Performance based seismic design of reinforced concrete tall buildings
Betonarme yüksek yapıların performans esaslı tasarımı
- Tez No: 416467
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK SUCUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 175
Özet
Dünya genelinde şehirlerin ekonomileri ve nüfusları sürekli artmaktadır. Buna paralel olarak şehirlerdeki arsa fiyatları da aşırı derecede değerlenmekte ve yeni yaşam alanları için gereksinimler ortaya çıkmaktadır. Bu sonuçlar neticesinde şehirlerdeki barınma gereksinimlerini karşılamak üzere bazı yükümlülükler ve yeni perspektifler geliştirilmesi gerekmiştir. Ek olarak teknolojik donanımlarındaki, malzeme bilimindeki ve analiz metotlarındaki gelişmeler ve ilerlemeler yatay yönde yaşam alanları inşa etmek yerine düşey yönde oluşturmaya imkan sağlamıştır. Tüm bu gerçekler göz önüne alındığında, yüksek bina ihtiyacı artmakta ve yüksek bina tasarımları her geçen gün giderek artmaktadır. Ancak, bu binaların çoğu yüksek sismik bölgelerde bulunmaktadır. Ne yazık ki, özellikle deprem yükleri etkisindeki yüksek binaların davranışı, deprem mühendisliğinde en karmaşık sorunlardan biridir. Bu çalışmada, deprem yükleri altında yüksek binaların davranışı performans esaslı sismik tasarım (PEST) yaklaşımı kullanılarak incelenmiştir. Normal binaların aksine, yüksek binalar kendi özel mimari özellikleri ve bina yapılandırmaları nedeniyle özellerdir. Buna göre, yüksek mod etkilerinin katkısı yüksek binaların dinamik davranışı üzerinde önemli olduğundan sismik etkiler altında yüksek binaların davranışı farklıdır. Ayrıca, tasarım, analiz ve inşa aşamalarında da bazı önemli farklılıklar vardır. Buna ek olarak, yürürlükteki sismik kodlar yüksek binaların davranışlarını anlamak ve makul bir tasarım için çok kısıtlayıcı ve yetersizdirler. Bu çalışmada, tüm bu sorunların özenle ele alınıp açıklanacaktır. Öte yandan, alternatif yüksek mukavemetli malzemeler ve yenilikçi yapı sistemleri yüksek sismik tehlikeye sahip bölgelerde bu yapı tiplerinin yapımını kolaylaştırmak için daha yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Tüm bu gerçekler göz önüne alındığında, birçok kurum ve yetkili kişi zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizlerle gerçekleştirilen performans esaslı tasarım ilkelerine dayalı alternatif kurallar yayınlamaktadır. Bu alternatif kurallardaki metodolojiler incelenerek ve birbirleriyle karşılaştırılacaktır. Günümüzde, yüksek binaların tasarım aşamasında doğrusal olmayan dinamik analiz kullanılarak gerçekleştirilen performans esaslı sismik tasarım daha çok kullanılmaktadır. Bazı bina bölümleri ve sismik kodlar, yüksek binalar üzerinde bu yöntemi kullanmak için tasarımcıyı zorunlu tutmaktadır. PEST yaklaşımı model oluşturmasından sonuçların yorumlanmasına kadar oldukça sofistike ve zaman alıcı bir süreci içermektedir. Ancak, aynı zamanda performans hedef seviyelerini tanımlamak için zemin hareketlerinin seçimi ve bileşen modellemedeki belirsizlikler gibi çok farklı belirsizlikler de PEST yaklaşımında bulunmaktadır. Bütün bu sorunlar da bu çalışma kapsamında incelenmiştir. Son olarak, 34 katlı simetrik olmayan plana sahip bir betonarme bina tasarım düzeyi depremi etkisi altında Türk Deprem Şartnamesindeki hükümlere uygun olarak tasarlanmıştır. Hem hizmet seviyesi hem de göçme düzeyleri için, doğrusal olmayan zaman tanım alanında analizler kullanılarak yedi farklı zemin hareketi etkisi altında belirlenen hedef performans seviyesi kontrolleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar tatmin edici sismik performansın, performans esaslı sismik tasarım prosedürlerinin kullanılmasıyla elde edilebildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Cities, their economies and populations are steadily increasing all over the world. In parallel, the land prices in those cities are rising enormously, hence the need for new living spaces has been arisen. These results bring some obligations and new perspectives for those cities in order to address their needs. In addition, improvements and developments in technological equipment, material science and analyses methods have opened great opportunities to construct new life areas by rising the vertical direction instead of horizontal