Nonlinear analysis and retrofit strategy selection of a historical reinforced concrete building according to Turkish Earthquake Code 2007
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Binanın deprem boyunca doğrusal olmayan gerçek davranışını tahmin edebilme gerekliliği ülkemizde yeni bir deprem yönetmeliğini gündeme getirmiştir. Bu yeni deprem yönetmeliğinin, Türk Deprem Yönetmeliği 2007 yürürlüğe girmesiyle binaların performans seviyelerini değerlendirmek için yeni bir yöntem olan performans esaslı tasarım tanıtılmıştır. Beklenen deprem Marmara Bölgesindeki tarihi eserleri de etkileyeceğinden, tez çalışması için tarihi binaların depreme karşı korunması başlığı altında `Haldun Taner Sahnesi' seçilmiştir. Bu çalışmanın amacı Türk Deprem Yönetmeliğine göre binanın sismik performansını belirlemek ve binayı istenen sismik kapasiteye çıkaran uygun güçlendirme yöntemlerini belirlemektir.Bu çalışmada performans esaslı tasarım sırasında kullanılan malzeme modelleri ve plastik mafsal hipotezi, süneklik kavramı ve performans esaslı tasarımın temel ilkeleri; doğrusal olmayan davranışı tariflendirmek için açıklanmıştır. Ayrıca farklı güçlendirme metotları ve bu metotların seçiminde kullanılan etmenler açıklanmıştır.Performans esaslı tasarım yönteminde, deprem talebinin ve modal yerdeğiştime isteminin belirlenebilmesi; binanın kapasite eğrisinin elde edilmesi, bu eğrinin modal yerdeğiştirme- modal ivme eğrisine dönüştürülerek (ADRS formatı) depremin elastik davranış spektrumuyla karşılaştırılması sonucunda mümkün olur. Binanın sismik performansı iki ayrı deprem doğrultusunda ve iki ayrı performans düzeyi (50 yıl içinde aşılma olasılığı %2 ve %10 olan depremler) için belirlenir. Artırımsal eşdeğer deprem yükü metodunda, binada oluşan iç kuvvetler şekil değiştirmeler ve bunlardan kaynaklanan kesit hasarları doğrudan belirlenir.Sonuç olarak bina 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan deprem için Hemen Kullanım performans düzeyini ve 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan deprem için de Can Güvenliği performans düzeyini sağlamamaktadır ve bu performans düzeyinde Göçme durumundadır.Binanın perdelerle ve çelik çaprazlarla güçlendirilmesi sırasıyla anlatılmıştır. TDY 2007'de güçlendirme yöntemleriyle ilgili tam bir bölüm bulunmamaktadır fakat bu çalışma istenen performans düzeylerinin sağlanması için güçlendirme yöntemlerinin ne kadar etkin oldukları hakkında bir fikir vermektedir. Bu güçlendirme yöntemleri hakkında tam anlamıyla bir karşılaştırma yapılmamıştır fakat son bölümde basit bir maliyet ve zaman analizi yapılmıştır. Hem perdelerin hem de çelik çaprazların eklenmesi sistemin yanal kapasitesini ve rijitliğini önemli ölçüde artırarak binanın istenen performans seviyelerine gelmesini sağlamıştır. The necessity of estimating the actual nonlinear behavior of the buildings during theseismic activity leads to a new earthquake code in Turkey. A new procedure, to evaluateseismic performance levels of the existing buildings, performance based design isintroduced with the put in force of Turkish Earthquake Code 2007. The expectedearthquake will also hit the historical buildings in the Marmara region, so that a historicalreinforced concrete building `Haldun Taner Theatre Hall? is chosen for the cased study interms of seismic protection of historical buildings. The aim of this study is to evaluate theseismic performance of that building and to perform convenient retrofit strategy to improvethe capacity to the desired level according to Turkish Earthquake Code 2007.In this study; the material models which are used during the performance baseddesign procedure, plastic hinge hypothesis, basis of ductility concept and the generalstatements and theory for the performance based design are explained to define thetheoretical background of nonlinear analysis. Also to clarify the retrofit strategy selectionprocedure, the related factors and different retrofit strategies are explained.In the case study, to determine the seismic demand and the target displacements withpushover analysis method; the capacity curve of the model is obtained; then it is convertedto spectral acceleration-spectral displacement diagram (ADRS format) and it is comparedwith the earthquake demand in capacity spectrum method in the same diagram. After thatthe seismic performance evaluation of the building is done for two directions under twotarget performance levels (2% 50 years and 10% 50 years) according to TEC 2007. In theincremental equivalent seismic load method (push over analysis); the internal forces anddeformation demand during the seismic activity and the resulted member damage levelsare specified directly. As a conclusion the building can not satisfy the ImmediateOccupancy Level for the design earthquake (10% 50 years) and can not satisfy the LifeSafety Level for the biggest earthquake (2% 50 years), also the building is in the collapseregion for that target performance level.The retrofit study of the building with shear walls and braced frames are explainedrespectively. There is not any section in the current code TEC2007 that exactly describesthe retrofit strategies but this study gives an idea to estimate the effectiveness of thestrategies to provide the desired building performance levels. There is not an exactcomparison of these retrofit strategies in that study but a simple cost and construction timeanalysis is introduced in the last chapter. Both adding of shear walls and braced framesincrease the lateral capacity and stiffness significantly which make the building reach thedesired performance levels.
Collections