Yumuşak kat düzensizliğine sahip binaların analizi

Abstract

Ülkemizde ve dünyada oluşan depremlerde görüldüğü üzere yumuşak kat düzensizliği, yapıların güvenilirliği ve stabilitesi açısından oldukça ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Yumuşak kat düzensizliğine sahip sayısız binanın bu depremlerde ağır hasar alması veya yıkılması, bu tip yapıların sismik hareketler altındaki davranış ve kapasitelerinin belirlenmesine yönelik doğrusal veya doğrusal olmayan analiz metodlarının araştırılmasına yol açmıştır. Bu tezin amacı, yumuşak katlı binaların doğrusal olmayan davranışlarını artımsal itme ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler ile belirleyip, bu analizlerin bu tür katlı binalar için etkinlik ve doğruluklarını değerlendirmektir. İki boyutlu, değişik kat ve açıklık sayısına sahip analitik modeller, değişken hasar seviyeleri ve ilk kat yükseklikleri dikkate alınarak artımsal itme ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemleriyle incelenmiştir. Özet olarak, yapılan incelemeler (a) Sonlu elemanlar yöntemi kullanarak Türk yapı stoğunu temsil eden modeller oluşturmak, (b) elemanların doğrusal olmayan davranışlarını belirlemek, (c) bu modeller üzerinde doğrusal olmayan analizler yürütmek, ve son olarak (d) bu analizlerin sonuçlarını değerlendirmek şeklindedir. Bu analizlerin sonucunda, yumuşak kat düzensizliği incelenerek bu düzensizliğin sebep ve sonuçları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Bunlara ilaveten değişik yönetmeliklerdeki yumuşak kat düzensizliği tanımları değerlendirilmiş ve ilgili yönetmeliklerdeki bu düzensizliğe sahip yapıların tasarımında uyulması gereken kurallar özetlenmiştir.

Past earthquakes in Turkey and around the World have shown that soft story irregularity in building structures pose a serious threat to their integrity and stability. Heavy damaging or collapse of numerous buildings with soft story irregularity during the recent earthquakes have prompted a concentrated research effort into linear and nonlinear analysis methods to evaluate the behaviour and capacity of such buildings under seismic actions. The objective of this thesis is to determine the nonlinear behaviour of the building structures having soft first stories by nonlinear static pushover and time-history analyses and to evaluate the accuracy and effectiveness of these methods. Several two dimensional analytical models with various number of stories and spans are investigated with nonlinear static pushover and nonlinear time history analysis methods by considering various first story heights and deformation levels. The investigation procedure as a summary consists of (a) creating finite element models representative of the building stock in Turkey, (b) determining the nonlinear member behaviours, (c) performing the nonlinear analysis procedures on these models, and finally (d) evaluating the results obtained from these nonlinear analyses methods. In view of these analysis results, the soft story behaviour is investigated and the facts, reasons and results of this irregularity are explained in detail. In addition, various codes are evaluated considering the soft story irregularity and the provisions of these codes are summarised.