DEPREM ETKİSİNDEKİ YAPI DAVRANIŞINA ZEMİN TAŞIMA GÜCÜNÜN ETKİSİ. Özet



Benzer belgeler
DEPREM ETKİSİNDEKİ BETONARME YAPILARDA YAPI-ZEMİN ETKİLEŞİMİ

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

YAPI ZEMİN DİNAMİK ETKİLEŞİMİNDE GEOMETRİK NARİNLİK ETKİSİ. Mustafa KUTANİS 1, Muzaffer ELMAS 2

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Posta Adresi: Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Esentepe Kampüsü/Sakarya

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

T.C. MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

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

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DOĞRUSAL ELASTİK VE DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

DEPREM YÖNETMELİĞİNDEKİ FARKLI ZEMİN SINIFLARINA GÖRE YAPI DAVRANIŞLARININ İRDELENMESİ

DOKUZ KATLI TÜNEL KALIP BİNA SONLU ELEMAN MODELİNİN ZORLAMALI TİTREŞİM TEST VERİLERİ İLE GÜNCELLENMESİ

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

Binaların Deprem Dayanımları Tespiti için Yapısal Analiz

İtme Sürme Yöntemi İle İnşa Edilmiş Sürekli Ardgermeli Köprülerin Deprem Tasarımı. Özgür Özkul, Erdem Erdoğan, Hatice Karayiğit

KAZIK GRUPLARININ SİSMİK ETKİ ALTINDAKİ PERFORMANSI PERFORMANCE OF PILE GROUPS UNDER SEISMIC EXCITATIONS

YAPILARDA BURULMA DÜZENSİZLİĞİ

KONU: Beton Baraj Tasarım İlkeleri, Örnek Çalışmalar SUNUM YAPAN: Altuğ Akman, ESPROJE Müh.Müş.Ltd.Şti

Bina Türü Yapı Sistemlerinin Analizi Üzerine Rijit Döşeme ve Sınır Şartları ile İlgili Varsayımların Etkisi

Perdeli-Çerçeveli Taşıyıcı Sistemli Binalarda Taşıyıcı Sistem Seçiminin Yapı Davranışı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

DEPREM ETKİSİ ALTINDA YAPI KAZIK ZEMİN ETKİLEŞİMİ

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

KONSOLA MESNETLİ KOLONUN SÜREKSİZLİĞİNİN TAŞIYICI SİSTEMİN DEPREM DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

BETONARME BİNALARIN FARKLI HESAP YÖNTEMLERİNE GÖRE PERFORMANS SINIRLARININ İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

Burulma Düzensizliğinin Betonarme Yapı Davranışına Etkileri

SÜREKLİLİK VE SÜREKSİZLİK DURUMLARINDA PERDE-ÇERÇEVE ETKİLEŞİMİ. İnşaat Y. Müh., Gebze Teknik Üniversitesi, Kocaeli 2

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

Farklı Zemin Sınıflarının Bina Deprem Performansına Etkisi

DBYYHY 2007 ve DEPREME KARŞI DAYANIKLI YAPI TASARIMI. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Deprem Etkisi Altında Tasarım İç Kuvvetleri

REZA SHIRZAD REZAEI 1

Eşdeğer Deprem Yüklerinin Dağılım Biçimleri

BACA DİNAMİĞİ. Prof. Dr. Hikmet Hüseyin H

ÇELİK KULE YAPILARIN YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİNİN İNCELENMESİ INVESTIGATION OF SOIL-STRUCTURE INTERACTION OF STEEL TOWER STRUCTURES

. TAŞIYICI SİSTEMLER Çerçeve Perde-çerçeve (boşluklu perde) Perde (boşluksuz perde) Tüp Iç içe tüp Kafes tüp Modüler tüp

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

1.1 Yapı Dinamiğine Giriş

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

YAPILARIN TİTREŞİM GENLİĞİNE GÖRE DİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞİMLERİNİN İNCELENMESİ *

MUTO YÖNTEMİ. Çerçeve Sistemlerin Yatay Yüklere Göre Çözümlenmesi. 2. Katta V 2 = F 2 1. Katta V 1 = F 1 + F 2 1/31

