Mevcut betonarme binaların burkulması önlenmiş çaprazlar (BÖÇ) ile davranış kontrollü güçlendirilmesi
Response control retrofit of existing RC buildings using buckling restrained braces (BRB)
- Tez No: 753493
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 472
Özet
Son yıllarda ülkemizde (Kocaeli-17.08.1999, Düzce-12.11.1999, Van-23.10.2011) ve dünyada (Northridge-17.01.1994, Kobe-16.01.1995, Jiji-21.09.1999, Sumatra-26.12.2004, Sichuan-12.05.2008, Haichi-12.01.2010, Doğu Japonya-11.03.2011) meydana gelen depremler oluşturdukları yıkıcı etki nedeniyle büyük can ve mal kayıplarına yol açmıştır. Japonya ve Türkiye gibi sismik etkilerin yüksek olduğu bölgelerde, depreme hazırlıklı olmak yalnızca depreme dayanıklı yeni binalar inşa etmekle mümkün olamamakta, mevcut yapıların depreme karşı güçlendirilmesini ve güçlendirmede yeni teknolojilerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Tez kapsamındaki çalışmalar Japonya'da bulunan Tokyo Institute of Technology, İstanbul Teknik Üniversitesi ve Nippon Steel & Sumikin Engineering Co.'nun ortak olduğu bir proje ve disiplinlerarası perspektifte gerçekleştirilmiştir. Türkiye'de de yapı stokunun büyük bölümünü oluşturan betonarme yapıların geçmiş depremlerde beklenen performansı gösterememesi yeni yapısal çözümlerin geliştirilmesini zorunlu hale getirmiştir. Özellikle Japonya'da davranış kontrollü güçlendirme ve tasarım kavramı ile ilgili önemli araştırmalar gerçekleştirilmektedir. Dolayısıyla, Japonya ve Türkiye gibi ülkelerde ekonomik ve etkili güçlendirme yöntemlerine olan ihtiyaç yüksektir. Mevcut betonarme yapılar yetersiz yanal rijitlik, süneklik, dayanım ve düşük enerji yutma kapasiteleri sebebiyle depremde hasar görmektedir. Özellikle hastane ve okullar gibi kamu binalarının büyük kısmı ülkemizde betonarme olarak üretilmiş olup deprem güvenliği istenen performansı sağlamaktan uzaktır. Bu tür mevcut betonarme yapıların geleneksel yöntemler ile (betonarme perde eklenmesi, betonarme mantolama, çelik ceketleme ve çapraz eklenmesi) güçlendirilmesi mümkün olsa bile davranış kontrollü güçlendirme teknikleri özellikle Japonya'da yönetmeliklerde yer almakta ve daha etkin çözümlere imkân sağlamaktadır. Yapı mühendisliğinde dayanıma göre tasarım ve davranış kontrollü tasarım arasında önemli farklar bulunmaktadır. Mekanik bir sönümleyici türü olan BÖÇ'ler deprem tesiriyle tekrarlı çevrimsel yükleme etkisinde kaldıklarında basınç ve çekme durumlarında dengeli, dolu histeretik çevrimler oluşturarak yüksek miktarda enerji yutabilirler. Metalik esaslı bir sönümleyici olan BÖÇ'lerin kullanılarak hasar dağılımının takip edilmesi, yutulan enerji miktarının dayanıma göre tasarıma oranla arttırılması hedeflenmektedir. Proje ortağı olan Tokyo Institute of Technology BÖÇ'lerin tasarımı ve uygulama esasları konusunda yüksek birikime sahiptir. Diğer proje ortağı Nippon Steel & Sumikin Engineering Co. olabildiğince dünyadaki önemli BÖÇ üreticilerindendir. BÖÇ kullanılarak gerçekleştirilen davranış kontrollü güçlendirme tekniğinde amaç mevcut yapının taşıyıcı sistem elemanlarının elastik bölgede kalması hasarın BÖÇ'lerde toplanmasıdır. BÖÇ'ler mevcut çelik ya da betonarme binalarda da dayanım, rijitlik ya da sünekliğin arttırılmasını hedefleyen güçlendirmelerde kullanılabilir. Geleneksel güçlendirme yöntemlerine göre davranış kontrollü güçlendirmenin önemli üstünlükleri vardır. BÖÇ'lerin kullanıldığı davranış kontrollü güçlendirmede mimari işlevsellik bozulmaz ve yerinde montajı kolaydır. Ayrıca gün ışığı ve aydınlatma gibi çevre kontrolü unsurlarının sağlanmasında yararlıdır. Geleneksel betonarme perde ile güçlendirmeye göre daha hafiftir ve yapının rijitlik ve süneklik düzeyi projeye özgün biçimde oluşturulabilir. Tez altı ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde çalışmanın kapsamı, içeriği ve literatür özeti yer almaktadır. İkinci bölümde farklı uç bağlantıları ve farklı çekirdek malzemeleri bulunan dört