Bitişik binalarda çarpışma davranışının sayısal yöntemler ve sarsma tablası deneyleriyle incelenmesi

Yerleşimin yoğun olduğu kentlerde bitişik olarak inşa edilen bina türü yapılarda deprem etkisinde, aralarında yeterli deprem derzi olmadığı durumlarda yapıların çarpışması ile ek kesit tesirleri oluşmaktadır. Bu tür yapıların analizinde ve imalatında bu etkiler dikkate alınmamakta ve yeterli deprem derzi bırakılmadığı takdirde yapılar birbirlerine büyük hasarlar verebilmekte ve hatta yıkımlara neden olabilmektedir. Bu tür etkilerin analizlerle incelenebilmesi için literatürde çarpışma modelleri önerilmiştir. Yay ve sönüm elemanlarından oluşan çarpışma modellerinde parametre değerlerinin seçimi büyük önem arz etmektedir. Bu amaçla, çalışma kapsamında farklı yapı modelleri ve yerleşim kombinasyonları dikkate alınarak harmonik ve deprem etkisi altında yapıların tamamen bitişik olduğu, yetersiz deprem derzi ve yeterli deprem derzi olduğu durumlar incelenmiştir. Sayısal çarpışma analizi için yay ve sönüm elemanından oluşan Kelvin-Voigt Modeli kullanılmıştır. Kelvin-Voigt modelinin en önemli parametreleri olan yay rijitliği (ks) ve restitüsyon çarpanına (r) göre hesaplanan sönüm incelenmiş, harmonik uyarım ve deprem etkisi altında deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma için, farklı yay rijitlikleri ve restitüsyon çarpanları kullanılarak çok sayıda sayısal simülasyon gerçekleştirilmiştir. Çalışmada iki farklı örnek sunulmuştur. İlki 3 katlı iki adet kayma çerçevesinin bitişik ve ayrık olarak konumlandırıldığı durum, ikincisinde ise 1, 2 ve 3 katlı kayma çerçeveleri ile 3'er adet modelin farklı kombinasyonlarla bitişik, ayrık ve yetersiz deprem derzi ile konumlandırıldığı durum sunulmuştur. Çalışma-1 için, restitüsyon çarpanı 0.2 veya 0.4 alındığında ve yay rijitliğinin kayma rijitliğine oranı (ks/k) 1 veya 5 olduğunda, sayısal analizlerin deprem simülasyonlarında uyumlu sonuçlar alındığı görülmüştür. Deprem etkisi altında Çalışma 2 için kat adetleri eşit olan modellerin oluşturduğu kombinasyonlarda bitişik durumda yay rijitliği 0.5k ve k iken, boşluğun 3 mm olduğu durumda yay rijitliği k, 5k ve az da olsa 0.5k ve 10k olarak belirlenmiştir. Diğer kombinasyonlar için farklılık göstermekle birlikte yay rijitliği 100k'ya kadar çıkmaktadır. Restitüsyon çarpanı incelendiğinde ise r = 0.6-0.8 olduğu durumlarda analiz sonuçlarında iyi bir uyum olduğu görülmüştür. Bu çalışma özelinde, modeller arasında yetersiz deprem derzi olduğu durumlarda ortaya çıkan çarpışma kuvvetleri, modellerin bitişik olduğu durumlara göre 6 katına varan artışlar sergilemektedir.