Taşıyıcı sisteminde çekme düzensizliği olan betonarme binaların burulma davranışının incelenmesi

Çekme düzensizliği olan betonarme binalarla, gerek yapısal zorunluluklar gerekse mimari isteklerin ön plana çıkması ile özellikle son yıllarda uygulamada sıklıkla karşılaşmaktayız. Bu binalarda; plan boyutları, bina yüksekliğince aniden değişmekte ve bu durum geometrik düşey düzensizliğe neden olmaktadır. Deprem yönetmeliklerinde düşey geometrik düzensizlik başlığı altında açıklanan çekme, belirli bir kattan itibaren plan boyutlarının belirli bir oranda azaltılması şeklinde tanımlanabilir. Bu azalma nedeniyle sistem üzerinde kütle ve rijitlik parametrelerinin düşey doğrultudaki dağılımlarında düzensizlik oluşmakta ve çekmenin oluşturulduğu kat seviyesinde ani azalmalar meydana gelmektedir. Bu nedenle çekmenin oluşturulduğu kat seviyesinde sistem üzerinde düşey doğrultu boyunca yük aktarımı oldukça karmaşık bir hal almakta ve taşıyıcı sistem elemanlarının iç kuvvetlerinde ani artışlar gözlenmektedir. Ayrıca, bu tip binalarda kütle ve rijitlik bakımından sistemin düşey düzlem üzerinde düzensiz olması ve çekmenin bina üzerinde asimetrik oluşturulması nedeniyle düşey eksen etrafında kat dönmeleri oluşabilmekte, sistem üzerinde burulma ile karşılaşılmaktadır. Bu tez çalışmasında öncelikle çekme oranı ve çekmenin yapıldığı kat seviyesinin binaların deprem davranışı üzerindeki etkisi çekme düzensizliği bulunan 2D modeller üzerinde SAP2000 yapı analiz programında incelenmiş olup, daha sonra bu tip sistemlerde burulmanın etkisini ortaya koymak amacıyla 3D modeller üzerinden mod birleştirme yöntemine göre analizler yürütülmüştür. Bu çalışmanın sonucunda çekme düzensizliği bulunan binalarda, çekmenin oluşturulduğu kat seviyesinde göreli kat ötelenme değerlerinde, kolon iç kuvvetlerinde ( moment ve kesme kuvveti değişimi ) rijitlikteki ani azalmaya bağlı olarak ani artışlar gözlenmektedir. Çekme oranının artmasıyla ve çekmenin oluşturulduğu katın bina orta yüksekliğine yakın veya alt katlarda olması hallerinde bu artışlar daha belirgin hale gelmektedir. Ayrıca çekmenin bina üzerinde asimetrik oluşumuna bağlı olarak sistem üzerinde çekme düzensizliğine ek olarak burulma düzensizliği de oluşmaktadır. Çekmenin bina üzerinde özellikle alt katlarda yapılması halinde burulma düzensizliği katsayısında artışlar olmaktadır.