ÇELİK UZAY ÇATI SİSTEMLİ HAL YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Armağan KORKMAZ *, Zeki AY **

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

Proje Genel Bilgileri

DİKEY DOĞRULTUDA KÜTLE DÜZENSİZLİĞİ OLAN YAPILARIN DEPREM ALTINDAKİ DAVRANIŞI

DEPREM YÖNETMELİĞİ NDE ÖNGÖRÜLEN TAŞIYICI SİSTEM GÜVENLİK DÜZEYİ KONUSUNDA KARŞILAŞTIRMALI SAYISAL İNCELEME

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 26(1): 1-6 (2010)

SİSMİK YALITIM KULLANIMININ YAPISAL PERFORMANS ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Çok katlı çelik yapı sistemlerinin yapı-zemin etkileşimi ile doğrusal olmayan dinamik analizi

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ FARKLI YER HAREKETLERİ ETKİSİNDEKİ SİSMİK DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ İLE BETONARME KIZAĞIN DEPREM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

TÜRKİYE DEKİ ORTA KATLI BİNALARIN BİNA PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELER

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

Prof.Dr. BEYTULLAH TEMEL

Erdal İRTEM-Kaan TÜRKER- Umut HASGÜL BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜH. MİM. FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜH. BL.

Dairesel Temellerde Taban Gerilmelerinin ve Kesit Zorlarının Hesabı

YAPILARIN DEPREME KARŞI KORUNMASINDA ETKİN BİR ÇÖZÜM

DEPREME DAVRANIŞI DEĞERLENDİRME İÇİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ. NEJAT BAYÜLKE 19 OCAK 2017 İMO ANKARA ŞUBESİ

Zemin-Yapı Etkileşimi

KISA KOLON TEŞKİLİNİN YAPI HASARLARINA ETKİSİ. Burak YÖN*, Erkut SAYIN

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

YAPILARIN ZORLANMIŞ TİTREŞİM DURUMLARININ ARAŞTIRILMASI

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

TAŞIYICI DUVARLARDA FARKLI BOŞLUK YAPILANDIRMASINA SAHİP SARILMIŞ YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

BİNALARDA KISA KOLONA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN İNCELENMESİ

BÖLÜM 2: DÜŞEY YÜKLERE GÖRE HESAP

Beton Sınıfının Yapı Performans Seviyesine Etkisi

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

1975 Yönetmeliğine Göre Yapılmış Yapıların Türkiye 2007 Deprem Yönetmeliğine Göre Performans Değerlendirmesi

MEVCUT PERDELİ BETONARME BİR YAPININ DOĞRUSAL OLMAYAN YÖNTEMLE DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ

ANTAKYA MÜZE OTEL TAŞIYICI SİSTEM PROJESİ. İnş.Yük.Müh. Bülent DEVECİ

Karayolu Köprülerinin Modal Davranışına Kutu Kesitli Kiriş Şeklinin Etkisi Doç. Dr. Mehmet AKKÖSE

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:11 Sayı:2 Yıl: Mayıs 2009 sh

Ç E R Ç E V E L E R. L y2. L y1

BİNAYA TEMEL SEVİYESİNDE TESİR EDEN TABAN KESME KUVVETİNİN BULUNMASI V = W A(T ) R (T ) 0,10.A.I.W

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 5- Risk Tespit Uygulaması: Betonarme Bina

Japon Sismik Bina Şartnamesi Işığında DBYBHY-2007 nin Değerlendirilmesi

ESKİŞEHİR-KÖSEKÖY HIZLI TREN HATTINDAKİ KÖPRÜ VE VİYADÜKLERİN ÜSTYAPILARININ TASARIMI

THE FACTORS AFFECTING TORSIONAL IRREGULARITY IN MULTI-STOREY STRUCTURES

YAKIN SAHA DEPREMLERİNİN ZEMİN ÖZELLİKLERİ FARKLI YÜKSEK KATLI BETONARME BİNALARA ETKİSİ

Çok Katlı Yapılarda Perdeler ve Perdeye Saplanan Kirişler

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Transkript:

