T.C.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

BETONARME BİNALARDA DOLGU DUVARLARIN DEPREM DAVRANIŞINA ETKİSİ

Ayşe SAYDAM

Danışman Prof. Dr. Fuat DEMİR

YÜKSEK LİSANS TEZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ISPARTA - 2016

II. Danışman Yrd. Doç. Dr. Hamide TEKELİ

©2016 [Ayşe SAYDAM]

TEZ ONAYI Ayşe SAYDAM tarafından hazırlanan "Betonarme Binalarda Dolgu Duvarların Deprem Davranışına Etkisi" adlı tez çalışması aşağıdaki jüri üyeleri önünde Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak başarı ile savunulmuştur. Danışman Prof. Dr. Fuat DEMİR .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi II. Danışman Yrd. Doç. Dr. Hamide TEKELİ .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi Jüri Üyesi Prof. Dr. Özgür ANIL .............................. Gazi Üniversitesi Jüri Üyesi Yrd. Doç. Dr. Mustafa TÜRKMEN .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi Jüri Üyesi Yrd. Doç. Dr. İffet Feyza ÇIRAK .............................. Süleyman Demirel Üniversitesi Enstitü Müdürü Doç. Dr. Yasin TUNCER ..............................

TAAHHÜTNAME Bu tezin akademik ve etik kurallara uygun olarak yazıldığını ve kullanılan tüm literatür bilgilerinin referans gösterilerek tezde yer aldığını beyan ederim.

Ayşe SAYDAM

i

İÇİNDEKİLER

Sayfa İÇİNDEKİLER ......................................................................................................................... i ÖZET ......................................................................................................................................... ii ABSTRACT .............................................................................................................................. iii TEŞEKKÜR .............................................................................................................................. iv ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................................. v ÇİZELGELER DİZİNİ ............................................................................................................ vii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ .......................................................................... viii 1. DÜNYADA ve TÜRKİYE’DE DEPREM ....................................................................... 1 1.1. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı ........................................................................ 3 2. LİTERATÜR ÖZETİ .......................................................................................................... 5 3. MATERYAL ve YÖNTEM ............................................................................................... 12

3.1. Mevcut Binaların Deprem Performansının Değerlendirilmesi ............ 12 3.1.1. Mevcut binaların tanıtılması .................................................................... 13

3.1.2. Mevcut binaların deprem performansının doğrusal elastik olmayan yöntem ile belirlenmesi ........................................................... 14

3.2. Kesit, Eleman ve Taşıyıcı Sistem Hasar ve Sınır Bölgeleri Tanıtımı ... 19 3.3. Mevcut Binaların Deprem ve Performans Düzeyleri ........................................... 20

3.3.1. Hemen kullanım performans düzeyi .................................................... 21 3.3.2. Can güvenliği performans düzeyi ........................................................... 21 3.3.3. Göçme öncesi performans düzeyi .......................................................... 22 3.3.4. Göçme durumu performans düzeyi ....................................................... 23

3.4. Yapısal Düzensizlikler ve Dolgu Duvarlar .................................................... 23 3.5. BESAM ve DELOP Programlarının Tanıtılması .......................................... 24 3.6. BESAM Programıyla Oluşturulan Plastik Mafsallarla Basit Bir Uygulama Örneği ................................................................................. 25 3.7. Dolgu Duvarların Modellenmesi ...................................................................... 27 3.8. Betonarme Model Binaların Tanıtılması ...................................................... 33

4. ARAŞTIRMA BULGULARI ............................................................................................. 39 5. TARTIŞMA VE SONUÇLAR ........................................................................................... 57 KAYNAKLAR .......................................................................................................................... 60 ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................................... 63

ii

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

BETONARME BİNALARDA DOLGU DUVARLARIN DEPREM DAVRANIŞINA ETKİSİ

Ayşe SAYDAM

Süleyman Demirel Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Prof. Dr. Fuat DEMİR

