Betonarme binalarda sistem sünekliğinin belirlenmesi

Abstract

Depreme dayanıklı betonarme binaların tasarımında sistem süneklik kapasitesi önemli bir parametredir. Deprem etkisi altındaki bir yapıdan beklenen elastik olmayan deformasyon düzeyi çoğunlukla davranış endeksi olarak çok kullanılan yük-deplasman eğrisinin mekanizma oluşmadan hemen önceki maksimum deplasmanının akma deplasmanına oranı olarak tanımlanan deplasman sttnekliği oranıyla ifade edilir. Öncelikle, kesit sünekliğinden sistem sünekliğine kadar geçmişte yapılan çalışmalar özetlenmiştir. Sonra, tipik iki örnek betonarme binanın tasarımı ve statik itme analizi yapılmıştır. Tasarımda, yürürlükteki Türk Deprem Yönetmeliğine uyulmuştur. Örnek binalar sırasıyla beş ve onar katlı olup planda her iki asal eksene göre simetriktir. Birinci bina taşıyıcı sistemi salt kolon ve kirişlerden oluşmaktadır. İkinci binanm taşıyıcı sistemi kolon, kiriş ve perdelerden meydana gelmiştir. Analizde betonarme yapılar için geliştirilmiş IDARC-2D bilgisayar programı kullanılmıştır. Sistem süneklik kapasitesi, eleman-sistem sünekliği ilişkileri ve sistem sünekliğinin yapısal davranışa etkisi araştırılmıştır. Program çıktıları kullanılarak, binaların asal eksenleri doğrultusunda "yatay kuvvet-deplasman" eğrileri çizilmiştir. Kapasite eğrileri de denilen bu eğriler yapının mukavemet ve deplasman kapasitesini göstermektedir. Bu eğriler üzerinde üç ayrı yöntemle sistem akma deplasmanı belirlenmiştir. Bu yöntemler, sistem akma deplasmanının geleneksel tanımı, "ilk dikkate değer eleman akması" denilen yeni bir yaklaşım ve perde duvarlı binalar için yeni tanımlanmış "akma deplasmanı kriterf'dir. Benzer şekilde sistemin maksimum kuvvete karşı gelen deplasmanı da (maximum response's displacement) tanımlanmıştır. Bulunan sonuçlar, potansiyel plastik mafsallardaki eğrilik sünekliği kapasitesinin sistem süneklik kapasitesini yönlendirdiğini göstermektedir. Sistem sünekliği, bir kesit özelliği olan akma deplasmanına bağımlı olduğundan, yapı elemanlarının ve bir bütün olarak yapının deformasyon özelliklerinin gerçekçi tanımlanmasına ayrı bir önem verilmelidir. Elemanlarında sağlanacak süneklik oranlarına bağlı olarak yapmm sistem sünekliği kapasitesi tahmin edilebilir. Spektral kapasite ve talepler karşılaştırılarak performans değerlendirmesi yapılabilir.