farklı BÖÇ deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Uygulamada BÖÇ'ler genellikle bulonlu birleşimli ya da mafsallı (ya da pimli) uç birleşimli olarak kullanılmaktadır. Yeni binaların tasarımında bu yöntem tercih edilse de mevcut bir yapının güçlendirmesinde kaynaklı birleşim daha pratik uygulama imkanları sağlayabilmektedir. Uçları kaynaklı birleşimli, uçları bulonlu birleşimli ve iki farklı çekirdek malzemesinden üretilmiş BÖÇ'ler (CW225, CB225, CB400 ve CW400) yön değiştiren tekrarlı yatay yerdeğiştirmeler altında denenmiştir. Bu kapsamda gerçekleştirilen BÖÇ eleman deneylerinden uç birleşimleri kaynaklı CW225 ve CW400 numuneleri ilgili yükleme protokolü altında oldukça iyi performans göstermiş ve erken göçme, kararsız davranış ya da uç birleşimlerinde hasar gözlemlenmemiştir. Uç birleşimleri bulonlu CB225 ve CB400 numuneleri ilgili yükleme protokolü altında dolu, stabil ve düzgün histeretik çevrimler sergilemiş, önemli düzeyde enerji sönümleyerek oldukça iyi performans göstermişlerdir. Her dört numunede de erken göçme, kararsız davranış ya da uç birleşimlerinde hasar gözlemlenmemiştir. Uç birleşimleri kaynaklı ve uç birleşimleri bulonlu olan 4 adet deney numunesinde de akma çevriminden sonraki tüm çevrimlerde gerek en büyük çekme, gerekse en büyük basınç değerlerinin, çaprazın nominal akma kuvvetinin üstünde olduğu görülmüştür. Basınç ve çekme kapasiteleri arasındaki oran olarak tanımlanan basınç düzeltme katsayısı β, CW225 numunesinde en büyük yüklemede 2.4% eksenel şekildeğiştirme için 1.41 olarak tespit edilmiştir. Aynı değer, CW400 numunesi için en büyük yüklemede 3% eksenel şekildeğiştirme için 1.14'tür. Basınç düzeltme katsayısı β, CB225 numunesinde %1 kat ötelenmesi için 1.17 olarak tespit edilmiştir. Aynı değer, CB400 numunesi için %1 kat ötelenmesi durumunda 1.05'tir. Her dört numune de önemli miktarda enerji sönümlemiştir. Deplasman kontrollü olarak yapılan deneyler sonucu her dört numune ve birleşim bölgelerinde gözlemler yapılmış ve uç birleşimleri kaynaklı/bulonlu numunelerin ilgili yükleme protokolünü sorunsuz olarak başarıyla geçtiği görülmüştür. Üçüncü bölümde mevcut tipik betonarme okul binalarını temsil etmek üzere tasarlanmış betonarme çerçevenin BÖÇ'ler ile davranış kontrollü güçlendirmesinin deneysel ve sayısal incelemesi gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda öncelikle ikinci bölümde elde edilen BÖÇ'lerin eleman düzeyinde davranışının sonuçları ve davranış kontrollü güçlendirmenin esasları doğrultusunda deney düzeneği ile numuneler tasarlanmıştır. Betonarme çerçeveler yaklaşık tam ölçekte Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik-1975 (ABYYHY-1975) esaslarına uygun olarak tasarlanmıştır. Betonarme bir okul yapısını temsil eden yaklaşık tam ölçekli betonarme çerçeveler yalın halde (R numunesi), çelik çerçeve ile (RS numunesi), çelik çerçeve ve BÖÇ ile (RSB numunesi), çelik çerçeve ve BÖÇ'ün dışmerkez yerleşimi ile (RSBe numunesi), çelik çerçeve BÖÇ ve kolonların CFRP ile sargılanmış hali ile (RSBF numunesi) olmak üzere toplam 5 adet deney gerçekleştirilmiştir. Deneyler İTÜ Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarında yön değiştiren tekrarlı yükler altında gerçekleştirilmiş ve numunelere ait histeretik eğriler elde edilmiştir. Deneysel ve sayısal çalışmada BÖÇ ve elastik tasarlanmış kapalı çelik çerçevenin tasarlanan kompozit ara bölge ile mevcut betonarme çerçevelerin yapısal performansını önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür. Hedef güçlendirme göreli kat ötelemesi olan 1/150'de, güçlendirme yapılan RSB, RSBe ve RSBF'de önemli bir yapısal hasar ortaya çıkmamıştır. Bu durum hedef güçlendirme oranında BÖÇ'lerin betonarme çerçevelerde uygulanabilecek bir alternatif olduğunu göstermektedir. Yalın çerçeve olan R numunesi ile RSB, RSBe, RSBF numuneleri kıyaslandığında çerçevenin yatay kuvvet taşıma kapasitesi yaklaşık 9 kat artmıştır. RSB, RSBe, RSBF deney