II. Danışman: Yrd. Doç. Dr. Hamide TEKELİ

Bu tez çalışmasında; DBYBHY 2007 esaslarına göre konut türü betonarme çerçeve bina modellerinde dolgu duvarlı ve duvarsız olarak doğrusal elastik olmayan değerlendirme yöntemi ile deprem performans analizleri ve kıyaslaması yapılmıştır. Buna göre; dolgu duvarsız bina modelinin can güvenliğini sağladığı kolon boyutları küçültülerek göçme öncesine veya göçme durumuna geçmesi sağlanmıştır. Göçme öncesi veya göçme durumuna geçen bina modellerinin kapı ve pencere boşlukları ihmal edilerek plandaki tüm açıklıklarına dolgu duvarları eklenmiştir. Göçme durumundaki dolgu duvarlı modellerin deprem performanslarının artması hedeflenmiştir. Bu çalışma doğrultusunda taşıyıcı sistemi simetrik 5, 4, 3 ve 2 katlı ve her kat için 5, 4, 3 ve 2 açıklıklı dolgu duvarlı ve duvarsız modellere performans analizi yapılmıştır. Sonucunda dolgu duvarları eklenen göçme öncesi ve göçme durumundaki modellerin %80 oranında can güvenliği performans seviyesini sağladığı, %10 oranında deprem performans sonucunu etkilemediği ve %10 oranında da bina deprem performansını düşürdüğü görülmüştür. Dolgu duvarların hesaplanmasında eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemi kullanılmıştır. Elle yapılan hesaplar Excel programıyla desteklenmiştir. Plastik mafsal hesaplarında BESAM, performans değerlemede DELOP ve bina modelleme ve analizlerde SAP2000 programı kullanılmıştır. Anahtar Kelimeler: Deprem performans analizi, dolgu duvar, betonarme bina 2016, 63 sayfa

iii

ABSTRACT

M.Sc. Thesis

THE EFFECTS OF INFIIL WALLS IN EARTHQUAKE BEHAVIOUR OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES

Ayşe SAYDAM

Süleyman Demirel University

Graduate School of Appliedand Natural Sciences Department of Civil Engineering

Supervisor: Prof. Dr. Fuat DEMİR

Co-Supervisor: Asst. Prof. Dr. Hamide TEKELİ

In this thesis; according to the Turkish Earthquake Code 2007, reinforced concrete frames were determined the seismic performance of the structures in residential applications with and without infill walls by using nonlinear method and made an analogy on such building models. Thence, the building models without infill walls in Life Safety performance level were reached the Precollapse or Collapse level by scaling down the dimension of colums. This models in Pre-Collapse or Collapse level by neglecting door and window holes in all the spans of the structural plan were added infill walls. The building models in Pre-Collapse or Collapse level was aimed to increase the Seismic Performance. For this purpose; the symmetric building structural system as infilled and non-infilled walled models with 5, 4, 3 and 2 storey and per all stories 5, 4, 3 and 2 spans have been analysed Seismic Performance. As a result of this analysis was showed that the models, in Pre-Collapse or Collapse level after infill walled were reached to Life Safety level by the rate of 80%, remained the same performance level at 10 percent and reduced the Seismic Performans by 10%. The infilled walls have been modeled as equivalent diagonal compression bars. The manuel calculatings have been controlled by Excel program. These following programs have been used; to create plastic hinges BESAM, to consider performances DELOP, for nonlinear analysing SAP2000. Keywords: Seismic performances, infill walls, reinforced concrete buildings. 2016, 63 pages

