Kolonları üstten mafsallı betonarme prefabrika yapıların deprem performanslarının belirlenmesi
Seismic performance investigation of reinforced concrete prefabricated structures columns hinged at top
- Tez No: 166437
- Danışmanlar: PROF.DR. ERKAN ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
KOLONLARI ÜSTTEN MAFSALLI BETONARME PREFABRİKE YAPILARIN DEPREM PERFORMANSLARININ BELİRLENMESİ ÖZET Betonarme prefabrike sistemler, endüstri yapılarının tasarımında ve yapımında genellikle tercih edilen yapı sistemleridir. Ülkemizdeki endüstri bölgelerinin büyük bir bölümünün aktif bir deprem kuşağı üzerinde yer alması, bu bölgelerde yoğun olarak kullanılan betonarme prefabrike yapıların deprem performanslarının gerçekçi olarak belirlenmesinin önemini arttırmaktadır. Bu çalışmada, tek katlı, kolonları temelde ankastre, üstte mafsallı betonarme prefabrike sistemlerin doğrusal olmayan davranışları incelenmiş ve boyutlandırmada esas alman R taşıyıcı sistem davranış katsayısının yapı sisteminin deprem performansına etkisi irdelenmiştir. Altı bölümden oluşan yüksek lisans tezinin birinci bölümü, konunun açıklanmasına ve konu ile ilgili çalışmalara ayrılmış, çalışmanın amacı ve kapsamı hakkında bilgi verilmiştir. ikinci bölümde, betonarme prefabrike yapılar tanımlanarak kullanılan taşıyıcı sistemlerine göre sınıflandırılmakta ve bu yapıların tasarımını etkileyen faktörler gözden geçirilmektedir. Özellikle, bu çalışmada ele alman, kolonları temelde ankastre, üstte mafsallı, tek katlı çerçeve sistemler tanıtılmıştır. Bu sistemlerin 1998 Türk Deprem Yönetmeliği doğrultusunda deprem hesabı açıklanmış ve 2005 Türk Deprem Yönetmeliği taslağında önerilen bir yaklaşıma yer verilmiştir. Üçüncü bölümde, betonarme yapı sistemlerinin doğrusal olmayan davranışı incelenmektedir. Bu bölümde, malzeme bakımından doğrusal olmayan betonarme sistemlerin iç kuvvet-şekildeğiştirme bağıntıları verilmiştir. Doğrusal olmayan şekildeğiştirmelerin belirli kesitlerde toplandığı varsayımına dayanan plastik mafsal hipotezi ve bu hipotezi esas alan hesap yöntemi açıklanmıştır. Dördüncü bölüm, yapı sistemlerinin performansa dayalı tasarımına ayrılmıştır. Performans hedefinin tanımı yapılarak performans seviyeleri ve aralıkları açıklanmışta. Basitleştirilmiş doğrusal olmayan değerlendirme yöntemlerinden, ATC40 Kapasite Spektrumu Yöntemi ve FEMA356 Yerdeğiştirme Katsayısı Yöntemi ile bu yöntemin diğer bir alternatifi olan ve 2005 Türk Deprem Yönetmeliği taslağında yer alan bir yaklaşıma yer verilmiştir. Beşinci bölümde, betonarme prefabrike endüstri yapılarım temsil etmek üzere seçilen, kolonları üstte mafsallı, tek katlı, üç açıklıklı bir çerçeve sistemin deprem performansı parametrik olarak incelenmiştir. Yapı sistemi 1998 Türk Deprem Yönetmeliğine uygun olarak boyutlandırılmış, çerçevenin plastik mafsal hipotezine göre P-8 diyagramı çizilerek ATC 40, FEMA 356 ve 2005 Türk Deprem Yönetmeliği taslağında önerilen yöntemlere göre deprem performansları xııbelirlenmiştir. Çeşitli R taşıyıcı sistem davranış katsayıları için hesaplar tekrarlanmış ve sonuçlar tartışılmıştır. Altıncı ve son bölüm, bu çalışmanın sonuçlarını kapsamaktadır. Tezin başlıca özellikleri, sayısal sonuçların değerlendirilmesi ve araştırma konusunun olası genişleme alanları bu bölümde yer almaktadır. Tek katlı, üç açıklı betonarme prefabrike endüstri yapısını temsil eden taşıyıcı sistem modeli üzerinde, R taşıyıcı sistem davranış katsayısının çeşitli değerleri için yapılan parametrik incelemelerde elde edilen sonuçlar şu şekilde sıralanabilir: 1- 1998 Türk Deprem Yönetmeliği esaslarına ve yerdeğiştirme kriterlerine göre boyutlandırılan sistemde, R katsayısının küçülen değerlerine bağlı olarak artan deprem etkilerini ve yerdeğiştirme koşullarım sağlayan kolon enkesit boyutlarının en çok %10 dolaylarında artması gerektiği görülmüştür. 2- Kapasite Spektrumu Yöntemine (ATC40) göre performans hedefi, R = 5 alınması durumunda göçme sınırını, R = 4 için can güvenliği için sınırını aşmakta, R = 3 ve 2 değerleri için hemen kullanım seviyesinde bulunmaktadır. 3- Yerdeğiştirme Katsayısı Yöntemine (FEMA356) göre sistemin deprem performansı, R = 5 değeri için sınırlı güvenlik, R = 4 ve 3 değerleri için hasar kontrol performans aralığında, R = 2 değeri için hemen kullanım performans seviyesindedir. 4- 2005 Türk Deprem Yönetmeliği taslağında açıklanan Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemine göre birim şekildeğiştirmelere bağlı olarak belirlenen deprem performansı, R = 5, 4, 3 değerleri için hasar kontrol performans aralığında bulunurken R = 2 değeri için hemen kullanım performans seviyesinde olduğu görülmektedir. 5- 2005 Türk Deprem Yönetmeliği taslağında bu tür sistemler için revize edilen yerdeğiştirme kriterine göre R = 5 değeri için boyutlandırılan sistemin birim şekildeğiştirmelere bağlı olarak belirlenen performans seviyesinin, hasar kontrol aralığında olduğu saptanmıştır. xıu
Özet (Çeviri)
