Kirişe oturan kolonlara sahip betonarme binanın davranışının yapım aşamalarını dikkate alan analizle irdelenmesi

Abstract

Süreksiz kolon olarak da adlandırılabilecek olan kirişe mesnetlenip altında kolon bulunmayan üst kat kolonuna sahip taşıyıcı sistemlerle nadiren de olsa karşılaşılmaktadır. Türkiye’de 1998 yılına kadar Deprem Yönetmeliğinde konsol ucuna mesnetlenen kolonlara müsaade edilmekteydi. 1998yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelikte konsol ucuna kolon mesnetlenmesine izin verilmemiştir. Günümüzde de konsola oturan kolona izin verilmez, ancak kolonun her iki ucundan mesnetli kirişe oturmasına müsaade edilmektedir. Yürürlükte olan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018’de kolonun mesnetleneceği kirişin her iki ucunun da mesnetli olması şart koşulmakta ve bu durum B3 Düzensizliği olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmada dikkate alınan süreksiz kolon her iki ucundan mesnetli bir kirişe oturan kolondur. Binaların analizlerinde genel olarak yapının tamamı modellenerek son durumu dikkate alınarak yapısal analizler gerçekleştirilmektedir. Bu analiz yaklaşımı tezde geleneksel analiz yaklaşımı olarak tanımlanmaktadır. Ancak son yıllarda başta yüksek yapılar olmak üzere normal yapılar için de yapım aşamalarını dikkate alan analizler gerçekleştirilmektedir. Bu son analiz yaklaşımı tezde kullanılmakta ve yapım aşamalarını dikkate alan analiz yaklaşımı olarak tanımlanmaktadır. Bu tezin amacı, örnek olarak seçilen ve B3 düzensizliği bulunan binaların geleneksel yaklaşım ve yapım aşamalarını dikkate alan yaklaşım ile yapısal analizlerini gerçekleştirmek ve bunları karşılaştırmalı olarak irdelemektir. Bu amaçla Türkiye Bina DepremYönetmeliği-2018’e göre kolon süreksizliği bulunan betonarme çerçevelerden oluşan 4 katlı bir bina dikkate alınmaktadır. Söz konusu binanın 8 farklı Deprem Tasarım Sınıfı için geleneksel ve yapım aşamalarını dikkate alan yöntemlerle analizi için toplam 16 modelleme gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında dikkate alınan binanın analiz ve tasarımı ETABS yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Eğilme etkisindeki yapı elemanlarının sehim hesabı ise SAFE yazılımı ile ayrıca irdelenmiştir. Deprem etkisine göre hesapta, modal analiz yöntemlerinden biri olan tepki spektrumu analizi yöntemi kullanılarak lineer dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Geleneksel yaklaşım ve yapım aşamalarını dikkate alan yaklaşımlar ile oluşturulan bina modellerine göre gerçekleştirilen analizler sonucunda elde edilen kesit etkileri (eksenel kuvvet, eğilme momenti, kesme kuvveti) ve yer değiştirmeler karşılaştırmalı olarak irdelenmektedir. Yapılan karşılaştırmalar doğrultusunda bu tür B3 düzensizliği bulunan binaların yapısal analizlerinde yapım aşamalarını dikkate alan analiz yaklaşımının kullanılması daha gerçekçi olarak gözükmektedir.

Discontinuous columns with upper-floor columns that are supported by a beam, which can also be called Floating columns, where rarely encountered. Until 1998, the seismic code allowed for columns to be supported at their cantilever ends. In the Regulation on Buildings to be Constructed in Disaster Areas, which came into effect in 1998, supporting columns at the cantilever end were not allowed. Nowadays, supporting a column at the cantilever end is still not permitted, but it is allowed for the column to be supported by a beam at both ends. In the current Turkish Building Earthquake Code-2018, it is stipulated that both ends of the beam where the column will be supported must be supported, and this situation is called B3 Irregularity. The floating columns considered in this study are those that are supported by a beam supported at both ends from the lower end. In the analysis of buildings, structural analyses are generally performed by modeling the entire structure by considering its final state. This analysis approach will be referred to as the conventional analysis approach in this thesis. However, in recent years, analyses that consider construction stages have also been conducted, especially for tall buildings and normal structures. This latest analysis approach will be used in this thesis and referred to as the analysis approach that considers construction stages. The purpose of this thesis is to perform structural analyses on buildings with B3 irregularity, selected as an example, using both the conventional approach and approach that considers construction stages and to examine them comparatively. For this purpose, a 4-story building consisting of reinforced concrete frames with a floating column is considered, according to the Turkish Building Earthquake Code-2018. A total of 16 models were carried out for the conventional method and method that considers construction stages for 8 different Seismic Design Categories of the building. The analysis and design of the building considered within the scope of the thesis were carried out using ETABS software. The deflection calculations for structural elements under flexural effects were also examined using the SAFE 2016 software. In the calculation of earthquake effects, linear dynamic analyses were performed using the response spectrum analysis method, one of the modal analysis methods. The internal forces obtained as a result of the analyses (axial force, bending moment, and shear force) and displacements are compared comparatively based on building models created using both the conventional approach and the approach that considers construction stages. According to the comparisons, it seems that the use analysis approach where construction stages are considered more realistic in the structural analysis of buildings with such B3 irregularities.