direction. Considering all these facts, the need for tall building are growing up and the design of tall buildings are increasing gradually day by day. However, most of those buildings are located in the regions of high seismicity. Unfortunately, the behaviour of tall buildings, especially under the effect of seismic loading, is one of the most sophisticated problems in earthquake engineering. In this study, the behaviour of tall buildings under seismic loading is investigated by utilizing performance based seismic design (PBSD) approach. Unlike regular buildings, tall buildings are special due to their specific architectural properties and building configurations. Accordingly, the behaviour of tall buildings under the effect of seismic actions is different since the contribution of higher mode effects is significant on the dynamic behaviour of tall buildings. Moreover, there exist some important differences from design to analysis to construction. In addition, current prescriptive seismic codes are too restrictive and inadequate to understand the anticipated behaviour of tall buildings and apply a reasonable design. In this study, all of these problems are explained elaborately and addressed. On the other hand, alternative high strength materials and innovative structural systems have growingly employed to resist unique challenges introduced by these structures in the regions of high seismicity. Considering all these facts, several institutions and building officials have proposed and published alternative consensus guidelines which are based on performance based design concepts by conducting nonlinear time history analysis. The methodology of these alternative non-prescriptive guidelines is investigated and compared with each other. Nowadays, performance based seismic design of tall buildings by conducting nonlinear dynamic analysis is being used increasingly for tall buildings. Some building departments and seismic codes obligate designer to use this method on tall buildings. PBSD approach is quite sophisticated and a time consuming process from creating nonlinear modelling to the interpretation of results. However, there are also a variety of uncertainties from modelling of the component to the selection of ground motions to define performance target levels. All of these issues are also examined in the scope of this study. Finally, a reinforced concrete unsymmetrical-plan tall building with 34 stories is designed according to the Turkish Seismic Code under design level earthquake. For both service level and collapse prevention levels, nonlinear time history analysis is employed by using a suite set of seven ground motions for checking the results in compliance with the determined target performance levels. The results have indicated that satisfactory seismic performance can be obtained through the use of performance based seismic design procedures.
Benzer Tezler
- Mevcut 25 katlı betonarme bir yapının deprem performansının incelenmesi
Seismic performance assesment of an existing reinforced concrete tall building
AHMET CAN ÖZGELDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN BODUROĞLU
- Collapse fragility analysis of reinforced concrete tall buildings
Betonarme yüksek binaların göçme kırılganlık analizi
ERHAN BUDAK
Doktora
İngilizce
2022
Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN CEM ÇELİK
PROF. DR. HALUK SUCUOĞLU
- An adaptive modal pushover analysis procedure to evaluate the earthquake performance of high-rise buildings
Yüksek binaların deprem performansının değerlendirilmesi için bir uyarlamalı itme analizi yöntemi
MELİH SÜRMELİ
Doktora
İngilizce
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- Betonarme yüksek binaların performansa dayalı sismik tasarımı
Performance base seismic design of high rise reinforced concrete buildings
KAMRAN SAMADI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ SAYIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ GÜNEŞ
- Ayarlı kütle sönümleyici ekli betonarme bir bina üzerinde fizibilite analizi
Feasibilty analysis of a building incorporating tuned mass damper
YUNUS SİNAN AKBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN YANIK
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM BİLİR MAHÇİÇEK