iv

TEŞEKKÜR

Bu araştırma için beni yönlendiren, karşılaştığım zorlukları bilgi ve tecrübesi ile aşmamda yardımcı olan değerli Danışman Hocam Prof. Dr. Fuat DEMİR’e teşekkürlerimi sunarım. Son dönemde Yardımcı Danışmanlığımı üstlenen fikir ve görüşleriyle bana rehberlik eden değerli Hocam Yrd. Doç. Dr. Hamide TEKELİ’ ye minnet ve teşekkürlerimi sunarım. Tübitak 111M119 numaralı proje kapsamında oluşturulan BESAM ve DELOP programları hakkında bilgi paylaşımları ve anlatımları için Öğr. Gör. Dr. Hakan DİLMAÇ’a teşekkür ederim. Tezimin gerçekleşmesinde büyük rol oynadığı için BESAM ve DELOP programları oluşturulmasına katkı sağlayan TÜBİTAK’a ayrıca teşekkür ederim. Lisansüstü programım boyunca başından sonuna, bir gülümseme kadar dahi olsa destek olan tüm hocalarıma, dostlarıma, aileme teşekkürü de bir borç bilirim.

Ayşe SAYDAM

ISPARTA, 2016

v

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa Şekil 1.1. Dünya deprem risk haritası .......................................................................... 1 Şekil 1.2. Türkiye deprem bölgeleri haritası ............................................................. 1 Şekil 3.1. Tek serbestlik dereceli elasto-plastik sistemin yük Deformasyon ilişkisi ........................................................................................ 14 Şekil 3.2. Sünekliğe göre etki-şekil değiştirme yerdeğiştirme ilişkisi ............. 15 Şekil 3.3. Statik itme eğrisi ve modal kapasite eğrisi ............................................. 15 Şekil 3.4. Elastik spektrum eğrisi ile kapasite eğrisinin kesiştirilerek elastik ve elasto-plastik yerdeğiştirmelerin bulunması .................... 16 Şekil 3.5. Sargılı/sargısız beton gerilme şekildeğiştirme eğrileri ..................... 18 Şekil 3.6. Kesit hasar sınırları ve bölgeleri ................................................................. 19 Şekil 3.7. Bina performans düzeyleri ........................................................................... 21 Şekil 3.8. Betonarme çerçeve kolon-kiriş kesiti, donatı yerleşimi ve malzeme özellikleri .......................................................................................... 26 Şekil 3.9. Betonarme çerçeve örneği statik itme eğrileri ..................................... 26 Şekil 3.10. Dolgu duvar eşdeğer diyagonal basınç çubuğu modeli ................... 27 Şekil 3.11. İki ucu mafsallı basınç çubuğu modeli ................................................... 29 Şekil 3.12. Üretilen numuneye ait donatı şeması ................................................... 29 Şekil 3.13. Tanımlanan dolgu duvar eksenel yük mafsalı .................................... 30 Şekil 3.14. Dolgu duvarsız çerçeve için kapasite eğrilerinin kıyaslanması .................................................................................................... 30 Şekil 3.15. Tam dolu dolgu duvarlı çerçeve için kapasite eğrilerinin kıyaslanması .................................................................................................... 31 Şekil 3.16. Tek katlı tek açıklıklı dolgu duvarlı çerçeve ....................................... 31 Şekil 3.17. Dolgu duvarlı düzlem çerçeve örneği statik itme eğrilerinin kıyaslanması .................................................................................................... 32 Şekil 3.18. Dolgu duvarlı düzlem çerçeve mafsallaşma mekanizması ........... 32 Şekil 3.19. İki açıklıklı model binalara ait kalıp planı ........................................... 33 Şekil 3.20. Üç açıklıklı model binalara ait kalıp planı ........................................... 33 Şekil 3.21. Dört açıklıklı model binalara ait kalıp planı ....................................... 34 Şekil 3.22. Beş açıklıklı model binalara ait kalıp planı ......................................... 34 Şekil 3.23. Model binaların tasarım şeması .............................................................. 35 Şekil 3.24. Farklı kat yükseklikleri için dolgu duvar yerleşimleri ................... 36 Şekil 4.1. Model binaların birinci titreşim periyot dağılımı ................................ 41 Şekil 4.2. Model binaların hedef yerdeğiştirme bağıntısı ..................................... 42 Şekil 4.3. Model binaların periyot-hedef yerdeğiştirme dağılımı ..................... 43 Şekil 4.4. Model binaların hedef yerdeğiştirme/bina yüksekliği orantısal dağılımı.............................................................................................. 43 Şekil 4.5. Model1 kapasite eğrileri ................................................................................ 45 Şekil 4.6. Model2 kapasite eğrileri ................................................................................ 46 Şekil 4.7. Model3 kapasite eğrileri ................................................................................ 46 Şekil 4.8. Model4 kapasite eğrileri ................................................................................ 47 Şekil 4.9. Model5 kapasite eğrileri ................................................................................ 47 Şekil 4.10. Model6 kapasite eğrileri ............................................................................. 48 Şekil 4.11. Model7 kapasite eğrileri ............................................................................. 48 Şekil 4.12. Model8 kapasite eğrileri ............................................................................. 49 Şekil 4.13. Model9 kapasite eğrileri ............................................................................. 49