numunelerinde enerji yutma kapasitesi R numunesine oranla yaklaşık 3 kat artmıştır. BÖÇ'lerin bulunduğu RSB, RSBe, RSBF deney numunelerinin hiçbirinde BÖÇ elemanlarında toptan ya da yerel burkulma oluşmamıştır. Çelik çerçeve tasarlandığı gibi elastik bölgede kalmıştır. Bu durum özellikle büyük depremler sırasında oluşabilecek merkezden kaçmaya karşı direnci arttırabilir. Uygulamada BÖÇ'ler daha büyük deformasyon koşullarında düzenli ve dolu histeresisler oluştururken elastik tasarlanan çelik çerçeve ile daha büyük deprem taleplerine karşılık verebilecek dayanım sağlanabilir. BÖÇ ile güçlendirilen tüm B.A. numunelerde hasar eşit bir şekilde dağılmış ve sistem kullanılabilirlik düzeyinde kalıp böylece hasar kontrolü sağlanmıştır. Gerçekleştirilen deneysel ve sayısal çalışmalar (ABYYHY-1975, 1975) yönetmeliğine göre tasarlanmış B.A. binaların BÖÇ'lerin bağlandığı ve elastik tasarlanmış kapalı çelik çerçeve ile özel kompozit ara bölge eklenerek davranış kontrollü güçlendirilmesinin uygun bir çözüm olduğunu ortaya koymuştur. Dördüncü bölümde mevcut betonarme çerçevelerin dairesel boşluklu ince çelik levhalar ile davranış kontrollü güçlendirmesi deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda BÖÇ'lerin mevcut betonarme çerçevelerine bağlantı şekli ve numune ölçüleri aynen korunarak, BÖÇ'lerle gerçekleştirilen çerçeve deneyleri ile aynı yükleme protokolü altında karşılaştırmalı olarak RSPanel deneyi gerçekleştirilmiştir. BÖÇ'ler ile davranış kontrollü güçlendirmede yeni bir metalik sönümleyici alternatifi karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. RSPanel deneyinde straingauge ölçümlerinde boşluklu ince çelik panelin %0.30 kat öteleme oranında aktığı görülmüştür. Güçlendirme hedef göreli öteleme oranında RSB numunesinin enerji yutma kapasitesi miktarı, RSPanel numunesinin yaklaşık 2 katıdır. RSB deneyinde RSPanel deneyine göre daha fazla enerji yutulmuştur. RSPanel deneyi, boşluklu ince çelik panel kullanılan çelik çerçeve ve ara bölge ile B.A. çerçevelerde davranış kontrollü güçlendirme yönteminin uygulanabilir olduğunu ve yeterli deprem performansını oluşturacak düzeyde dayanımı, rijitliği ve sünekliği arttırdığını göstermektedir. Beşinci bölümde gerçekleştirilen deneysel ve yapısal model çalışmalarının ardından BÖÇ'ler ile davranış kontrollü güçlendirme çalışması önem düzeyi yüksek mevcut tipik bir betonarme okul binası üzerinde uygulama örneği olarak gerçekleştirilmiştir. TBDY-2018 esaslarına uygun olarak örnekleme çalışması gerçekleştirilerek yöntemin etkinliği değerlendirilmiştir. Model yapının performans noktasının değişiminin araştırılabilmesi için TBDY-2018'de belirtilen ZA, ZB, ZC, ZD, ZE zemin sınıflarına göre AFAD interaktif web uygulamasından Erzincan, Eskişehir, Tekirdağ, Trabzon ve Karaman illerinde tip okul projelerinin bulunduğu gerçek arsa bilgileri için yatay spektrumlar alınmıştır. Gerçek arsa bilgilerine dayanılarak alınan spektrumlar TBDY-2018'de belirtilen dört deprem yer hareketi düzeyi (DD1, DD2, DD3 ve DD4) için ve beş farklı zemin tipi için ayrı ayrı alınarak çalışmaya yansıtılmıştır. TBDY-2018'e göre eşdeğer deprem yükü yönteminden elde edilen taban kesme kuvvetleri ve performans noktasının değişimi, başka bir deyişle, BÖÇ ile güçlendirmenin değişik koşullarda etkinliği araştırılmıştır. Altıncı bölüm bu çalışmada ulaşılan sonuçlar ile gelecekte konu ile ilgili yapılabilecek çalışmalara ayrılmıştır.
Özet (Çeviri)
