Structural performance assessment of an existing reinforced concrete building retrofitted with inverted Y-shaped braces

Abstract

Bu çalışmada, deprem dayanımı yeterli olmayan betonarme bir yapının farklı bağlantı elemanı boyuna göre tasarlanmış ters Y tipi dış merkezli çelik çapraz sistemlerle güçlendirilmesinin etkinliği araştırılmıştır. Bilindiği üzere, ülkemizdeki yapı stoğunu oluşturan birçok yapı 1998'den önce ve 1975 deprem yönetmeliğine göre yapıldığından, öncelikle 1975 yönetmeliğine uyumlu deprem dayanımı yetersiz simetrik betonarme bir bina örnek olarak araştırmada kullanılmıştır. Binanın güçlendirilmesinde ters Y çaprazlar yapının her iki doğrultusundaki dış akslarına yerleştirilmiştir. Güçlendirmede kullanılan çaprazlar üç farklı bağlantı elemanı boyuna göre tasarlanmıştır. Mevcut ve güçlendirilmiş yapılar için yapı elemanlarının lineer olmayan davranışının da göz önüne alındığı analitik modeller oluşturulmuştur. Mevcut ve güçlendirilmiş çerçeve yapıların lineer olmayan statik ve lineer olmayan zaman tanım alanında analizleri yapılarak, deprem performansları karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Elde edilen analiz sonuçlarına göre, deprem dayanımı yetersiz mevcut betonarme yapının dış merkezli çelik çaprazlarla güçlendirme sonrası deprem performansında önemli ölçüde iyileşmeler gözlenmiştir. Ayrıca, sonuçlar ters Y tipi dış merkezli çelik çaprazların tasarım parametrelerinin yapının deprem davranışı üzerinde etkili olduğunu göstermiştir.

In this study, the efficiency of inverted Y-shaped eccentric steel bracing systems with different link lengths for seismic retrofitting of seismically insufficient reinforced concrete building were investigated. For this, since most of the buildings in the existing building stock of our country were constructed before 1998 and were designed according to 1975 seismic design code, firstly, a reinforced concrete building having a symmetric geometry in plan in compliance with 1975 seismic regulation was selected as a case study. As a retrofit scheme, inverted Y-shaped braces were inserted into the external bays of the existing building. In the seismic strengthening of the original building, inverted Y-bracing was designed considering three different steel link lengths. The analytical frame model having nonlinear properties of structural members of the existing and retrofitted buildings was performed. The performance of the existing and retrofitted structures under earthquake loading was comparatively examined through nonlinear static and nonlinear time history analyses. From the results of the analysis, it was found that the seismic performance of the existing reinforced concrete building with inadequate detailing exhibited considerable improvement after retrofitting with eccentric braces. The results also indicated the importance of the selection of the link length in the design of inverted Y-shaped eccentric steel braces for seismic retrofitting.