Çok katlı binalarda zemin-temel-yapı etkileşimi

Abstract

Bu tez çalışmasında, derin kazık temel ve perde-çerçeve taşıyıcı sisteme sahip çok katlı yapıların zemin-temel-yapı etkileşimli kabul ile statik ve dinamik davranışı incelenmiştir. Bu amaçla bir dizi deneysel ve teorik çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda deprem etkisinde kalan kazıkların yapısal davranışını belirlemek amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda İzmir körfezi kenarında yer alan bir arazide zemine çakılan, içi beton dolu çelik profil elemanların yatay yükler etkisindeki deplasman davranışları deneysel olarak belirlenmiştir. Buradan elde edilen davranış parametreleri kullanılarak ölçekli bir prototip bina modeli tasarlanmıştır. Sonlu elemanlar mikro model yaklaşımı ile dizayn edilen bina modelinin `ankastre mesnetli kabul` ve `zemin-temel-yapı etkileşimli kabul` sınır şartları için eşdeğer deprem, lineer davranış spektrumu ve zaman tanım alanında lineer analizleri gerçekleştirilmiştir. Birinci bölümde `zemin-temel-yapı etkileşimli kabul` ve `ankastre mesnetli kabul` ile ilgili kısa bilgilere ve çalışmanın tanıtılmasına, ikinci bölümde zemin-temel-yapı etkileşimi ya da zemin-yapı etkileşimi konularında yapılmış olan önceki çalışmalara, üçüncü bölümde ise `zemin-temel-yapı etkileşimi` ve `zemin-temel-yapı etkileşiminin modellenmesi` konuları hakkında bilgilere yer verilmiştir.Dördüncü bölümde arazide gerçekleştirilen deneysel çalışmalar ve bu uygulamalardan elde edilen sonuçlar, beşinci bölümde zemin, kazık, radye plak ve perde-çerçeve elemanlardan oluşan global sistemin yapısal parametrelerinin belirlenmesi hususlarında açıklamalar yapılmıştır. Altıncı bölümde ise deneysel ve teorik sonuçların genel değerlendirmeleri ve kıyaslamalarına yer verilmiştir.Son bölümde ise `ankastre mesnetli kabul` ve `zemin-temel-yapı etkileşimli kabul` için ayrı ayrı yapılan deneysel ve teorik çalışmalar sonucunda elde edilen tespitler kıyaslamalı olarak sunulmuştur. Nihayetinde, derin temelli perde-çerçeve sistemlerin zemin-temel-yapı etkileşimli analizinin önemi konusu değerlendirilmiştir.

In this thesis study, the static and dynamic structural response of a high-rise RC building constructed on a pile foundation were investigated under the assumption of soil-foundation-structure interaction. For this purpose some experimental and theoretical studies have been carried out. In experimental studies, it is aimed to determine the behavior of piles subjected to earthquake loading. For this purpose, lateral force-displacement behavior of concrete filled steel profile piles was obtained in a field located on the edge of the İzmir Bay. Using behavioral parameters, a scaled prototype model building was designed. Finite element micro model of the designed building was constituted under the assumption of `fixed base` and `soil-foundation-strcuture interaction`. Equivalent earthquake, linear response spectrum and linear time history analyses were performed for each `fixed base` and `soil-foundation-structure interaction` finite element models. In the first section, brief information is given about the thesis study, `soil-foundation-structure interaction` and `fixed base` assumptions. In the second section, previous studies on soil-foundation-structure interaction or soil-structure interaction is mentioned. In the third section, information is given about soil-foundation-structure interaction and modelling of soil-foundation-structure interaction.In the fourth section, experimental studies performed in the field and the results obtained from these applications are given. In the fifth section, the structural parameters of the global system consisting of soil, pile, foundation and RC building are explained. In the sixth section, general evaluations and comparisons of experimental and theoretical results are presented.In the last section, the results obtained from theoretical and experimental studies for each `fixed base` and `soil-foundation-structure interaction` assumptions are comperatively presented. As a conclusion, the importance of soil-foundation-structure interaction analysis of piled RC buildings has been assessed.