Orta Yüksek ve Yüksek Betonarme Binalarda Optimum Perde Duvar Alanının Belirlenmesi Üzerine Parametrik Çalışma

Abstract

Bu makalede, betonarme binalarda en uygun perde duvar alanının kat planı alanına olan oranını belirlemek için farklı bina ve duvar ölçülerine sahip toplam 40 bina üzerinde yapısal analizler gerçekleştirilmiştir. Farklı bina yüksekliklerinin yapısal davranışlarına etkisini anlamak için sırası ile 20, 30 ve 40 katlı üç tür bina seçilmiştir. Farklı perde duvar alanlarının kat planı alanına olan oranları değiştirilerek perde duvarlar üzerinde parametrik bir çalışma yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, bina modelleri perde duvar içeren ve içermeyen binalar olmak üzere hazırlanmıştır. Perde duvar içeren modellerde x ve y yönlerinin toplamında sırası ile % 0.5, % 1, % 1.5 ve % 2.0 oranlarına sahip perde duvar kullanımı sağlanmıştır. Bu modellerin her biri, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 18) ve Amerikan Bina Yönetmeliği 2016 (ASCE 7-16) yönetmeliklerine göre belirlenen deprem kuvvetleri kullanılarak mod birleştirme yöntemine uygun olarak deprem analizlerine tabi tutulmuştur. Toplam yapı yüksekliği nedeniyle 30 ve 40 katlı olan binalar, TBDY 18'deki koşullara göre yüksek bina olarak tasarlanmış ve analizleri yapılmıştır. Böylelikle, yüksek binaların optimum perde duvar alanı oranına olan etkisi anlaşılmaya çalışılmıştır. Bu kapsam dahilinde optimum perde duvar alanının toplam kat alanına oranı belirlenirken şu parametreler detaylı olarak incelenmiştir: (a) bina periyotları, (b) taban kesme kuvveti ve perde duvarların karşı koyduğu kesme kuvveti miktarı ve (c) maksimum yatay deplasmanlar ile göreli kat öteleme miktarları. Ayrıca, etkili perde duvar kullanımının yapısal analizler üzerindeki etkisini araştırmak amacı ile % 2.0 perde oranına sahip bina örnek olarak ele alınmıştır. Sonuçlara göre en uygun perde duvar alanı, 20 ve 30 katlı binalarda sırası ile yaklaşık olarak % 1.5 ve % 2.0 olarak değerlendirilmiştir. Fakat 40 katlı binada ihtiyaç duyulan perde duvar alanı % 2.0’den biraz fazla olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, % 2.0 oranına sahip farklı bir perde duvar yerleşimi ile hedeflenen yük taşıma oranına ulaşılacağı belirlenmiştir.