Geri Dön

Seismic design factors for precast concrete shear wall structures

Prekast beton duvar yapılar için sismik tasarım faktörleri

  1. Tez No: 740542
  2. Yazar: BÜLENT ERKMEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. Arturo E. Schultz
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: University of Minnesota
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Yapı ve Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 299

Özet

Güçlü yer hareketleri sırasında elastik (yani hasarsız) kalmak için, yapısal sistemler genellikle çok büyük olan elastik deprem yükleri için tasarlanmalıdır. Bu nedenle, elastik tasarım ekonomik olmayan yapılar sağlar ve bundan dolayı modern sismik tasarım yönetmelikleri bu elastik sismik kuvvetleri daha düşük bir seviyeye indirir tasarım için. Bu sismik tasarım kuvvetleri (yani azaltılmış elastik kuvvetler), elastik deprem kuvvetlerine bir azaltma faktörü uygulanarak tanımlanır. Deprem yükü azaltma katsayısı, R veya R faktörü olarak bilinen bu yük azaltma faktörü, modern sismik tasarım yönetmeliklerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. ABD'deki sismik tasarım kodlarında, R için mevcut değerler ve ilgili kat öteleme büyütme faktörü, Cd, komite mutabakatı ile seçilmiştir ve değerler, önceki depremler sırasında yapısal sistemlerin önceki uygulamalarına ve gözlemlenen performansına dayanmaktadır. Bu nedenle, bugün kullanılan R değerleri için çok az teknik temel vardır. Beton yapıların sismik tasarımı için mevcut yapısal sistemlerden, prekast beton perde duvar sistemleri için bu deprem faktörleri mevcut yönetmeliklerde ele alınmamıştır. Bu nedenle, prekast betonarme otoparklarda bina taşıyıcı sistemi için prekast perde duvarlar tercih edilmesine rağmen, bu tür sistemler için R ve Cd faktörleri belirtilmemiştir. Bu çalışma, iki tip donatıdan birine sahip prefabrik beton perde duvarlı otopark yapılarının sismik davranışını ve tasarımını ele almaktadır; bağlanmamış ardgerme çubukları ve kısmen bağlanmamış yumuşak çelik takviye çubukları. Çalışmanın genel amacı, prekast perde duvarların kullanıldığı prekast otopark yapıları için R ve Cd için gerçekçi değerlerin belirlenmesidir. Bu çalışmada iki aşamalı bir analitik yaklaşım benimsenmiştir. İlk aşamada, laboratuvar ortamında test edilen iki prekast beton perde duvar için DRAIN-2DX sonlu eleman modelleri geliştirilmiş ve doğrulanmıştır. Duvarlardan biri bağlanmamış ardgermeli çubuklara sahiptir ve diğerinde kısmen bağlanmamış yumuşak çelik takviye çubukları kullanılmıştır. Bu duvar örnekleri, ABD Ulusal Bilim Vakfı'nın PRESSS Programı için Nebraska Üniversitesi'ndeki bir projenin parçası olarak test edilmiştir. İkinci aşamada, ya bağlanmamış ardgermeli prekast beton perde duvarlı ya da kısmen bağlanmamış prekast beton perde duvarlı otopark yapılarının analitik modelleri geliştirilmiştir. Yapıların sismik davranışı, çeşitli depremler sırasında kaydedilen yer hareketleriyle yapılan doğrusal olmayan gerçek zamanlı dinamik analizlerle elde edilmiştir. Deprem seviyesinin ve zemin durumunun sistemin doğrusal olmayan yapısal davranışı üzerindeki etkileri de araştırılmıştır. Yeterli sayıda dikkatlice seçilmiş yer hareketi kaydı için hem elastik olmayan doğrusal olmayan yapıların (otopark yapıları) hem de bu yapıların elastik doğrusal yapıların yapısal davranışları (örneğin, maksimum taban momenti, kesme ve sürüklenme talepleri) incelenmiştir. Yapıların sismik performansına dayalı olarak otopark yapıları için Deprem yükü azaltma katsayısı R ve kat öteleme büyütme katsayısı Cd ile ilgili sismik tasarım önerileri yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

To remain elastic (i.e., undamaged) during strong ground motions, structural systems must be designed for elastic demands that are usually very large. Therefore, elastic design yields uneconomical structures, and modern seismic design provisions reduce these elastic seismic forces to a significantly lower level. These seismic design forces (i.e., reduced elastic forces) are defined by applying a force reduction factor to the elastic demand forces. This reduction factor, which is known as response modification factor, R, or R-factor, is widely used in modern seismic design provisions. In seismic design codes in the U.S., the current values for R, and the associated displacement amplification factor, Cd, were selected through committee consensus, and the values are based on previous practice and observed performance of structural systems during past earthquakes. Thus, there is little technical basis for the values of R used today. Of the structural systems available for seismic design of concrete structures, those utilizing precast concrete shear walls are not addressed by current codes. Thus, R and Cd factors are not specified for such systems, even though precast shear walls are the preferred choice for lateral resistance in precast concrete parking garages. The present study addresses the seismic behavior and design of parking garage structures with precast concrete shear walls that feature one of two types of primary vertical reinforcement; unbonded post-tensioning bars, and partially debonded mild steel reinforcing bars. The overall goal of the study is the evaluation of realistic values for R and Cd for precast parking garage structures utilizing precast shear walls. A two-stage analytical approach was adopted in this study. In the first stage, DRAIN-2DX finite element models were developed and verified for two precast concrete shear walls that were tested in a laboratory environment. One of the walls featured unbonded post-tensioned bars, and the other utilized partially debonded mild steel reinforcing bars. These wall specimens were tested as a part of a project at the University of Nebraska for the PRESSS Program of the U.S. National Science Foundation. In the second stage, analytical models of parking garage structures either with unbonded post-tensioned precast concrete shear walls, or with partially debonded precast concrete shear walls, were developed. The seismic response of the structures was obtained through nonlinear real-time dynamic analyses conducted with ground motions recorded during a variety of earthquakes. The effects of seismic intensity and soil condition on nonlinear structural response were also investigated. Structural responses (e.g., maximum base moment, shear, and drift demands) of both inelastic nonlinear structures (parking garage structures) and corresponding elastic linear structures were investigated for a sufficient number of carefully selected ground motion records. Seismic design recommendations regarding the response modification coefficient R and displacement amplification factor Cd are made for parking garage structures based on the seismic performance of the structures.

Benzer Tezler

  1. Prefabrike büyük duvar panoları ile yapılan konut yapısı

    Design of a prefabricated reinforced concrete building system with large panels

    M.CİHAN HACIMUSTAFAOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURGUT ÖZTÜRK

  2. Öngerilmeli prefabrike kirişli çok açıklıklı bir viyadük projesi

    A Project of a multi-span viaduct consisting of prestressed concrete girders

    BÜLENT DEVECİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. METİN AYDOĞAN

  3. Bazı depremlerin çeşitli özelliklerine göre karşılaştırılması

    The Analysis of some earthquakes according to various aspects

    SEMRA GÜRBÜZ ÖRMECI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NECMETTİN GÜNDÜZ

  4. Elastomerlerin zamana bağlı kayma davranışı

    Başlık çevirisi yok

    ALİ RAİF SAĞLAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. HULUSİ ÖZKUL