SEISMIC PERFORMANCE INVESTIGATION OF REINFORCED CONCRETE PREFABRICATED STRUCTURES COLUMNS HINGED AT TOP SUMMARY Reinforced concrete prefabricated structural systems are generally preferred as industrial buildings. Since a large proportion of industrial regions in our country is located on an active earthquake zone, the evaluation of seismic performance of reinforced concrete prefabricated structures built in these regions gains an increasing importance. In this study, the nonlinear behavior of one-story, reinforced concrete prefabricated structural systems, with columns hinged at top and fixed at bottom, is examined in detail. Special emphasis is given to the effect of selection of response modification factor, R on building's seismic performance. The first chapter of the Master of Science Thesis, which is composed of six chapters, is devoted the introduction of the subject, investigation of the related works and the objective and scope of the study. In the second chapter, the reinforced concrete prefabricated structures are introduced and classified, and factors affecting the design of this type of structures are reviewed. Especially, one-story, reinforced-concrete prefabricated structural systems with columns hinged at top and fixed at bottom are examined. The seismic calculation of these structures according to the 1998 Turkish Seismic Code Regulations, as well as a new approach given by the 2005 Turkish Seismic Code draft are explained. In the third chapter, the nonlinear behavior of reinforced concrete structures is investigated. The internal force-deformation relationships for materially nonlinear reinforced concrete sections are studied. The plastic hinge hypothesis which assumes concentrated nonlinear deformations and the analysis method based on this hypothesis is explained. The fourth chapter is devoted to the performance based design and evaluation of structural systems. The performance objective, performance levels and ranges are defined. The simplified nonlinear evaluation methods, such as ATC40 Capacity Spectrum Method, FEMA 356 Displacement Coefficient Method and an alternative approach given in the 2005 Turkish Seismic Code draft are presented. In the fifth chapter, a single-story, three-span framed structure with columns hinged at top, is selected to represent the typical reinforced concrete prefabricated industrial buildings, is investigated parametrically from the view of seismic performance. First, the structural system is designed according to the 1998 Turkish Earthquake Regulations. Then, after constructing the P-8 diagram in accordance with the plastic hinge hypothesis, the seismic performance is determined using the procedures given in ATC 40, FEMA 356 and TDY-05. The calculations are repeated for various values of response modification factor, R, and numerical results are compared. xivThe last chapter covers the results of this study. The fundamental characteristics of the thesis, the evaluation of the numerical results and possible extensions of the study are presented in this chapter. The numerical results, reached through the parametric studies conducted on the structural system model, which represents typical reinforced concrete prefabricated industrial buildings, are summarized below: 1. The column dimensions which satisfy the displacement criteria given by the 1998 Turkish Seismic Code Regulations as well as the increasing seismic effects due to the decreasing values of factor R, are increased by 10% at most. 2. According to the Capacity Spectam Method (ATC40), the seismic damage level exceeds the structural stability level for R factor of 5, exceeds the life safety level for R factor of 4 and satisfies the immediate occupancy level for R factors of 3 and 2. 3. According to the Displacement Coefficient Method (FEMA 356), the seismic damage level exceeds the limited safety performance range when R factor is selected as 5, is in the damage control performance range when R factors are 4 and 3, and in the immediate occupancy level when R factor is 2. 4. The seismic performance of structures, determined in terms of unit strains according to the Incremental Equivalent Seismic Load Procedure which is given in the 2005 Turkish Seismic Code Regulations, are in the damage control performance range for R factors of 5, 4 and 3, and in the immediate occupancy level for R factor of 2. 5. The seismic performance, determined in terms of the unit strains as proposed by the 2005 Turkish Seismic Code Regulations, is in the damage control level for structural systems dimensioned in accordance to the above mentioned code. xv
Benzer Tezler
- Tek katlı betonarme prefabrike endüstri yapılarının performans analizi
Seismic performance investigation of one story reinforced concrete prefabricated industrial structures
HALİS GÜRLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN AYDOĞAN
- 4 katlı bir hastane binasının üstyapısının konvansiyonel yöntemlerle ve sismik izolasyon yöntemiyle Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'e göre analizi
Analysis of the superstructure of a 4 story hospital building by using conventional methods and seismic base isolation method according to Turkish Building Seismic Code 2018
FATİH FURKAN ERGENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR ÖZDEMİR ÇAĞLAYAN
- Stone columns a soil improvement method for foundation soils
Taş kolonlar bir zemin ıslahı metodu
Ü.METİN ÖZKUZEY
- Tüp taşıyıcı sistemlerin yatay yükler etkisindeki davranışı 60 katlı betonarme tüp sistem bir yapının statik ve dinamik analiz, tasarım ve incelenmesi
Behavior of tubular buildings under lateral loads and the static and dynamic analyses, design and evaluation of a 60-story reinforced concrete building
SERHAN GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Altkatları üstte taşıyıcı kata asılı köprü sistemli bir otel yapısında kıyaslamalar
Başlık çevirisi yok
ATİLA YILDIZ
