Farklı özelliklere sahip binaların birinci doğal titreşim peryodlarının hesaplanması üzerine bir çalışma

Abstract

Deprem mühendisliği tasarımında bir binann birinci doğal titreşim peryodunun belirlenmesi büyük önem arz eder. Farklı bina yönetmeliklerinde, bu konu hakkında değişik sınırlamalar olduğu bir gerçektir. Bu çalışmada farklı kat adetlerine ve taşıyıcı sistem özelliklerine sahip sadece betonarme binalar incelenmiştir. Bu kapsamda 21 ayrı taşıyıcı sisteme sahip binalar toplamda 105 adet modelle ticari bir paket program olan ETABS kullanılarak oluşturulmuştur. Binaların deprem mühendisliği analiz aşamasında, 2007 Türkiye Deprem Yönetmeliği'ne göre oluşturulan özel tasarım spektrumları kullanılmıştır. Sadece peryodlar değil yatay deplasman değerleri de detaylı bir şekilde incelenmiş ve 1997 ile 2007 Türkiye Deprem Yönetmelikleri'ndeki sınırlamalar ile ASCE 7-10'da verilen sınır değerler kullanılarak gerekli mukayeseler yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı farklı taşıyıcı sistemlere sahip binaların en gayri müsait durumdaki deprem kuvvetlerine göre oluşacak dinamik davranışlarının belirlenmesi olarak özetlenebilir. Taşıyıcı sistem türü, kat adetleri ve plandaki boyutsal oranlar bu tezin kapsamı içerisine dahil edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, toplam 5 farklı kat özelliğine sahip sırası ile 10, 20, 30, 40 ve 50 katlı binalar modellenmiştir. Paramterik çalışmaya bağlı analiz sonuçları tartışılmış ve Türkiye ile Amerika'daki mevcut peryod denklemlerdeki etkileri incelenmiştir.

The determination of the fundamental period of vibration for a building is essential in the earthquake design field. According to the various building codes, there are limitations on this topic. In this study, only reinforced concrete buildings with various floor levels and structural configurations are investigated. As part of this investigation, a total of 105 models representing unique sets of 21 layouts is constructed using a commercially available software package, ETABS. In the seismic analysis phase the response spectrum analyses are conducted according to the Turkish Seismic Code, 2007. Not only the periods, but also the lateral deflections are evaluated in detail by using the code associated limitations outlined in the 1997 and 2007 Turkish Seismic Codes and the ASCE 7-10. The intent of this study is to understand the dynamic behaviors of buildings with different configurations under severe seismic loads. The framing type, and number of floors and in-plane aspect ratios are studied in this thesis. For this purpose, five sets of floor levels, 10, 20, 30, 40, and 50 stories are studied. The results are discussed and their associated effects on the existing period equations in the Turkish and American codes are studied.