Betonarme binalarda farklı zemin koşulları ve taşıyıcı sistemler için zemin-yapı etkileşiminin değerlendirilmesi
Assessment of soil-structure interaction in reinforced concrete buildings under various soil conditions and structural systems
- Tez No: 919879
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Depreme dayanıklı yapı tasarımında, zemin koşullarının yapı üzerinde yaratacağı etkilerin analizlerde dikkate alınması hayati önem taşımaktadır. Ancak inşaat mühendisliği uygulamalarındaki yapı tasarımlarında, temelin zemine rijit bağlandığı kabulü yapılmasına yönetmelikler tarafından müsaade edilmekte, bu sebeple zeminin üst yapının sismik performansına etkisi göz ardı edilmektedir. Bu suretle özellikle düşük taşıma kapasitesine ve yüksek deformasyon özelliklerine sahip olan, genellikle yumuşak, gevşek veya yüksek su içeriği barındıran zayıf zeminlerde deprem anında meydana gelen deformasyonlar ve temel dönme/çökmelerinin yapıların sismik davranışlarındaki yapabileceği etkilerin gözden kaçırılmasına sebep olunmaktadır. Sonuç olarak tasarımı tamamlanmış yapının deprem etkileri altındaki gerçek davranışına uygun çözümleme yapılmama riski ile karşı karşıya kalınmakta, sonucunda zeminle uyumsuz bir yapı inşasıyla yapının deprem sırasında hasar görmesi veya çökmesi kaçınılmaz olmaktadır. Literatürde, zemin tepkisinin yapı hareketini, yapı tepkisinin de zemin hareketini etkilediği kabulüne Zemin-Yapı Etkileşimi (ZYE) denilmektedir. ZYE, rijit (ankastre) temel yaklaşımından ayrılarak esnek zemin-temel sistemi kavramını tanımlar. Bu yaklaşımın sonucunda ortak sistemin sönüm oranı artarken periyot uzar. Bu çalışmada, SAP 2000 programıyla 3 boyutlu analizler yapılarak farklı zemin koşullarının ve farklı taşıyıcı sistemlerin periyot uzaması üzerindeki etkileri irdelenmiştir. Analizler, ZYE ile periyot uzamasının temel olarak zeminin kayma modülü, bina yüksekliği ve periyoduna bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca analiz edilen binaların periyot uzaması FEMA (Federal Emergency Management Agency) tarafından önerilen ilgili bağıntıyla hesaplanmıştır. Analiz sonuçlarıyla FEMA bağıntısı arasında tam bir tutarlılığın olduğu görülmüştür. Çalışmanın son bölümünde ZYE'nin taban kesme kuvveti, tepe yer değiştirmesi ve göreli kat ötelemeleri üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Bulgular, ZYE'nin özellikle görece zayıf zeminler için sayısal analiz ve performans değerlendirmesine dâhil edilmesi gerekliliğine işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
In earthquake-resistant structural design, it is crucial to consider the effects of soil conditions on the structure into analytical models. However, current engineering design practices and building codes often permit the assumption of a rigid foundation-soil connection, leading to the neglect of soil's influence on the seismic performance of the superstructure. This simplification can result in the oversight of significant deformations and foundation rotations or settlements that occur during seismic events, particularly in weak soils characterized by low bearing capacity, high deformability, or high moisture content, such as soft, loose, or saturated soils. Consequently, the actual dynamic behavior of the designed structure under seismic loading may not be accurately represented, posing a risk of structural damage or collapse due to soil-structure incompatibility during an earthquake. In the literature, the concept that soil response influences structural motion and, conversely, structural response affects soil motion is referred to as Soil-Structure Interaction (SSI). SSI deviates from the rigid (fixed) foundation assumption by considering a flexible soil-foundation system. This approach results in an increase in the overall system damping ratio and an elongation of the natural period. In this study, three-dimensional analyses were conducted using the SAP2000 software to investigate the effects of different soil conditions and structural systems on period elongation. The analyses revealed that period elongation due to Soil-Structure Interaction (SSI) primarily depends on the soil shear modulus, building height, and fundamental period. Additionally, the period elongation of the analyzed buildings was calculated using the correlation proposed by the Federal Emergency Management Agency (FEMA). A complete consistency was observed between the analytical results and the FEMA correlation. In the final part of the study, the effects of SSI on base shear forces, peak displacements, and inter-story drifts were evaluated. The findings underscore the necessity of incorporating SSI into numerical analysis and performance assessment, particularly for relatively weak soils.
Benzer Tezler
- Çok katlı betonarme binalarda taşıyıcı sistem türlerinin davranışlarının incelenmesi
Invastigation of structural system behaviours on reinforced concrete multi storey buildings
BERK ÖZLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK
- Deprem bölgelerindeki prefabrike betonarme endüstri binaların yapısal sistemlerinin değerlendirilmesi ve eğimli çatı kirişleri için alternatif tasarımlar
Overview of structural systems of prefabricated/precast concrete industrial buildings in seismic regions and alternative designs for sloped roof beams
SELİN KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Performance evaluation of existing reinforced concrete buildings in sivrice -pütürge segment considering local site conditions and fault characteristics
Sivrice - pütürge segmentindeki mevcut betonarme binalarin yerel zemin koşullari ve fay karakteristiğine göre performans analizi
FURKAN KANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Deprem MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiDeprem ve Yapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜLGEN MERT TUĞSAL
- A3 düzensizliği bulunan binaların taşıyıcı sistem davranışlarının incelenmesi ve dilatasyon derzi ile düzensizliğin giderilmesi
Investigation of structural system behavior of structures with A3 irregularity and removal of irregularity with dilatation joint
ŞEVKET TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- 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