DEPREM EKİSİNDEKİ YAPI DAVRANIŞINA ZEMİN AŞIMA GÜCÜNÜN EKİSİ M. ELMAS 1,. KARABÖRK 2, D. MERCAN 3 Özet 17 Ağustos 1999 depremi sonrasında Adapazarı nda yapılan incelemelerde bir çok yapıda aşırı düşey deplasmanlar oluşmasına rağmen bu binalarda büyük yapısal hasarlar meydana gelmediği ve can kayıplarının minimum düzeyde olduğu görülmüştür. Bu çalışmanın amacı, zemin-yapı dinamik etkileşimi problemini zaman tanım alanında sonlu elemanlar tekniğini kullanarak çözmektir. Bu amaçla çalışmada; farklı taşıma kapasitelerine sahip zeminler üzerinde aynı plan ve rijitlikteki betonarme binaların deprem etkisi altında davranışı incelenmiştir. Bu amaçla, aynı plan ve rijitliğe sahip fakat farklı taşıma güçleri olan zeminler üzerine kurulu yapı modelleri oluşturulmuştur. Yapılan modellerde temel sisteminin yay davranışı gösterdiği varsayılmış, analizler değişik yay (yatak) katsayıları ile yapılmıştır. Sayısal uygulamalarda SAP2 bilgisayar paket programı kullanılarak yapı modelleri zaman tanım aralığında çözümlenmiştir. Çözümlemelerde Yarımca-Petkim den alınan Kocaeli deprem verileri kullanılmıştır. Bu verilerde depremin kuzey-güney bileşeni,33g, doğu-batı bileşeni ise,23g maksimum ivme şiddetine sahiptir. Depremin etkili olduğu ilk 6 saniyelik süre dikkate alınarak, sayısal çözümler,5 adım aralığında yapılmıştır. Bu binalarda meydana gelen deprem etkileri incelenmiştir Sayısal çözümlemeler sonucunda, düşük taşıma gücü olan zemin üzerindeki yapılar ile taşıma gücü yüksek zemin üzerindeki yapıların dinamik davranışı karşılaştırılmıştır. Burada, düşük taşıma gücü olan zemin üzerindeki yapılarda taban kesme kuvveti ve taban eğilme moment değerlerinin büyük oranlarda azaldığı gözlenmiştir. Buna karşılık yapı periyotlarında artış meydana gelmiştir.. GİRİŞ Dünyadaki doğal afetlerin en önemlisi sayılan depremler yeryüzünün her kesiminde etkili olmakta, bunun sonucu can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Dünyanın en önemli fay atlarından biri de Kuzey Anadolu fay hattıdır. Kuzey Anadolu Fay Hattı Marmara Denizinin güneyi boyunca uzanır. Bölgede sismik aktivite çok yüksek ve zemin koşulları son derece elverişsizdir. Çeşitli projelerle ilgili olarak bölgede yapılan zemin araştırmaları, zemin tabakalarının sıkışabilme özelliğinin çok yüksek olduğunu ve ayrıca bazı bölgelerdeki zeminlerin sıvılaşma potansiyeli gösterdiğini ortaya koymuştur. Deprem sonrası, çok sayıda uzmanın yerinde yaptığı incelemelerde özellikle Adapazarı, Gölcük ve Yalova da meydana gelen hasarların başlıca nedenlerinin zemin problemlerinden kaynaklandığı belirlenmiştir. Buna karşılık, ciddi ve bilimsel zemin araştırmalarına dayanan temel mühendisliği çözümlerinin uygulandığı projelerde, Adapazarı örneğinde olduğu gibi, zemin koşulları elverişsiz ve yer altı su seviyesi çok yüksek olduğu durumlarda, binaların farklı oturmalar yaptığı, devrildiği, yana yattığı veya zemine gömüldüğü tespit edilmiştir. Buna karşılık bu kısımlarda can kayıplarının daha az olduğu gözlenmiştir. Yumuşak zemin tabakaları üzerinde inşaa edilen yapıların deprem etkisindeki davranışları yapı-zemin etkileşimi probleminin önemli kısmını oluşturmaktadır. Yapı-zemin etkileşiminin önemli ölçüde dikkate alınması gerekmektedir. Aksi taktirde olumsuz sonuçların ortaya çıkması mümkündür. Değişik yapı sistemlerinde deprem hesabı yapılırken zemin ortamının tamamen şekil değiştirmeyen rijit olduğu varsayılır. Bu durumlar ancak yapı-zemin etkileşiminin önemsiz olduğu yerlerde kullanılabilir. Bu tür yapılan yapılarda temelin zemine ankastre bağlı olduğu ve deprem etkisi de yapıyı etkilemeyen yatay bir rijit öteleme olarak varsayılır. Değişik yapıların deprem hesabında zemin ortamının şekil değiştiren ve yapının davranışına eylemsizlik yönünden etkide bulunan bir dinamik sistem olarak ele alınması gerekmektedir. 1 Sakarya Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Böl., Esentepe Kampüsü, Sakarya, ürkiye 2 Niğde Üniversitesi,Aksaray Mühendislik Fakültesi, İnşaat Müh. Böl., Aksaray, ürkiye 3 Sakarya Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Böl., Esentepe Kampüsü, Sakarya, ürkiye 27

