Deprem performansı zayıf betonarme yapıların yatay rijitliğinin kullanıcı dostu sistemlerle artırılması

Abstract

Ülkemiz mevcut yapı stoğunun çok büyük bir kısmı betonarme çerçeveli yapılardan oluşmaktadır. Geçmiş depremlerde betonarme yapılar ağır hasara ve göçmeye maruz kalmıştır. Depremlerden sonra meydana gelen yüksek can kayıpları, mevcut betonarme binaların güçlendirilmesi gerektiği gerçeğini ortaya çıkarmıştır. Literatürde uygulanan pek çok güçlendirme yöntemi mevcuttur. Uygulanacak güçlendirme yöntemlerinin yapısal kapasite bakımından etkinliğinin yanı sıra, ekonomik olması ve imalat süresinin minimum olması da istenmektedir. Bu çalışmada, yatay rijitliği ve deprem dayanımı yetersiz betonarme binaların deprem performansının iyileştirmesi için, binanın dış cephesinden uygulanabilecek bir yöntem ele alınmıştır. Önerilen yöntemde, bina dış cephesinde bulunan akslara eklenen çelik çerçevelerin, bina yatay yük taşıma kapasitesine, rijitliğine yaptığı katkı ele alınmıştır. Bina dış cephesine eklenecek olan çelik çerçevenin, bina köşelerinde yerleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla 6 katlı bir betonarme referans bina modeli üstünde doğrusal ve doğrusal olmayan analizler yapılarak çeşitli güçlendirme alternatifleri denenmiştir. Referans ve güçlendirilmiş bina modelleri üzerinde yapılan analizler sonucunda binanın yatay yük taşıma kapasitesindeki ve rijitliğindeki artışın yanı sıra, her bir kolonda meydana gelen iç kuvvet değişimleri de incelenmiştir. Doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmada ayrıca binada uygulanacak güçlendirme çalışmasının, bina görünüşüne ve estetiğine olan etkisi de görsel olarak ele alınmıştır.

The existing building stock in Turkey consist of reinforced concrete (RC) framed structures. Those structures completed before 2000's, do not have enough earthquake resistance and subjected to massive failure or heavy damage. The life looses after earthquakes showed that, existing structures must be strengthened for future sismic activities. In the current knowledge and literature there are numereous strengthening methods. The seismic performance improvement methods must be effective, economical and also must have minimum time duration of construction. In this study, an inovative method is proposed to strengthen reinforced concrete framed structures with low lateral rigidity. The method is proposed to be applied externally to the structure. A strong steel frame is supposed to be fixed to the external facade of the RC frame. The fixing will be done between RC columns and steel beam or columns. The external steel frame will contribute to the lateral rigidity of the system as well as lateral load carrying capacity. The steel frames will be intended to be placed at the corners. The rigidity and strength contribution of the steel system is analysed in the study. For this aim a 6 storey, RC structure is modelled and strengthening alternative are applied to the model structure. Linear and nonlinear analysis are carried out. The lateral rigidty and lateral load carrying capacity increment levels are determined and also internal force levels are compared with capacities. In the study, the apperance of the structure after the strengthening application is evaluated with render images.