The near past years, in Turkey (Kocaeli-17.08.1999, Düzce-12.11.1999, Van-23.10.2011) and in the world (Northridge-17.01.1994, Kobe-16.01.1995, Jiji-21.09.1999, Sumatra-26.12.2004, Sichuan-12.05.2008, Haichi-12.01.2010, East Japan-11.03.2011). Earthquakes have caused great loss of life and property due to their devastating effects. In regions with high seismic effects such as Japan and Turkey, earthquake preparedness is not only possible by constructing new earthquake resistant buildings, but also requires retrofitting existing structures against future earthquakes using new technologies. Seismic retrofit of existing reinforcement concrete (RC) buildings using elasto-plastic dampers was applied in Japan and this methods expanding to other countries. Compared with Japanese existing building are many existing RC building having low strength in Turkey. The studies within the scope of the thesis were carried out in a project with interdisciplinary perspective of the Tokyo Institute of Technology, Istanbul Technical University and Nippon Steel & Sumikin Engineering Co. In Japan. Due to the fact that the RC structures, which constitute the majority of the building stock in Turkey, cannot show the expected performance, it has made it necessary to develop new structural solutions. Especially in Japan, important researches are carried out on the concept of response control retrofit. Therefore, the need for economical and effective retrofitting methods is important in countries such as Japan and Turkey. Existing RC structures have varing type of damaged in earthquakes due to insufficient lateral stiffness, ductility, strength and low energy dissipation capacities. Most of the public buildings, especially hospitals and schools, are made with RC in Turkey. In such buildings, earthquake safety is far from providing the desired performance level. Also known as one sort of metallic damping devices, Buckling Restrained Braces (BRBs) exhibit stable and almost symmetrical hysteresis under tensile and compressive loadings. The project partner, Tokyo Institute of Technology, has high experience in the design and application principles of BRBs. Nippon Steel & Sumikin Engineering Co. is one of the world's most significant BRB producers of the other project partner the aim of the response control retrofit technique with BRB is to keep the structural elements of the existing structure in the elastic steel frame and to reduce damage in reinforced concrete buildings. BRBs can also be used in retrofitting to increase strength, stiffness or ductility in the existing RC buildings. This thesis consists of 6 sections. In the first section, main purpose, content, scope and literature survey of the thesis are given. In the second part experimental and analytical behavior of BRBs having different core materials and end connection details are investigated. Near full-scale BRBs with bolted and welded end connections are designed, manufactured, and cyclically tested. A displacement controlled reversed cyclic testing procedure has been performed for the developed BRBs. BRBs prevent/control the potential damages in other structural members of the building during major earthquakes by dissipating significant amount of seismic energy. Designing structures with BRBs is also included in the recently published Turkey Building Earthquake Code (2018). Many theoretical and experimental studies that are available for BRBs with bolted or pinned end connections show that such end connections could be preferred mainly due to shorter installation times and the ease of application. In this experimental work, four different types of BRB specimens (namely, CB225, CB400, CW225, CW400) with different core materials (LYP225 and SN400), having bolted and welded end connections are considered. BRBs specimens are manufactured in Japan shipped to Turkey and are tested under cycling loading. The specimens were tested in the Structural and Earthquake Engineering Laboratory (STEEL) of Istanbul Technical University. BRBs exhibited satisfactory performance (without buckling) under the assumed loading history (both Japan and Turkish loading protocol). During the tests, all specimens showed stable hysteretic behavior until fracture with no local or global buckling up to 2,5% story drift, which corresponds to an approximately 3% axial strain. In addition to behavioral values such as hysteretic curves, tensile and compressive strength