Zeminin yapıyı etkisine karşılık, yapı da zemini hem kinematik hem de dinamik bakımdan etkilemektedir. Yapının var olmadığı durumlarda sadece zemin kendi içindeki dinamik davranışının bir sonucu olan deprem verisi, yapının varlığı sonucunda daha karmaşık bir yer hareketi haline gelmektedir. Depremlerde yapılan gözlemler, yapı temeli üzerinde ve zemin yüzeyinde temelden fazla uzakta olmayan bir noktada aynı anda alınan kayıtlar arasında önemli farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Bu değişiklikler depremin yapıya etkisinin karşılığı olarak, yapının da zeminin ve dolayısıyla deprem kaydını etkilediğini kanıtlamaktadır. ZEMİN YAPI EKİLEŞİMİ Zemin ve zemin içerisinde temeli olan taşıyıcı sistem, birbirleri ile karşılıklı etkileşim içerisindedir. Diğer bir ifadeyle zemin özellikleri, yapının dinamik hareketlerini etkilerken, yapının hareketleri de zeminin dinamik hareketlerini etkilemektedir. eknik litaratürde bu olaya yapı-zemin etkileşimi denilmektedir. Zemin yüzüne ulaşan deprem hareketi yapının temeli yoluyla yapıya iletilir. Deprem hareketinde yapı ve zemin birlikte hareket ettiklerinden dolayı birbirlerinin davranışlarını etkilemektedir. Yapılan araştırmalarda hasar görmüş yapıların ilk frekanslarının, üzerinde bulunduğu zemin tabakasının frekansına yaklaşık eşit olduğu tespit edilmiştir. Bu olay zemin yapı etkileşmesinden daha çok, zeminin deprem davranışına olan etkisini göstermektedir. Genel olarak zemin-yapı etkileşimi, zeminin jeolojik yapısına ve deprem odağından uzaklık parametrelerine bağlı olarak dikkate alınır. Deprem odağından uzaklık, deprem bölgeleri haritası olarak yansıtılır ve sağlam taban kayasında oluşabilecek maksimum etkili taban ivmeleri ni veren eşdeğer ivme eğrileri olarak ifade edilir. aşıyıcı sistemin bulunduğu yöresel zemin şartları, (Z 1 Z 4 ) e kadar değişen dört değişik zemin sınıfı ile yansıtılabilir. Her zemin grubunun deprem hareketine karşı göstereceği dinamik tepki de spektrum karakteristik periyotları olarak ifade edilebilir. Deprem şartnamelerinde zemin-yapı etkileşimi, deprem yükleri hesaplanırken tepki spektrumu nda, ( Z 1 Z 4 ) ün bir parametre olarak alınmasıyla yansıtılabilir. Herhangi bir bölgedeki yapının deprem etkisi sonucunda davranışı değerlendirilirken, zemin yapı sisteminin dinamik özelliklerinin anlaşılması gerekmektedir. Çünkü zemin yapı davranışını değişik şekillerde etkiler. Zeminin dinamik karakterinin belirlenmesinde Şekil 1 de gösterilen değişik uygulamalar kullanılabilir. Şekil 1. Zemin-yapı etkileşmesinin incelenmesi için değişik hassasiyette modeller Burada; a) Yapının temelinde kabul edilen eşdeğer elastik yay ve sönümlerle modelleme, b) Zemin düşey doğrultuda elastik yay ve sönümlerin bir gelmesinden oluşan kayma kirişi şeklinde modelleme, c) Yapının elastik veya viskoelastik yarı sonsuz ortamda yarı sonsuz olarak modellenmesi d) Zeminin iki veya üç boyutlu sonlu elemanlarla modellenmesi 28

