Yapı-zemin etkileşimi dikkate alınarak binaların deprem davranışının belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA TAHA ÇOBAN

Danışman: Barış Sevim

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Mühendislik uygulamalarında, binaların ankastre mesnete sahip olduğu varsayılır ve yapı-zemin etkileşimi çoğu bina için genellikle dikkate alınmaz. Ancak, geçmişte yaşanan depremler yapı-zemin dinamik etkileşiminin binaların sismik davranışlarında meydana gelen olumsuz etkilerini göstermiştir. Bu etkilerin ortaya konabilmesi deprem mühendisliği açısından önemlidir. Bu çalışma ile yumuşak zeminde yer alan farklı yükseklikteki betonarme binaların dinamik davranışı yapı-zemin etkileşimi dikkate alınarak incelenmiştir. Bu tez kapsamında, yüksek sünekliğe sahip 5- ve 10- katlı betonarme binalar, zemin etkilerinin göz önünde bulundurulduğu ve bulundurulmadığı durumlar için zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemiyle incelenmiştir. Yapı-zemin etkileşimi iki farklı yaklaşımla modellenmiştir. Bu yaklaşımlar, empedans fonksiyonları ile temsil edilen zemin yaylarının kullanıldığı altsistemler yöntemi ve zemin ile yapının birlikte modellenip analiz edildiği doğrudan yöntemdir. Betonarme binaların doğrusal olmayan davranışları kolon ve kiriş uçlarına tanımlanan plastik mafsallar ile modellenmiştir. Bu çalışmada TBDY-2018'in yerel zemin sınıflandırmasına göre ZE zemin sınıfında bulunan yumuşak zemin dikkate alınmıştır. Zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap için zemin sınıfı ile uyumlu 3 farklı deprem kaydı seçilmiş ve bu kayıtlar ölçeklendirilerek analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında yapıların periyotları, kat yerdeğiştirmeleri, göreli kat öteleme oranları, taban kesme kuvvetleri ve yapı elemanlarının kesit hasar durumları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Analizler sonucunda, pratikte ankastre mesnetli kabul edilen yapıların sismik davranışlarının zeminin etkisi dikkate alındığında ve yapı yüksekliği arttığında olumsuz yönde değişebileceği görülmüştür. Özellikle yumuşak zeminlerdeki farklı yapıların sismik tasarımında dinamik yapı-zemin etkileşimi etkilerinin göz önünde bulundurulmasının gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.