Betonarme yapılarda yumuşak kat etkilerinin doğrusal elastik olmayan analizle belirlenmesi

Ülkemizdeki mevcut yapıların önemli kısmı orta yükseklikteki betonarme binalardan meydana gelmektedir. Bu yapıların zemin katlarının dükkan, otopark, banka, otel lobileri, depo vb. olarak kullanılması oldukça sık karşılaşılan bir durumdur. Zemin katların konut harici kullanımı sebebiyle zemin kat yükseklikleri binanın tüm katları için aynı olmamaktadır. Kat yüksekliklerinin farklılığından meydana gelen yumuşak kat düzensizliği zemin katı üst katlara göre zayıflatmakta ve deprem etkisinde binalarda hasarlara sebebiyet vermektedir. Bu çalışma kapsamında, ülkemizdeki yapı stoğunu temsil etmek amacıyla 4, 6 ve 8 katlı binalarda yumuşak kat düzensizliği incelenmiştir. 3 boyutlu çerçeve sistemli yapılar olarak modellenen 4, 6 ve 8 katlı yapılar için her biri 2.8m kat yüksekliğine sahip referans bina ve bunların ilk kat yüksekliği 3.5m, 4.5m ve 5.5m şeklinde değiştirilmiş yumuşak kat düzensizliğine sahip binalar olmak üzere toplam 12 çeşit model oluşturulmuştur. Modellerin analizinde SAP2000 programı ile gerçek yapı davranışını görmek amacıyla mafsal ataması yapılarak dinamik analiz yöntemi olarak Doğrusal Elastik Olmayan Zaman Tanım Alanında Analiz Yöntemi kullanılmıştır. Analizde farklı zemin sınıflarından 64 adet deprem ivme kaydı ile 12 çeşit bina türü ve binaların x ve y yönü olarak iki yönde incelenmesiyle 1536 tane analiz sonucu değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında yapılan analiz sonucunda, düzenli referans binalar ile yumuşak kat düzensizliği bulunan bina modellerinde oluşan Taban Kesme Kuvveti, Tepe Noktası Ötelenme Oranı ve Göreli Kat Ötelenme Oranını kapsayan çeşitli parametrelerin karşılaştırılması yapılmıştır. Taban kesme kuvveti, kat yüksekliği ile ters orantılı olarak değişmektedir ve referans binalara göre yumuşak katlı binalarda en düşük taban kesme kuvveti hesaplanmıştır. Yumuşak katlı binalarda ise deprem etkisinde 4 katlı binaların en çok etkilenen yapı grubu olduğu görülmüştür. Kat sayısı arttıkça tepe noktası ötelenme oranı değerlerinde artış olacağı bilinmekte ve yumuşak kat düzensizliğinin bina periyotlarını değiştirmesi ile analizlerde tepe noktası ötelenme oranı etkisi değişkenlik göstermekle birlikte genel olarak 4 katlı binalardaki değer artışı 6 ve 8 katlı yapılardan daha fazla olduğu hesap edilmiştir. Göreli kat ötelenmesi oranı sonuçları da tepe noktası ötelenme oranına benzer sonuçlar vermiştir. Modeller arasında; yumuşak kat yüksekliği 5.5m olan binalarda taban kesme kuvveti değerinin daha düşük, deplasman taleplerinin ise daha yüksek çıktığı görülmektedir.