Sismik kırılganlık analizleri kullanılarak betonarme binaların dirençlilik esaslı tasarımı ve yeni bir duvar modeli

Son yıllarda giderek önemini arttıran Dirençlilik Esaslı Tasarım bu tez çalışmasının ana odağını oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, Dirençlilik Esaslı Tasarım konsepti tanımı ve formülasyonları ile birlikte izah edilmiştir. Dirençlilik kavramı temel olarak afet sonrası yapıların eski hallerine geri dönebilme kabiliyeti olarak özetlenebilir. Tez çalışması kapsamında afet parametresi olarak deprem seçilmiştir. Deprem yükleri altında yapıların davranışlarında yapıların sahip oldukları rijitlik oldukça önemlidir. Modellenmesi yapılan yarı rijit dolgu duvarlı çerçeve modelinin sistemin rijitliğine olan katkısı ve akabinde dirençlilik indeksine katkısı gösterilmiştir. Önerilen bu duvar modeli, standart boş çerçeve ve klasik perde duvarlı çerçeve sistem için ayrı ayrı gerçekleştirilen statik itme analizleri neticesinde performans açısından kıyaslanmıştır. Ayrıca birim maliyet kıyaslaması yapılarak ekonomi ve işçilik parametreleri açısından da kıyaslama yapılmıştır. Dirençlilik İndeksi hesaplanmasına örnek oluşturulması için seçilen bir okul binası üzerinde analizler gerçekleştirilmiştir. Okul binasının nümerik analizlerinin gerçekleştirildiği modelleme yapılırken kullanılan malzeme modelleri ve matematiksel modeller ayrı ayrı incelenmiştir. Dirençlilik indeksinin hesaplanması için elde edilmesi gereken kırılganlık eğrileri ve bu eğrilerin elde edilebilmesi için gerekli olan Artımsal Dinamik Analiz (IDA) ayrı başlıklar altında incelenmiştir. Metodolojisi izah edilen kırılganlık eğrilerinin hesaplanabilmesi için gerekli olan IDA Analizi, analiz metodu olarak kullanılmıştır. Analiz metodu detaylıca izah edilmiş olup 20 farklı deprem kaydının hem X hem Y doğrultularında ayrı ayrı tatbik ettirildiği analizlerde ölçekleme faktörü aralığı 0.1g ile 2g aralığı olarak belirlenmiş ve analiz adımı olarak 0.1g seçilmiştir. Rijitlik parametresinin etkisini gözlemlemek amacıyla Söz konusu okul binası herhangi bir güçlendirme çalışması yapılmadan sadece TBDY-2018 yönetmeliği gereğince minimum beton ve donatı dayanımı şartlarını sağlayacak şekilde yeniden modellenmiş ve aynı analizler yeni model üzerinde de tekrarlanmıştır. Kırılganlık eğrilerinde sınır değerler seçilirken ABYYHY-1998, DBYBHY-2007, TBDY-2018 ve HAZUS 5.1-2022 yönetmeliklerinden faydalanılmıştır. 4 yönetmelik için X ve Y doğrultusunda kırılganlık eğrileri oluşturulmuş ve karşılaştırılmıştır. Ayrıca Göreli kat ötelemeleri sınır değerleri 20 farklı deprem kaydı için X ve Y doğrultularında ayrı ayrı hesaplanmış ve kıyaslanmıştır. Bu analizler sonucu elde edilen değerler kullanılarak dirençlilik esaslı tasarımın çerçevesinde analiz gerçekleştirilmiş ve dirençlilik indeksleri (RI) elde edilmiştir. Mevcut yapı ve güncel yönetmelik çerçevesinde yeniden modellenen yapı ayrı ayrı hem X hem de Y doğrultusunda dirençlilik indeksleri hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Nümerik analizlerin sonucu, mevcut yapının gerçek göçme mekanizması ile uyumlu davranış göstermiştir. Her iki yapı için Y doğrultusu dirençlilik indeksi X doğrultusuna göre daha yüksek olmakla beraber güncellenmiş yapının her iki doğrultuda da dirençlilik indeksi yükseldiği gözlenmiştir.