Deprem etkisindeki betonarme binaların performans değerlendirme yöntemlerinin doğrusal olmayan teori çerçevesinde karşılaştırılması

Abstract

Son yıllarda dorusal olmayan teoriyi esas alan hesap yöntemlerindekigelimelerle, yapı sistemlerinin dı etkiler altındaki gerçek davranıının dahayakından izlenebilmesi ve deprem performansının daha gerçekçi olarakbelirlenmesi mümkün olabilmektedir. Dorusal olmayan statik analizyöntemleri ile elde edilen birçok analiz sonucu deerlendirildiinde bir binanınaynı deprem seviyesi altındaki davranı taleplerinin yöntemlere göre farklısonuçlar verdii belirlenmitir. Bu nedenle dorusal olmayan statik analizyöntemlerinin irdelenmesi ve güncellenmesi gerekmektedir.Bu çalımada, TS 500 ve Afet Bölgelerinde Yapılacak YapılarHakkında Yönetmelik (ABYYHY-1998)'e göre boyutlandırılmı betonarmebinaların farklı deprem seviyeleri için dorusal olmayan statik analizyöntemlerinden Kapasite Spektrum Yöntemi (KSY ATC 40 veKSY FEMA 440) ve Yerdeitirme Katsayıları Yöntemi (YKY FEMA 356 veYKY FEMA 440) ile analizleri yapılarak performanslarının belirlenmesi veelde edilen analiz sonuçlarının çeitli parametreler (davranı talepleri) ilekarılatırılması ve deerlendirilmesi amaçlanmıtır. Bu amaçla, geni birperiyot aralıındaki, herhangi bir düzensizlii bulunmayan sekiz ayrıbetonarme düzlem çerçeve bina belirlenerek incelenmitir. Binalarınperformanslarının belirlenmesinde malzeme ve geometri deiimleribakımından dorusal olmayan teori ve dorusal olmayan statik analizyöntemlerinden Kapasite Spektrum Yöntemi ve Yerdeitirme KatsayılarıYöntemi kullanılmıtır. Çalımada, incelenen binaların KSY ATC 40 ile eldeedilen analiz sonuçlarının her parametre için KSY FEMA 440,YKY FEMA 356 ve YKY FEMA 440'a göre oldukça farklı olduubelirlenmitir. Dorusal olmayan statik analiz yöntemlerininkarılatırılmasında kat kesme kuvveti daılımının yöntemler arasındaki farkıbelirlemede etkili bir parametre olmadıı, buna karılık plastik dönmedaılımının en etkili parametre olduu sonucuna varılmıtır.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Betonarme bina / elastik ötesi statik itme(pushover) analizi / kapasite erisi / performans deerlendirmesi / dorusalolmayan statik analiz yöntemleri / kapasite spektrum yöntemi / yerdeitirmekatsayıları yöntemi

In recent years, with improvements on analysis methods based onnon-linear theory, more realistic monitoring of behavior of structural systemsunder external effects and determination of the earthquake performance canbe possible. It is determined that response demands under the sameearthquake level of a building give different results according to othermethods when some analysis results obtained by non-linear static analysismethods are evaluated. For this reason, it is required that non-linear staticanalysis methods should be investigated and improved.In this study, it is aimed that performance levels of the reinforcedconcrete building frames designed according to TS 500 and TurkishEarthquake Code (ABYYHY-1998) are determined by Capacity SpectrumMethod (CSM ATC 40 and CSM FEMA 440) and Displacement CoefficientsMethod (DCM FEMA 356 and DCM FEMA 440) for different earthquakelevels and obtained analysis results are compared with each others in term ofdifferent parameters. For this purpose, eight different reinforced concreteplane building frames without any structural irregularity, are determined andinvestigated in a wide period range. Performance levels of buildings aredetermined by using Capacity Spectrum Method and DisplacementCoefficients Method, which are non-linear static analysis methods based onpushover analysis (materially and geometrically non-linear theory included).In the study it is determined that the analysis results obtained from CSMATC 40 are considerably different from the results of CSM FEMA 440, DCMFEMA 356 and DCM FEMA 440 in terms of the each investigated parameterfor all investigated building frames. It is concluded that story shear forcedistribution is not an effective parameter in comparison of non-linear staticanalysis methods to determine difference between methods; nevertheless,plastic rotation distribution is the most effective parameter in order todetermine difference between methods.KEYWORDS: Reinforced concrete building / pushover analysis / capacitycurve / performance evaluation / nonlinear static analysis / capacity spectrummethod / displacement coefficient method