Zeminin yapıyı etkileme şekilleri; a) Yapının altındaki zemin, ana kayadaki deprem etkisini değiştirerek verir. Bu durum özellikle dolgu olan zeminlerde deprem etkisinin büyümesine neden olur. b) Zemininde hareketi ile yapının periyot ve mod şekilleri gibi dinamik özelliklerinde değişiklikler meydana gelir. c) Yapıdaki titreşim önemli bir kısmı, zemine mesnetlenmenin rijit olamaması, zemindeki sönüm ve zeminde geri dönmeyen yayılma etkisiyle söner. d) Yapının bulunduğu zeminin etkisiyle deprem sırasında taşıyıcı sistemde farlı oturmalar meydana gelebilir. Zemin yapı etkileşiminin tam anlamıyla dikkate alınması genellikle zaman alıcı ve pahalıdır. Bu konularda yapılan ayrıntılı çalışmalardan elde edilen sonuçlar aşağıda gösterildiği gibidir. 1) Yapı zemin etkileşiminin dikkate alınmasına karar verilmesi veya yapının zemine rijit olarak bağlı olmasının sonuçlara olan etkisinin tahmin edilmesi en önemli adımı oluşturur. Yapılmış olan araştırmalarda yapı zemin etkileşiminin; c t < 2 f h için dikkate alınması gerekmektedir. Ancak bu durumda etkileşimin yapının davranışını önemli sayılabilecek şekilde değiştirdiği görülmüştür. Burada c t kayma dalgasının zemindeki hızı, f yapının tek serbestlik dereceli zemine rijit bağlı olarak serbest titreşim frekansı ve h yapı yüksekliğidir. Eğer çerçeveli ve perdeli yapılar söz konusu ise sıra ile; f[h z ] 3 h[m] f[h z ] 45 h[m] kabul edilirse, zemin yapı etkileşiminin sırasıyla; c t 6m / s c t 9 m/s durumlarında önemli olduğu ortaya çıkar. 2) Yapının mesnetlendiği zemin rijitliği azaldıkça, yapının periyodu artar. Planda yaklaşık olarak kare kabul edilebilecek yapılar için yapının ana titreşim periyodunun, rijit bağlı periyoduna oranı; 2 = 1,42 jb 2 [1 + (1 + 1,65j c )] 2 2 t olarak hesaplanabilmektedir. Burada b yapının hesap yapılan doğrultudaki genişliği ve j=h/b yüksekliğin genişliğe oranını göstermektedir. 3) Zemin-yapı sisteminde etkili sönüm, malzeme sönümü yanında enerjinin zemin içinde yayılarak kaybolmasını da içerir. Yapılan ayrıntılı çalışmalar ξ etkili sönüm, ξ rijit mesnetli sistemin sönümüne bağlı olarak ξ = ξ + ξ ( ) 3 şeklinde verilebileceğini ortaya koymuştur. Burada ; ξ o Şekil 2 de verilen sönüm kat sayısı olup h yapının etkili yüksekliğine ve 29

A r = ( ) π h b,5 4I r= 4 h ( ) 1, π b şeklinde ifade edilen eş değer yarıçapına bağlıdır. Yapının etkili yüksekliği toplam yüksekliğin,7 katı alınabilir. Ancak eğer yapı kütlesi belirli bir toplanmış ise bu yüksekliğin veya tek katlı ise kat yüksekliğinin alınması uygundur.b göz önüne alınan doğrultuda temelin boyu, A temelin alanı ve I gözönüne alınan doğrultuya dik yatay eksene göre temelin atalet momentidir. Şekil 2. emel sönüm katsayısı ξ 4) emelin yapıya rijit olarak bağlı olmaması sebebiyle yapı in etkileşimi mod şekillerinde değişikliğe sebep olur. 5) Rijit bağlı olan sisteme ait olan V taban kesme kuvveti değeri, zemin yapı etkileşimi sonucunda V değerine indirelebilir.bu amaçla düzgün yayılı kütle ve rijitlik durumu için; V =,3 +,75*( V ifadesi ) 2 / 3 *(,5 ) ξ ξ,5,7 1, V V koşulları altında kullanılabilir.,4 SAYISAL ÇÖZÜMLEME Analizi yapılan binanın plan ve özellikleri Şekil 3 de verilmiştir. Yapı betonarme, 8 katlı ve kat yüksekliklerin tamamı 3m dir. 3