vi

Şekil 4.14. Model10 kapasite eğrileri ........................................................................... 50 Şekil 4.15. Model11 kapasite eğrileri ........................................................................... 50 Şekil 4.16. Model12 kapasite eğrileri ........................................................................... 51 Şekil 4.17. Model13 kapasite eğrileri ........................................................................... 51 Şekil 4.18. Model14 kapasite eğrileri ........................................................................... 52 Şekil 4.19. Model15 kapasite eğrileri ........................................................................... 52 Şekil 4.20. Model16 kapasite eğrileri ........................................................................... 53 Şekil 4.21. Etkili kat alanlarının toplam yapı alanına oranı ve periyot ilişkisi ................................................................................................. 56

vii

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa

Çizelge 1.1. Etkin yer ivme katsayıları ......................................................................... 2 Çizelge 3.1. Binalar için bilgi düzeyi katsayıları....................................................... 13 Çizelge 3.2. Farklı deprem düzeylerinde binalar için öngörülen minimum performans hedefleri ............................................................ 20 Çizelge 3.3. Farklı tuğla türü malzemelerle üretilen dolgu duvar özellikleri ........................................................................................................ 28 Çizelge 3.4. Dolgu duvarlı çerçeve malzeme özellikleri ........................................ 31 Çizelge 3.5. Tuğla malzeme özellikleri......................................................................... 36 Çizelge 3.6. Kiriş detayı ve kesit bilgileri .................................................................... 37 Çizelge 3.7. Kolon elemanlara ait donatı yerleşim detayları ve kesit bilgileri .................................................................................................. 37 Çizelge 3.8. Model binaların tanıtılması ...................................................................... 38 Çizelge 4.1. Model binaların performans analiz sonuçları ................................... 39 Model binaların performans analiz sonuçları (devam) ................ 40 Çizelge 4.2. Model binaların analiz parametreleri .................................................. 54 Model binaların analiz parametreleri (devam) ............................... 55

viii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ Ac Kolon veya perdenin brüt en kesit alanı Ad Göz önüne alınan deprem doğrultusuna paralel dolgu duvar alanı aduvar Eşdeğer basınç çubuğu genişliği Ae Göz önüne alınan deprem doğrultusunda etkili kesme alanı Ao Etkin yer ivme katsayısı ay1 Birinci moda ait eşdeğer akma ivmesi a1 Birinci moda ait modal ivme BESAM Betonarme Elemanlarda Sargı ve Modelleme Programı CG Can güvenliği performans seviyesi CR1 Birinci moda ait spektral yerdeğiştirme oranı d’ Pas payı d1 Birinci moda ait maksimum modal yerdeğiştirme d1(p) Elasto-plastik yerdeğiştirme DBYBHY Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik DELOP Doğrusal Elastik Olmayan Değerlendirme Programı Ec Beton elastisite modülü Eduvar Duvar elastisite modülü EIe Çatlamış kesitin eğilme rijitliği EIo Çatlamamış kesitin eğilme rijitliği F Yatay kuvvet fcm Mevcut beton dayanımı fduvar Duvar basınç dayanımı FEMA Federal Emergency Management Agency Fy Elastik yatay kuvvet GÇ Göçme sınırı GD Göçme durumu performans seviyesi GÖ Göçme öncesi performans seviyesi GV Güvenlik sınırı G+Q Ölü ve hareketli yük toplamı h Kesit yüksekliği hduvar Duvar yüksekliği hi Binanın i.katının kat yüksekliği hk Kolon yüksekliği HK Hemen kullanım performans seviyesi I Bina önem katsayısı Ik Kolon atalet momenti k Rijitlik katsayısı kduvar Basınç çubuğu eksenel rijitliği L Çerçeve açıklığı Lduvar Duvar açıklığı Lp Plastik mafsal boyu M2,M3 İki asal eksen doğrultusunda oluşan moment MN Minimum hasar sınırı Mr Eğilme moment kapasitesi ND Çatlamamış kesit kullanarak (G+nQ) yüklemesinde karşı gelen eksenel yük Nd Duvar eksenel yük taşıma kapasitesi

