masri, S.F., Skelton, R.E., Soong, T.T., Spencer, B.F. ve Yao, J.T.P. (1997). Structural control: past, present and future. Journal of Engineering Mechanics, ASCE 123:9, 897 971. Kelly, J.M.(1986). Aseismic base isolation: review and bibliography. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 5:4, 202 216. Kim, J. ve Choi, H. (2006). Displacement-based design of supplemental dampers for seismic retrofit of a framed structure. Journal of Structural Engineering, 132:6, 873-883. Lee, H.H. ve Tsai, C-S. (1992). Analytical model for viscoelastic dampers in seismic mitigation application, Earthquake Engineering 10 th World Conference, Balkema, Rotterdam, 2461-2466. Lin, Y.Y., Tsai, M.H., Hwang, J.S. ve Chang, K.C. (2003). Direct displacement-based design for building with passive energy dissipation systems. Engineering Structures 25:1, 25 37. Pall, A., Venzina, S., Proulx, P. ve Pall, R. (1993). Friction dampers for seismic control of Canadian Space Agency Headquarters. Earthquake Spectra 9:3, 547 557. Prakash,V., Powell, G.H. ve Campbell, S. (1993). DRAIN-2DX. Base program description and user guide. Version 1.10, University of California at Berkeley. Rossetto, T. ve Elnashai, A.S. (2003). Derivation of vulnerability functions for european- type RC structures based on observational data, Engineering Structures 25, 1241-1263. Soong, T.T. ve Dargush, G.F. (1997). Passive energy dissipation systems in structural engineering, Wiley. Symans, M.D., Charney, F.A., Whittaker, A.S., Constantinou, M.C., Kircher, C.A., Johnson M.W. ve McNamara R.J. (2008). Energy dissipation systems for seismic applications: current practice and recent developments. Journal of Structural Engineering 134:1, 3-21. Valles, R.E., Reinhorn, A.M., Kunnath, S.K., Li, C. ve Madan, A. (1996). IDARC 2D version 4.0: A computer program for the inelastic damage analysis of buildings, Technical Rep. NCEER-96-0010, National Center for Earthquake Engineering Research, State Univ. of New York at Buffalo, Buffalo, N.Y. 8