5m 5m 5m 5m 5m Şekil 3. Kullanılan yapı modeli Yapı sisteminin zaman tanım aralığında yapılan çözümleri, SAP 2 bilgisayar paket programında yapılmıştır. Yapı sistemlerine Yarımca-Petkim den alınan,33g şiddetindeki Marmara deprem verileri uygulanmıştır. Bu verilerin doğubatı ve kuzey-güney ivme-zaman değişimleri şekil 4-5 de gösterilmiştir. Böylece yapı sistemlerinin düşük, orta ve yüksek şiddetli deprem etkilerinde davranışları incelenmiştir. Kullanılan deprem verileri ablo 1 de gösterilmiştir. ablo 1 Kullanılan Deprem Şiddetleri MAKSİMUM İVME DEĞERLERİ ŞİDDEİ,2g Düşük Şiddetli,33g Orta Şiddetli,45g Yüksek Şiddetli 2 15 1 5 İvm e (c m /sn 2 ) -5-1 -15-2 -25 2 4 6 8 1 12 14 Zam an (sn) Şekil 4. 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi Yarımca Petkim de Doğu-batı ivme-zaman grafiği 31

2 1 İvm e (c m /s n 2 ) -1-2 -3-4 2 4 6 8 1 12 14 Zam an (sn) Şekil 5. 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi Yarımca Petkim de Kuzey-Güney ivme-zaman grafiği Yapı sistemleri,5 saniye aralıklarla 12 adımda zaman tanım aralığında çözülmüştür. Zaman tanım aralığında yapılan çözümlemede yapı sistemlerine X doğrultusunda depremin doğu-batı bileşeni, Y doğrultusunda ise depremin kuzey-güney bileşeni uygulanmıştır. Depremin Z doğrultusundaki düşey bileşeni küçük olduğu için çözümlemede dikkate alınmıştır. Yapılan analizde yapının mesnetlenme şekli yay olarak ele alınmıştır. Yay (yatak) katsayı değeri yapılan ölçümler neticesinde Adapazarı ve çevresi için 1.-2.Kn/m 3 olarak bulunmuş, çözümlemelerde yatak katsayısı değeri olarak kullanılmıştır. Binaya sabit deprem etkisi uygulanarak, zemin taşıma gücünün deprem etkisi altında yapı davranışına etkisi incelenmiştir. İnceleme sonucunda taban kesme kuvvetleri, taban eğilme momentleri, yapının periyodu ve düşey deplasmanlar incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucu taban kesme kuvvetlerinin ve taban eğilme momentlerinin zaman ile değişimi aşağıda gösterilmiştir. Yapılan incelemeler sonucu,yukarıda verilmiş olan taban kesme ve eğilme momentleri değerlerinin farklı yatak katsayıları etkisinde birbiri içindeki değişimleri ile periyot ve yapı üzerindeki deplasmanlar aşağıdaki gibidir. 54 54 52 52 aban Kesme Kuvveti (KN) 5 48 46 44 aban Kesme Kuvveti (KN) 5 48 46 44 42 42 4 4 Şekil 6. Farklı yatak katsayı değerleri için X ve Y doğrultusunda taban kesme kuvveti değerindeki değişme 32

