Seismic performance of a vertically irregular steel moment frame considering vertical ground motion and p-delta effect
Düşey yer hareketi ve P-delta etkileri dikkate alınarak düşey düzensiz bir çelik moment çerçevesinin deprem performansı
- Tez No: 1000920
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL COŞKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Deprem Mühendisliği, Civil Engineering, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: çelik özel moment çerçevesi, düşey düzensizlik, düşey yer hareketi, P-Delta etkileri, itme analizi, stabilite bozulması, Yapı çeliği, steel special moment frame, vertical irregularity, vertical ground motion, P-Delta effects, pushover analysis, stability degradation, Structural steel
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Kültür Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) esas alınarak tasarlanan, uzun açıklıklı, dört katlı ve düşey düzensizliğe sahip çelik özel moment çerçevesinin sismik tepkisini incelemektedir. Çalışma, ikinci mertebe (P-Delta) etkilerinin ve yatay ile düşey yer hareketlerinin eşzamanlı etkisinin bu yapı tipinde kat ötelemeleri, eleman iç kuvvet talepleri ve akma sonrası stabilite üzerindeki etkisine odaklanmaktadır. SAP2000 ortamında iki boyutlu bir model hazırlanmış ve modal analiz, eşdeğer statik yöntemler, tepki spektrumu analizi, doğrusal olmayan statik itme analizi, seçilmiş inelastik aşamalarda özdeğer burkulma kontrolleri ve tasarım spektrumuna uyumlu hale getirilmiş yer hareketleri kullanılarak doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizi içeren aşamalı bir analiz programı ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, nihai eleman konfigürasyonunun esas olarak ötelenme ve rijitlik gereksinimleri tarafından belirlendiğini ve bunun birçok elemanda dayanım rezervi oluşmasına yol açtığını göstermektedir. Doğrusal olmayan statik analizlerde plastik mafsalların ağırlıklı olarak birinci kat kolonlarında oluşması, seçilen çerçeve düzeni için kolon kontrollü bir inelastik mekanizmaya işaret etmektedir. Akma ilerledikçe, özdeğer burkulma göstergesinin keskin biçimde düştüğü ve böylece mafsallaşmadan sonra rijitlik kaybına bağlı olarak akma sonrası stabilitenin duyarlı hale geldiği görülmüştür; bu etkinin en belirgin olduğu bölge konsol tarafıdır. Düşey yer hareketi bileşeni dahil edildiğinde, kritik elemanlarda eksenel kuvvet talebi artmış ve bu durum akma sonrası stabilitedeki azalmanın daha belirgin olmasına katkı sağlamıştır. Seçilen tasarım spektrumuna uyumlu kayıt seti için ise düşey bileşenin eklenmesi, kayda bağlı çatı düzeyi yatay yer değiştirme talebini pratik olarak değiştirmemiştir; buna karşın global yatay talep düzeyi, belirleyici statik tasarım talebinin altında kalmıştır. Bulgular, düzensiz çelik moment çerçevelerinde yatay ve düşey bileşenlerin birlikte değerlendirilmesini desteklemekte ve gelecekteki uygulamalarda ötelenme açısından verimli düzenlerin ve stabiliteyi gözeten detaylandırmanın önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis examines the seismic response of a four story, vertically irregular steel special moment frame with a long span, designed according to the Turkish Building Earthquake Code (TBDY-2018). The study focuses on how second order (P-Delta) effects and the simultaneous action of horizontal and vertical ground motions influence drift, member demands, and post-yield stability in this structural form. A two-dimensional SAP2000 model was prepared and evaluated through a staged analysis program including modal analysis, equivalent static procedures, response spectrum analysis, nonlinear static pushover analysis, eigenvalue buckling checks at selected inelastic stages, and nonlinear time history analysis using a set of spectrum matched ground motions. The results show that the final member configuration was governed mainly by drift and stiffness requirements, which led to reserve strength in many members. In the nonlinear static analyses, plastic hinges formed primarily in first story columns, indicating a column controlled inelastic mechanism for the selected frame layout. As yielding progressed, the eigenvalue buckling indicator dropped sharply, showing that post-yield stability became sensitive to stiffness loss after hinge formation, with the clearest effects observed along the cantilever side. When the vertical ground motion component was included, axial force demand increased in critical members, and this contributed to a stronger reduction in post-yield stability. For the selected spectrum-matched record set, the record-driven lateral roof displacement demand remained practically unchanged when the vertical component was included, while the global lateral demand level remained below the governing static design demand. The findings support combined horizontal and vertical assessment for irregular steel frames and highlight the value of drift efficient layouts and stability aware detailing in future applications.
Benzer Tezler
- Çok katlı bir çelik yapının Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018'e göre tasarımı
Design of a multi-storey steel Structure According to Turkey building earthquake code-2018
BURAK TÜTÜNCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLİZ BAYRAMOĞLU
- Kolon süreksizliği bulunan betonarme bir binanın tasarımı ve deprem etkisi altındaki performansının değerlendirilmesi
Design and seismic performance evaluation of a reinforced concrete building with column discontinuity
UYGAR ÇAĞATAY KOÇLUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Karayolu köprülerinin sismik boyutlandırılmasıyla ilgili bazı yönetmeliklerin incelenmesi, karşılaştırılması ve uygulamalar
Investigations and comparisons on some rugulations for seismic design of highway bridges and applications
ŞÜKRÜ EROL
- Planda düzensiz binaların deprem etkisi altında doğrusal davranışları
Linear behaviours of irregular buildings in plan under earthquake excitation
SERKAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR GÜLER
- Seri deprem etkisi altında düzensiz betonarme yapıların sismik performans ve kırılganlık değerlendirmesi
Seismic performance and fragility assessment of irregular RC buildings under seismic sequences
ZEKERİYA SEMİH AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞAT ATALAY OYGUÇ