Seismic designing of non-structural components considering shake table test and 3D modelling
Sarsma tablası testi ve 3 boyutlu modelleme dikkate alınarakyapısal olmayan elemanların sismik tasarımı
- Tez No: 720215
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEMDUH KARALAR, DR. ÖĞR. ÜYESİ NECATİ MERT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 307
Özet
Yapıların performansa dayalı sismik tasarımında, yapısal olmayan elemanların önemi günümüzde yaygın olarak kabul edilmektedir. Bu elemanlar, özellikle hastane, kütüphane yapıları gibi kritik tesislerde düşük şiddetli depremlerde bile yapıların işlevselliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Ancak, yapısal olmayan elemanlar, dünya çapında yapısal modelleme ve yapısal analizlere dâhil edilmemektedir ve deprem sırasındaki can ve mal kayıplarının çoğuna yapısal olmayan elemanlar neden olmaktadır. Bu nedenle bu tezde yapısal olmayan elemanların, yapıların sismik davranışı üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Deneysel ve sayısal analiz için toplam 3 farklı yapı (kütüphane yapısı, betonarme yapısı, hastane yapısı) seçilmiştir. Öncelikle bu 3 farklı yapıdaki ankrajlı ve ankrajsız yapısal olmayan elemanların sismik davranışı 6 serbestlikli sarsma tablası deneyleri kullanılarak ayrı ayrı belirlenmiştir ve bu test sonuçları dikkate alınarak yapısal olmayan elemanlar üzerindeki maksimum sismik yer değiştirmeler elde edilmiştir. Daha sonra, 6 farklı sismik tasarım kodu (ASCE 7-16, Eurocode 8, 2018 Türk deprem kodu, New Zealand Building Code 2014 (NZBC-2014), Uniform Building code, International Building code) dikkate alınarak yapısal olmayan elemanlar için sismik kuvvetler hesaplanmıştır. Yapısal olmayan elemanların rijitlik parametreleri, elde edilen maksimum yer değiştirmeler, sismik kuvvetler ve direct stiffness yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca, yapılar SAP2000 yazılımı kullanılarak ayrı ayrı üç boyutlu olarak modellenmiştir. Elde edilen rijitlik parametreleri ve mimari projeler dikkate alınarak yapıların üç boyutlu sonlu eleman modellerine ankrajlı ve ankrajsız yapısal olmayan elemanlar yerleştirilmiştir. Yapılar deprem analizlerine tabi tutulmuştur ve analizlerde toplam 10 farklı deprem kullanılmıştır. Bu tezde, yapısal olmayan elemanların rijitlik parametreleri daha önce dikkate alınmamış bir teknikle elde edilmiştir. Ayrıca, üç boyutlu deprem analizlerine göre, ankrajlı ve ankrajsız yapısal olmayan elemanların yapıların (kütüphane yapısı, hastane yapısı, betonarme yapısı) sismik davranışını ayrı ayrı değiştirdiği gözlemlenmiştir. Daha sonra yapısal olmayan elemanlar için standartlardan elde edilen sismik kuvvetler ile üç boyutlu analizlerden elde edilen yapısal olmayan elemanların sismik kuvvetleri birbiriyle karşılaştırılarak standartlar ile üç boyutlu analizler arasındaki farklar ortaya koyulmuştur. Böylece, dünyadaki birçok ülke tarafından kullanılan standartlar hakkında araştırmacılara detaylı bilgiler verilmiştir.
Özet (Çeviri)
The importance of non-structural components (NSCs) in the performance-based seismic design of structures is presently widely recognized. These components may significantly affect the functionality of buildings even for low seismic intensities, in particular for the case of critical facilities, such as hospital, library buildings. However, NSCs are not included in structural modeling and analysis in worldwide and the majority of life losses and property during an earthquake are caused by NSCs. For this reason, it is aimed to determine the effects of NSCs on the seismic behavior of structures in this thesis. 3 different structures (library structure, RC structure, hospital structure) are selected for experimental and numerical analysis. Firstly, seismic behavior of anchored and unanchored NSCs in these 3 different structures are determined separately using 6 DOF shake table tests, and maximum seismic displacements on NSCs are obtained taking into account these test results. Then, seismic forces are calculated for NSCs considering 6 different seismic design codes (ASCE 7-16 code, Eurocode 8, 2018 Turkish earthquake code, New Zealand Building Code 2014 (NZBC-2014), Uniform building code, International building code). The stiffness parameters of the NSCs are obtained by using the obtained maximum displacements, seismic forces, and direct stiffness method. Besides, structures are modeled separately as three-dimensional using SAP2000 software. Anchored and unanchored NSCs are placed in 3D finite element models of the structures taking into account the obtained stiffness parameters and architectural projects. Structures are subjected to earthquake analyses and 10 different earthquakes are used in the analyses. In this thesis, stiffness parameters of NSCs are obtained with a technique that had not been taken into account before. Besides, according to 3D earthquake analyses, it has been observed that anchored and unanchored NSCs separately change the seismic behavior of structures (library structure, RC structure, hospital structure). Then, the seismic forces obtained from the standards for the non-structural components and the seismic forces of the non-structural components acquired from the 3D analyses are compared with each other and the differences between the standards and the 3D analyses are revealed. In this way, detailed information is provided to researchers about the standards used by many countries in the world.
Benzer Tezler
- Deprem etkisindeki yapılarda aktif ve pasif kontrol sistemlerinin uygulanması
Başlık çevirisi yok
BARIŞ SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Mevcut bir trafo yapısının deprem performansı ve bu performansın geliştirilmesine yönelik müdahalelerin irdelenmesi
Evaluation of seismic performance and rehabilitation methods for an existing substation structure
CANSEV BAYDAR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ALPER İLKİ
- Planda düzensiz yapıların deprem yönetmeliğine göre incelenmesi
A Study of the irregular structures in plan according to national earthquake code
OĞUZHAN EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- 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