1.4 x 15 8.6 x 14 1.3 8.4 aban Eğilme Momenti (KN/M) 1.2 1.1 1.9.8 aban Eğilme Momenti (KN/M) 8.2 8 7.8 7.6.7 7.4.6 7.2 Şekil. 7 Farklı yatak katsayı değerleri için X ve Y doğrultusunda taban eğilme momenti değerindeki değişme 8 1.85 75 1.8 7 1.75 Düş ey Deplasman (cm) 65 6 55 5 Periyot (sn) 1.7 1.65 1.6 1.55 1.5 45 1.45 4 Yatak Katsayıs ı (KN/M 3 ) 1.4 Şekil 8. Farklı yatak katsayısı değerleri için düşey deplasman değerleri Şekil 9 Farklı yatak katsayısı değerleri için periyot değerleri ablo 2. Maksimum ve minimum taban kesme kuvveti ve eğilme momenti değerleri Yatak Katsayısı Değerleri k(kn/m 3 ) Ankastre 2. 19. 18. 17. 16. 15. 14. 13. 12. 11. 1. aban Kesme Kuvveti(t) (X) aban Kesme Kuvveti(t) (Y) Eğilme Momenti (tm) (X) Eğilme Momenti (tm) (Y) Düşey Deplasman (cm) (D z ) Periyot (sn) 7.44 1 2 9.1 1 2 11.16 1 3 11.53 1 3 6.81 1 2 7.34 1 2 13.77 1 3 12.67 1 3,7997 5.24 1 2 7.3 1 2 13.12 1 3 8.41 1 3 5.71 1 2 7.29 1 2 1.97 1 3 9.98 1 3 28-4 1,486 5.18 1 2 6.84 1 2 12.8 1 3 8.4 1 3 5.65 1 2 7.1 1 2 1.73 1 3 9.94 1 3 3-42 1,432 5.8 1 2 6.7 1 2 12.25 1 3 8.5 1 3 5.56 1 2 6.9 1 2 1.46 1 3 9.7 1 3 32-44 1,4539 4.46 1 2 6.7 1 2 11.57 1 3 8.5 1 3 5.48 1 2 6.5 1 2 1.59 1 3 9.7 1 3 34-47 1,4799 4.8 1 2 6.59 1 2 1.64 1 3 8.4 1 3 5.37 1 2 6.2 1 2 1.77 1 3 9.43 1 3 36-5 1,587 4.6 1 2 6.2 1 2 9.8 1 3 8.19 1 3 5.2 1 2 6.19 1 2 1.71 1 3 9.8 1 3 39-53 1,547 4.49 1 2 5.8 1 2 9.3 1 3 8.1 1 3 4.95 1 2 5.9 1 2 1.55 1 3 8.59 1 3 42-56 1,5764 4.33 1 2 5.42 1 2 8.7 1 3 7.86 1 3 4.58 1 2 5.71 1 2 9.99 1 3 8.3 1 3 46-6 1,6168 4.19 1 2 5.25 1 2 8.1 1 3 7.6 1 3 4.3 1 2 5.32 1 2 9.3 1 3 7.3 1 3 5-65 1,6627 4.6 1 2 5.3 1 2 7.4 1 3 7.49 1 3 4.24 1 2 4.79 1 2 8.45 1 3 6.61 1 3 56-7 1,7154 4.2 1 2 4.7 1 2 6.5 1 3 7.23 1 3 4.14 1 2 4.17 1 2 8.1 1 3 6.47 1 3 63-76 1,7766 33