values, effective damping ratios, and total dissipated hysteretic energies are calculated and compared for each specimen. Hysteretic behavior of the braces was stable (prior to brace fracture) and a significant amount of energy was dissipated by each specimen. Experimental results show that, BRBs with bolted and welded end connections are stable structural members for energy dissipation. BRBs with bolted and welded end connection showed the stable cyclic performance until 3% axial strain. Energy dissipation capacity was satisfactory to use the BRBs for retrofit of the buildings. In the welded end connection type specimen, the perpendicular force of the core plate had a significant impact on the restrainer tube during the large deformation cycles, which led to slightly low cyclic performance compared to the bolted end type. In the third section, response control seismic retrofit with BRBs and elastic steel frame is investigated experimentally. There are many existing knowledge about the experiments of RC buildings retrofit with steel frame and steel brace in Japan and these methods have been applied to many existing low-standarted buildings. Five frame specimens are considered. The design of steel parts (steel frame, BRB, shear stud and bolt) is carried out by TIT and Nippon Steel, and the design of RC frames is carried out by ITU Existing reinforced concrete RC buildings designed according to outdated codes may lack sufficient strength, stiffness or ductility to meet the seismic performance criteria of current codes. R model is the only RC frame model. Ultimate strength and collapse model of the RC frame is assessed. RS model is composed of RC and steel frame model. Contribution of stiffness and strength of the steel frame is investigated. Also, the condition of the steel frame around the retrofit target story drift angle is investigated to confirm the effectiveness of this retrofit concept. The inner steel frame is attached to the outer RC frame similar to RSB and RSBF models. Welded type BRB which has the same size core plate as component test specimen is introduced inside the steel frame. The amount of energy dissipation of BRB and applicability of retrofit are investigated. RSBe model with closed steel frame is eccentrically attached to the RC frame. RSBF model is the RC frame which added CFRP wraps in each column. CFRP is introduced to the RC frame columns to increase ductility of the RC frame. Connection details of BRBs to the perimeter RC elements are of major concern for an effective retrofit. To address this problem and possibly attain useful results and design recommendations, near full-scale five cyclic loading tests were conducted. To enhance the system stiffness and re-centering capability, an elastically designed supplementary steel frame (SF) is installed in parallel with the BRBs to show the effectiveness of the retrofit concept, the condition of steel frame and existing RC frame and also the amount of energy dissipation of dampers around retrofit target displacement during cyclic loading are investigated. Energy dissipation performance of BRBs around the target displacement of retrofit will be confirmed. As the condition of the RC frame, crack formation on the surface of the RC frame around retrofit target displacement and ultimate deformation is investigated. Near full-scale cyclic tests are conducted on such retrofit schemes for performance evaluation. The retrofitted specimens showed stable hysteretic behavior up to the retrofit target story drift of 1/150 as proposed in the Japanese seismic regulations. Tests demonstrate that the proposed system is feasible and increases both strength, ductility, and hysteretic damping to an adequate seismic performance level while the elastic steel frame is effective in providing post-yield stiffness and re-centering capability even when the RC frame is subjected to moderate inelasticity. Ductility