Bina grupları üzerindeki yapı-zemin-yapı etkileşiminin incelenmesi

Abstract

Birbirine yakın konumda bulunan yapıların arasında meydana gelen yapı-zemin-yapı etkileşimi, yapı-zemin etkileşimine kıyasla daha çok ihmal edilmektedir. Yapı-zemin etkileşimi problemlerinde yapıların altında bulunan zemin sebebiyle yapıların davranışlarında meydana gelebilecek değişimler dikkate alınırken, yapı-zemin-yapı etkileşimi problemlerinde ise hem yapıların altındaki zeminin hem de yapıların yanında bulunan diğer yapılar dolayısıyla yapı davranışlarında meydana gelebilecek etkiler dikkate alınmaktadır. Bu çalışmanın amacı, birbirine yakın konumda bulunan yapıların arasında deprem etkisi altında oluşan yapı-zemin-yapı etkileşimi sonucunda yapıların davranışlarında meydana gelen değişimlerin mertebelerinin ve yapı-zemin-yapı etkileşimine etki eden faktörlerin elde edilmesidir. Bu doğrultuda, Türkiye yapı stoğunda bulunan yapıların genel özelliklerine göre belirlenmiş olan simetrik planlı 3, 6 ve 12 katlı yapılar üzerindeki yapı-zemin etkileşimi etkileri incelenmiştir. Yapı-zemin etkileşiminin yapıların davranışı üzerindeki etkilerini belirlemek için elde edilen sonuçlar yapıların zemine tam bağlı olduğu durumlara ait sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra, yapı-zemin-yapı etkileşiminin etkilerini incelemek amacıyla, iki yapının yan yana bulunduğu durumlar, farklı kat sayıları, yapılar arasındaki mesafeler, zeminin rijitlikleri, yerleşim şekilleri ve deprem etkilerinin olduğu 432 farklı durum göz önüne alınarak incelenmiştir. Bu değerlendirmelerde, yapıların göreli ivme ve yer değiştirme değerleri, ivme değerlerinin Fourier dönüşümü ile elde edilen Fourier genlikleri ve yapıların zemin katlarının ötelenme oranlarında meydana gelen

değişimler göz önüne alınmıştır. Bu kapsamda, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine (2018) göre elde edilmiş olan tasarım spektrumu eğrisine göre iki farklı yapay deprem kaydı üretilmiştir. Üretilen bu kayıtlar hem yapı-zemin etkileşimi hem de yapı-zemin-yapı etkileşimi problemlerinde sismik yük olarak zemin ortamının tabanından uygulanmıştır. Hem yapı-zemin etkileşimi problemlerinin hem de yapı-zemin-yapı etkileşimi problemlerinin çözümünde zemin ve yapı sistemlerinin birlikte analiz edildiği doğrudan çözüm yöntemi kullanılmış olup, bu sistemlerin analizleri sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma sonucunda, yapı-zemin-yapı etkileşiminin yapıların davranışlarını önemli ölçüde değiştirdiği görülmektedir. Bu durum özellikle, yapıların yumuşak zeminlerin üzerinde bulunduğu durumlarda daha belirgin olmaktadır. Bu sebeple, yapıların tasarım aşamasında ya da mevcut yapıların değerlendirilmesinde yapıların yanında bulunan diğer yapılar sebebiyle meydana gelebilecek etkilerin göz önünde bulundurulması gerekmektedir.