SONUÇLAR Yapılan incelemeler sonucunda farklı taşıma gücüne sahip zeminler üzerinde yapılan aynı plan ve rijitliğe sahip binalarda sabit deprem etkisi altında farklı kesit tesirlerinin meydana geldiği gözlenmiştir. Sayısal çözümlemeler sonucunda, düşük taşıma gücü olan zemin üzerindeki yapılar ile taşıma gücü yüksek zemin üzerindeki yapıların dinamik davranışı karşılaştırılmıştır. Burada, taşıma gücü düşük olan zemin üzerindeki yapılarda taban kesme kuvveti değerinde, yüksek taşıma gücüne sahip zemin üzerindeki yapıya oranla X ve Y doğrultularında olmak üzere %76-%66 değerinde azalma gözlenmiştir. Aynı şekilde taban eğilme momentleri değerinde X ve Y doğrultularında olmak üzere %5-% 85 oranlarında azalma görülmüştür. Buna karşılık yapı periyotlarında % 8 değerinde artış meydana gelmiştir. Bu durumda, yumuşak zeminler üzerinde inşa edilen yüksek yapılarda, zemin yapı etkileşimin önemli olduğu ve tasarımda mutlaka dikkate alınması gerektiği görülmüştür. KAYNAKLAR [1] AIMAY, E., Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, ODDÜ, İnşaat Müh. Böl., Ankara, 2. [2] AYDINOĞLU, M., N., Üst Yapı-Zemin Ortak Sisteminin Deprem Hesabı, Doktora ezi, İÜ İnşaat Fakültesi, İstanbul, 1977. [3] AYDINOĞLU, M.,N., Yapı-Zemin Dinamik Etkileşiminin Genel Formülasyonu Ve Zemine Gömülü Yapılar İçin Bir Altsistem Yöntemi, Doçentlik ezi, İstanbul, 1981. [4] AYDINOĞLU, M. N., Yapı Analizi Ve asarımı Süresince Statik Ve Dinamik Yapı Zemin Dinamik Etkileşimi, Zemin Mekaniği Ve emel Mühendisliği 5. Ulusal Kongresi, 218-229, ODDÜ, Ankara, 1994. [5] CELEP, Z., KUMBASAR, N., Deprem Mühendisliğine Giriş İÜ, İnşaat Fakültesi, İstanbul, 2. [6] CELEP, Z.,KUMBASAR, N., Yapı Dinamiğine Giriş, İÜ, İnşaat Fakültesi, İstanbul, 1998 [7] ÇELEBİ, E., Planda Simetrik Olmayan Yapıların Zeminle Dinamik Etkileşimi, ürkiye Deprem Vakfı, 21. [8] ERDİK, M.,YÜZÜGÜLLÜ, Ö., Deprem Mühendisliği Açısından Yapı Dinamiği,.C. İmar ve İskan Bakanlığı Deprem Araştırma Enstitüsü, Ankara, s. 177-186, 198. [9] GÜLKAN, P.,AND CLOUGH, R.,W., Developments İn Dynamic Soil-Structure İnteraction NAO ASI Sereies, No. 39, Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1993. [1] GÜLKAN, P., Depremde Yapı-Zemin Etkileşmesi, emel Kurallar ve Hesap Usulleri, Yapı Mekaniğinde Son Gelişmeler, s. 85-15, 1986. [11] KOÇAK, S.,MENGİ, Y., A Simple Soil-Structure İnteraction Model, Applied Mathematical Modelling, 24, 67-635, 2. [12] MEDİNA, F., Modelling Of Soil-Structure İnteraction By Finete And İnfinite Elements, Report No. UCB/EERC- 8/43, University of Colifornia, Berkeley, CA, 198. [13] MERCAN, D. Deprem Etkisindeki Yapı Davranışına Zemin aşıma Gücünün Etkisi Yüksek Lisans tezi,sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 21. [14] PARMELEE, R. A.,WRONKİEWİCZ, J.H.,Seismic Design Of Soil-Stractre İnteraction Systems, ASCE, Vol. 97, Pp. 253-2517, 1971. [15] PARMELEE, R., A., Building-Foundation İnteraction Effects, Journal of Engineering Mechanics Division, Vol. 93, pp. 131-152, 1967. [16] RODRİGUEZ, M., E., AND MONES, R., Seismic Response And Damage Analysis Of Buildings Supported On Flexible Soils, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 29, pp. 667-665, 2. [17]EMEL, B, YERLİ, H. R.,KIRAL, E., Üç Boyutlu Dinamik Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Sonlu Ve Sonsuz Elemanlarla Modellenmesi, III. Ulusal Hesaplamalı Mekenik Konferansı Bildiri Kitabı, sayfa 9-15, İÜ, İstanbul, 1998. [18] WOLF, J., P., Spring-Dashpot-Mass Models for Foundation Vibrations, Earthquake Engineering and Structural Dynamics Vol. 26, pp. 931-949, 1997. [19] WOLF, J., P., Dynamic Soil-Structure İnteraction, New Jersey, Prentice-Hall, Inc.,Englewood Cliffs, 1985. [2] ZHANG, X.,WEGNER, J., L., AND HADDOW, J., B. hree-dimensional Dynamic Soil-Structure İnteraction Analysis İn he Domain, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 28, pp. 151-1524, 1999. 34