demands are shown to concentrate in the BRBs as per the design intent. Behavioral values such as load-displacement hysteretic curves, effective damping ratios, and total dissipated hysteretic energies are calculated and compared. The tests show that the proposed retrofit method is feasible and increases strength as well as ductility to an adequate seismic performance level. The addition of the BRB and steel frame improved the structural performance significantly. At the 1/150 retrofit target story drift, no significant structural damage was observed in the retrofitted specimens. The lateral strength increased by a factor of 9 compared to the bare RC frame and the energy dissipation by a factor of 3. Up to the retrofit target story drift, the steel frame strain measurements were generally at or below the yield level, indicating that the steel frame can remain elastic up to a target retrofit level. This significantly enhances the self-centering properties of the retrofitted frame during a major earthquake. In actual applications, as the BRBs possess fuller and stable hysteretic behavior under substantially large deformations, the SF can also be designed to remain elastic in a wider drift range considering larger seismic demands or larger target drifts. Strain gauges were also attached to the rebar in the RC frame. Although several indicated yielding, structural integrity of the RC frame was maintained, with minimal cracking and ductile behavior observed with controlled distributed plasticity along the RC members. Composite behavior between the RC and steel frame was extensively investigated for the first time in this work and a partial-composite model is proposed where composite action is only considered between the steel frame and mortar. The proposed model accurately estimates the overall cyclic behavior, enabling accurate assessment of the dissipated energy during preliminary design stages. Fourth section presents results of a near full-scale experimental study of older/sub-standard reinforced concrete (RC) frames retrofitted with thin perforated steel plate shear walls (RSPanel specimen). As an alternative method to others, this thesis investigates a retrofit concept which features a combination of perforated thin steel plate shear wall and elastically designed closed steel frame for RC frames. RSPanel specimen is continuously welded to the SF and then SF is connected to the RC frame by using a specially designed joint consisting of chemical anchors on RC frame, shear studs on SF, and ladder stirrups. In the RSPanel specimen, perforated thin steel shear panel with circular perforations having a diameter of D=300mm spaced at 400mm diagonal distance were designed to develop an appropriate tension field in the specimen. The joint between the SF and RC frame is finally filled with high strength grout to provide a strong composite action for the full transfer of loads from yielding of the perforated steel panel. Test specimen showed stable hysteretic behavior without fracture or buckling until up to 1/150 story drift, designated as a target retrofit drift for damage controlled design. Behavioral values such as load-displacement hysteretic curves, effective damping ratios, and total dissipated hysteretic energies are calculated. Dissipated energies per volumetric steel material used and inelastic demands placed on the RC frame for specimen are also calculated are given. These tests show that RSPanel and BRBs increase ductility to an adequate seismic performance level while controlling damage at a minimum. RSP specimen showed stable hysteretic behavior without fracture up to 0.67% (1/150) target story drift set for retrofit design, and 2% story drift which is the ultimate test limit. Considering the low cost of steel panel application compared to other energy dissipation devices, the proposed method proves to be a cost-effective method for retrofitting existing