Geleneksel betonarme yapıların deprem tasarımı için bir model

Abstract

Geleneksel yapılar, kolon ve kirişten oluşan çerçeveli sistem ve bu çerçeveli sisteme düşey taşıyıcı olarak eklenen perde elemanlı sistem olarak tasarlanmaktadır. Bu yapılarda deprem gibi dinamik etkilerle ortaya çıkan yatay hareketler esnasında, çerçeveli sistemin büyük yer değiştirmeler yaptığı ve bu esnada düşey taşıyıcı eleman olan kolonların birleşim noktalarında büyük momentlerin ve buna bağlı kesme kuvvetlerinin ortaya çıktığı bilinmektedir. Çerçeveli sistemlerin mahsurlarını ortadan kaldırmak yani kolon düğüm noktalarına gelen momentleri azaltmak için büyük atalet momentine sahip düşey taşıyıcı perde elemanlar eklenerek perdeli sistemler tasarlanmıştır. Ancak bu elemanların da büyük kesme kuvvetlerine maruz kaldığı ve buna bağlı olarak temellerinde büyük taban momentlerinin ortaya çıktığı görülmüştür. Bu çalışmanın amacı her iki sistemdeki bu tür mahsurları ortadan kaldırmaktır. Bunun için çerçeveli yapıların kolon kiriş düğüm noktaları arasına çapraz yapı elemanları konulmuştur. Böylelikle yapının hem çerçeveli yapılardan daha az yer değiştirme yapması ve düğüm noktalarındaki momentlerin azaltılması hem de perdeli yapılardaki büyük kesme kuvvetlerinin ve taban momentlerinin önüne geçilmesi amaçlanmıştır. Bu araştırmada, on iki katlı bir betonarme yapı üç farklı şekilde tasarlanmıştır: Birinci aşamada taşıyıcı sistem kolon ve kirişlerden meydana gelen çerçeve bir sistem olarak ele alınıp çözülmüştür, ikinci aşamada aynı yapı perde kolon olacak şekilde tasarlanmıştır. Son olarak yapıda, perde kolonlar yerine betonarme, kare kesitli, X biçiminde düzenlenmiş betonarme çaprazlar kullanılmıştır. Üç farklı tasarımın deprem analizlerinden elde edilen sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bu amaçla ET AB S çözümleme programı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar incelemeye konu olan çapraz elemanların, betonarme perdeler gibi çerçeve sistemlerin rijitliğini arttırdığı, yer değiştirmeleri ise azalttığı ve bunlara bir alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir.