Theses supervised by Doç. Dr. Güray Arslan
13 theses · Yıldız Technical University
Depremde betonarme bina performansının doğrusal elastik ve elastik olmayan yöntemler ile belirlenmesi ve yöntemlerin sonuçlarının karşılaştırılması
Betonarme yapıların dinamik yükler altındaki davranışlarının önceden belirlenmesi amacı ile performansa dayalı analiz yöntemi kullanılmaktadır. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY)'de, mevcut betonarme binaların deprem performansının belirlenmesinde doğrusal elastik ve doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerin kullanılmasına izin verilmiştir. Bu çalışmada, burulma düzensizlikleri 1.10 ve 1.21 olan 5 katlı ve 7 katlı çerçeveli betonarme binaların deprem performansı belirlenerek yöntemlerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Binanın deprem performansının belirlenmesinde doğrusal elastik yöntemlerden ?Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (EDYY)?, doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerden ?Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (AEDYY)? ve ?Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi (ZTAHY) kullanılmıştır. Her iki doğrultu için yapılan analizlerden, EDYY ve ZTAHY ile binaların performans değerlendirmesi sonucunda, kiriş ve kolon kesitlerindeki hasar durumları DBYBHY`de tanımlanan ?Can Güvenliği? (CG) performans düzeyi için belirlenen koşulları sağlamaktadır. AEDYY ile analizde ise, 7 katlı 1.10 ve 1.21 burulma düzensizliğine sahip binalarda yalnızca bir katta ileri hasar bölgesine (İHB) geçen kirişlerin oranı CG performans düzeyi için verilen koşulu sağlamadığından, DBYBHY'de tanımlanan CG performans düzeyi için belirlenen koşulları sağlamamaktadır.
Etriyesiz çelik lifli betonarme kirişlerin kesme mukavemeti
Bu çalışmada; kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı 2.5'den büyük etriyesiz betonarme kirişlerde kesme mukavemetine kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı ve hacimsel çelik lif oranının katkısı araştırılmıştır. Kirişlerdeki değişkenler; kesme açıklığının kiriş etkili yüksekliğine oranı 2.5, 3.5 ve 4.5, hacimsel çelik lif oranı 0, 1.0%, 2.0% ve 3.0% alınmıştır. Deney sonucu; çelik lif oranı artışı ile kesme mukavemetinin ve sünekliğin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca; çelik lifli betonarme kirişler için önerilen kesme mukavemeti bağıntılarının deneysel sonuçlarla karşılaştırılarak literatürde önerilen bağıntıların doğruluğu değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler:Çelik lif, Betonarme,Kiriş, Kesme mukavemeti
Burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli taşıyıcı sistemlerin performansına dolgu duvarların etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli sistemlerin deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla farklı burulma düzensizlikleri ile planda kiriş süreksizlikleri içeren 5 katlı ve 7 katlı olmak üzere dört farklı taşıyıcı sistem dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik hesap yöntemlerinden "Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (EDYY)", doğrusal elastik olmayan yöntemlerden "Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (AEDYY)" kullanılarak itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesinde eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş binaların performanslarının karşılaştırılması sonucunda, dolgu duvarsız modellerde belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçtiği görülmüştür. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli taşıyıcı sistemlerin performansına dolgu duvarların etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli sistemlerin deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla farklı burulma düzensizlikleri ile planda kiriş süreksizlikleri içeren 5 katlı ve 7 katlı olmak üzere dört farklı taşıyıcı sistem dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik hesap yöntemlerinden "Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (EDYY)", doğrusal elastik olmayan yöntemlerden "Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (AEDYY)" kullanılarak itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesinde eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş binaların performanslarının karşılaştırılması sonucunda, dolgu duvarsız modellerde belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçtiği görülmüştür. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli taşıyıcı sistemlerin performansına dolgu duvarların etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme çerçeveli sistemlerin deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla farklı burulma düzensizlikleri ile planda kiriş süreksizlikleri içeren 5 katlı ve 7 katlı olmak üzere dört farklı taşıyıcı sistem dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik hesap yöntemlerinden "Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (EDYY)", doğrusal elastik olmayan yöntemlerden "Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi (AEDYY)" kullanılarak itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesinde eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenmiş binaların performanslarının karşılaştırılması sonucunda, dolgu duvarsız modellerde belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçtiği görülmüştür. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Dolgu duvarların betonarme taşıyıcı sistem performansına etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme binaların deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla SAP2000 analiz programı kullanılarak 5 ve 7 katlı dolgu duvarlı betonarme binalar modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinden olan artımsal itme analizi ile itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesi aşamasında DBYBHY 2007'de belirtilmiş olan malzeme değerleri kullanılmış ve yapılan çalışmalarda kabul görmüş bir yöntem olan eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Betonarme binaların taşıyıcı sistem elemanlarında performans değerlendirmesi sonucunda dolgu duvarlara sahip olmayan modellerde daha fazla hasar meydana geldiği görülmüştür. Belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçmiştir. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Dolgu duvarların betonarme taşıyıcı sistem performansına etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme binaların deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla SAP2000 analiz programı kullanılarak 5 ve 7 katlı dolgu duvarlı betonarme binalar modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinden olan artımsal itme analizi ile itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesi aşamasında DBYBHY 2007'de belirtilmiş olan malzeme değerleri kullanılmış ve yapılan çalışmalarda kabul görmüş bir yöntem olan eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Betonarme binaların taşıyıcı sistem elemanlarında performans değerlendirmesi sonucunda dolgu duvarlara sahip olmayan modellerde daha fazla hasar meydana geldiği görülmüştür. Belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçmiştir. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Dolgu duvarların betonarme taşıyıcı sistem performansına etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada, burulma düzensizliğine sahip betonarme binaların deprem etkisi altındaki yapısal performansına dolgu duvarların etkileri araştırılmıştır. Bu etkinin belirlenmesi amacıyla SAP2000 analiz programı kullanılarak 5 ve 7 katlı dolgu duvarlı betonarme binalar modellenmiş ve Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007)'de önerilen doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinden olan artımsal itme analizi ile itme eğrileri elde edilmiştir. Dolgu duvarların taşıyıcı sisteme eklenmesi aşamasında DBYBHY 2007'de belirtilmiş olan malzeme değerleri kullanılmış ve yapılan çalışmalarda kabul görmüş bir yöntem olan eşdeğer basınç çubukları yöntemi uygulanmıştır. Betonarme binaların taşıyıcı sistem elemanlarında performans değerlendirmesi sonucunda dolgu duvarlara sahip olmayan modellerde daha fazla hasar meydana geldiği görülmüştür. Belirgin hasar bölgesinde bulunan kolonlar analiz modeline dolgu duvarların dahil edilmesiyle minimum hasar bölgesine geçmiştir. İleri hasar bölgesinde bulunan kirişler ise, dolgu duvarlı modellerde belirgin hasar bölgesinde kalmıştır. Sonuç olarak, can güvenliği performans koşullarını sağlamayan betonarme binalar, dolgu duvarların yatay yükler karşısında yapıya sağlamış olduğu katkı dikkate alındığında can güvenliği performans koşullarını sağlamıştır.
Eğilme ile güç tükenmesi oluşan betonarme kirişlerin doğrusal olmayan sonlu eleman çözümlemeleri
Mevcut yönetmeliklere göre, betonarme elemanlarda göçmenin eğilme ile oluşması için eleman kesme mukavemeti eğilme mukavemetinden büyük olacak şekilde tasarlanır. Kirişlerde eğilme göçmesi eğilme donatısının akması ile başlar ve eğilme şekil değiştirmelerine bağlı hasar sebebiyle kesme mukavemetinde azalma oluşur. Kesme mukavemeti azalmasındaki karmaşıklık dolayısıyla, Deprem Yönetmelikleri aşırı muhafazakar eğilim sergiler ve belirli durumlarda kesme mukavemetine beton kesitin katkısını dikkate almaz. Bu çalışmada yapılan sonlu eleman çözümlemelerinde, betonarme kirişlerin kesme mukavemeti azalmasında eğilme mukavemetinin ve yerdeğiştirme sünekliğinin etkisi araştırılmıştır. Kesme kuvveti taşıma kapasitesinin eğilme momenti taşıma kapasitesinden bulunan kesme kuvvetine oranında artış ile kesme mukavemetine beton kesitin katkısında azalma gözlenmiştir. Ayrıca, yerdeğiştirme sünekliği artışına bağlı olarak kesme mukavemeti ve kesme mukavemetine beton kesitin katkısında azalma görülmüş, bu azalmalar dikkate alınarak kiriş kesme mukavemeti tahmin edilmiştir.
Literatürde önerilen betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğinin olasılıksal yöntemlerle irdelenmesi
Yapısal sistemlerde güvenilirlik, yapısal sistemin ve sistemi oluşturan elemanların kapasitelerinin (R), yapı ömrü süresince oluşabilecek maksimum yük etkilerini (S) karşılamada yeterli olduğunun gösterilmesi ile sağlanabilir. Kapasitenin istemden büyük olması durumu (R>S) güvenilirliği, tersi olarak (RS) olayını gerçekleştirecek koşulların yerine getirilmesini sağlamak veya bunu güvence altına almaktır. Bu gibi durumlarda, yapısal güvenilirlik; yaklaşık olasılıksal yöntemler olarak nitelendirilebilen ikinci moment yaklaşımları ile tahmin edilebilir. Bu çalışmada, enine donatılı betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğine ilişkin performans fonksiyonlarının tanımlanmasında, literatürden alınan betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntıları kullanılmıştır. Performans fonksiyonu rastgele değişkenlerinin istatistiksel bağımsız olduğu kabülüne göre, kiriş toplumuna ilişkin kesme kırılması olasılığı ve kesme güvenilirliği değerlendirilmiştir. Değerlendirmede, deneysel sonuçları literatürden alınan, geometrik ve malzeme özellikleri değişken kirişler seçilmiştir.
Literatürde önerilen betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğinin olasılıksal yöntemlerle irdelenmesi
Yapısal sistemlerde güvenilirlik, yapısal sistemin ve sistemi oluşturan elemanların kapasitelerinin (R), yapı ömrü süresince oluşabilecek maksimum yük etkilerini (S) karşılamada yeterli olduğunun gösterilmesi ile sağlanabilir. Kapasitenin istemden büyük olması durumu (R>S) güvenilirliği, tersi olarak (RS) olayını gerçekleştirecek koşulların yerine getirilmesini sağlamak veya bunu güvence altına almaktır. Bu gibi durumlarda, yapısal güvenilirlik; yaklaşık olasılıksal yöntemler olarak nitelendirilebilen ikinci moment yaklaşımları ile tahmin edilebilir. Bu çalışmada, enine donatılı betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğine ilişkin performans fonksiyonlarının tanımlanmasında, literatürden alınan betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntıları kullanılmıştır. Performans fonksiyonu rastgele değişkenlerinin istatistiksel bağımsız olduğu kabülüne göre, kiriş toplumuna ilişkin kesme kırılması olasılığı ve kesme güvenilirliği değerlendirilmiştir. Değerlendirmede, deneysel sonuçları literatürden alınan, geometrik ve malzeme özellikleri değişken kirişler seçilmiştir.
Literatürde önerilen betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğinin olasılıksal yöntemlerle irdelenmesi
Yapısal sistemlerde güvenilirlik, yapısal sistemin ve sistemi oluşturan elemanların kapasitelerinin (R), yapı ömrü süresince oluşabilecek maksimum yük etkilerini (S) karşılamada yeterli olduğunun gösterilmesi ile sağlanabilir. Kapasitenin istemden büyük olması durumu (R>S) güvenilirliği, tersi olarak (RS) olayını gerçekleştirecek koşulların yerine getirilmesini sağlamak veya bunu güvence altına almaktır. Bu gibi durumlarda, yapısal güvenilirlik; yaklaşık olasılıksal yöntemler olarak nitelendirilebilen ikinci moment yaklaşımları ile tahmin edilebilir. Bu çalışmada, enine donatılı betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntılarının güvenilirliğine ilişkin performans fonksiyonlarının tanımlanmasında, literatürden alınan betonarme kiriş kesme mukavemeti bağıntıları kullanılmıştır. Performans fonksiyonu rastgele değişkenlerinin istatistiksel bağımsız olduğu kabülüne göre, kiriş toplumuna ilişkin kesme kırılması olasılığı ve kesme güvenilirliği değerlendirilmiştir. Değerlendirmede, deneysel sonuçları literatürden alınan, geometrik ve malzeme özellikleri değişken kirişler seçilmiştir.
Sismik yalıtımlı betonarme bir köprünün analizi ve performansının değerlendirilmesi
Sismik yalıtım sistemlerinin köprü ve viyadük gibi karayolu taşımacılığı için kullanılan yapılardaki kullanımının temel amacı; köprü altyapısı ile köprü üst yapısını birbirinden yatay rijitliği düşeye nazaran oldukça az olan bağlantı elemanları ile ayrılarak yapı periyodunun uzatılmasıdır. Böylece, üstyapıya aktarılan ivmelerin ve dolayısı ile üstyapı atalet kuvvetlerinin azaltılmaktadır.Bu çalışmada; çok açıklıklı betonarme kutu kesitli bir köprüde sismik yalıtım sistemlerinin doğrusal olmayan davranışı incelenmiş ve yüksek sönümlü kauçuk izolatörlü sismik yalıtım sistemlerinin betonarme yapının performansına etkisi irdelenmiştir. Köprüde ankastre modelin ve üstyapı ile altyapı arasına yerleştirilen bağlantı elemanları kullanılarak modellenen yalıtımlı modelin deprem talepleri ve göreli ötelemeleri elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmada kolon üst uçlarının tabliyeye ankastre bağlanması ve yalıtımlı olarak bağlanması durumlarında artımsal itme analizi, doğrusal olmayan statik itme analizi ve zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemleri ile performans değerlendirilmesi yapılmıştır. Köprülerde sismik yalıtım uygulaması için sıkça başvurulan AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) yönetmeliğinden yararlanılmıştır.