RC frames. The fifth chapter consists of a case study using the principles given in Turkey Building Earthquake Code (TBEC-2018) special emphasis is given on the location of the selected buildings and selected BRB configurations. The aim of this case study is to analytically determine the applicability of an existing RC school building under different seismicity and soil classes in accordance with the TBEC-2018 conditions. BRBs are arranged in long and short directions of the structure in different ways. With the data obtained in the experimental study, alternatives of retrofitting of school-type buildings with BRBs were created. A three-dimensional model for the selected RC school building was developed and pushover analyses of this model were carried out. In addition, capacity curves of the building models before and after retrofitting were obtained. In order to investigate the change of the performance point of the model structure, horizontal spectra were obtained from the AFAD interactive web application according to the soil classes of ZA, ZB, ZC, ZD and ZE specified in TBEC-2018 for real land information where typical school projects were considered in Erzincan, Eskişehir, Tekirdağ, Trabzon and Karaman provinces. The spectra taken on the basis of the actual plot information are reflected in the study for the four earthquake ground motion levels (DD1, DD2, DD3 and DD4) specified in TBEC-2018 and for five different soil types. Change in base shear forces obtained from the equivalent earthquake load method in the present structural model. In other words, the effectiveness of the retrofit with BRBs under different conditions are investigated. For example, in Erzincan, the SDA value of 2.191 for ZA soil class and DD1 ground motion and 0.669, vary up to 0.187 and 0.047 for DD2 and ZC in Karaman. Base shear force values range from 6092tons to 283.66tons. Modal displacement capacity points range from 0.05m to 0.20m. In addition, the performance point of the model structure was obtained for 100 different spectra of behavior and the effect of the selected BRB configuration on the behavior was determined. The change of the use and efficiency of the BRBs in the controlled retrofitting of existing RC school buildings for all soil classes and earthquake ground motion levels proposed in TBEC-2018 has been determined parametrically. The last chapter, Chapter 6, is devoted to general conclusions from this thesis and recommendations for future with on the subject connected in this research.
Benzer Tezler
- Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı
Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
ÇİGDEM KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Betonarme yapılarda burkulması önlenmiş çapraz elemanların doğrusal olmayan davranışa etkisi
Effect of buckling restrained braces on nonlinear behavior of reinforced concrete structures
İSMAİL KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE DORAN
- Inelastic seismic response of buildings with passive energy dissipation devices
Pasif enerji sönümleyicili binaların elastik ötesi sismik tepkisinin değerlendirilmesi
IBRAHIM HASSAN AZEZ AZEZ
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA METE GÜNEYİSİ
- Effect of strength and stiffness of buckling-restrained braces on seismic retrofitting of reinforced concrete buildings
Burkulması önlenmiş çarprazların dayanım ve rijitliğinin betonarme binaların sismik güçlendirilmesindeki etkisi
OSMAN TUNCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA METE GÜNEYİSİ
- Betonarme çekirdek perdeli ve çelik taşıyıcı sisteme sahip yüksek binaların zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizi
Nonlinear dynamic time history analysis of high rise buildings with reinforced concrete shear wall and steel framing
YASİN MURAT HOTHOT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Deprem MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT AKBAŞ