ix

P Eksenel yük Ra Deprem yükü azaltma katsayısı rduvar Dolgu duvar köşegen uzunluğu Ry1 Birinci moda ait dayanım azaltma katsayısı Sa Spektral ivme Sae Elastik spektral ivme SAP2000 Structural Analysis Program SBT Sabit değer Sd Spektral yerdeğiştirme Sde Doğrusal elastik spektral yerdeğiştirme Sdi1 Birinci moda ait doğrusal olmayan spektral yerdeğiştirme T1 Birinci mod titreşim periyodu TB Spektrum karakteristik periyodu tduvar Duvar kalınlığı THBB Türkiye Hazır Beton Birliği Um Şekildeğiştirme seviyesi ux1 Birinci moda ait x deprem doğrultusunda tepe yerdeğiştirme

istemi Uy Yerdeğiştirme seviyesi V Kesme kuvveti V2,V3 İki asal eksen doğrultusunda oluşan kesme kuvveti Vx1 Birinci moda ait x deprem doğrultusundaki taban kesme kuvveti W Bina ağırlığı Ɛcu Betonda birim kısalma Ɛs Donatıda birim kısalma/uzama Δduvar Dolgu duvar eksenel yük kısalması i Binanın i. katındaki kat ötelenmesi duvar Duvar kayma dayanımı s Kesitte mevcut bulunan özel deprem çirozları ve etriyeleri olarak

düzenlenmiş enine donatının hacimsel oranı sm Kesitte bulunması gereken enine donatının hacimsel oranı 1 Birinci titreşim moduna ait doğal açısal frekans Süneklik istemi bi Burulma düzensizliği katsayısı Duvar köşegeninin yatayla yaptığı açı p Plastik dönmeler p Plastik eğrilikler y Akma eğriliği t Toplam eğrilik

1

1. Dünya’da ve Türkiye’de Deprem

Dünya’da yerkabuğunu oluşturan levhaların birbirlerinin hareketlerini

kısıtladıkları yerlerde oluşan dar kuşaklar üzerinde sarsıntılar, depremler

meydana gelmektedir. Depremlerin yeryüzündeki yansıması kilometrelerce

uzanabilen arazi kırıkları yani fay hatları dünyamızın jeolojik miraslarındandır.

Dünya Deprem Risk Haritası (Şekil 1.1.) incelendiğinde kolayca görülür ki;

Türkiye bulunduğu jeolojik konum itibariyle deprem kuşaklarının etkisindedir

(Şekil 1.2).

Şekil 1.1. Dünya Deprem Risk Haritası (GSHAP, 1999)

Şekil 1.2. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası

En aktif ve tehlikeli olan Türkiye’nin kuzeyinden doğu-batı doğrultusunda

yayılan Kuzey Anadolu Deprem Kuşağı’dır. Marmara Bölgesi’nden Doğu

Anadolu Bölgesi’ne kadar uzanır. Tarihimizde en şiddetli depremler bu Kuzey

2

Anadolu Fay Hattı (KAF) üzerinde olmuştur. Batı Anadolu Deprem Kuşağı; Ege

Bölgesi’nden Akdeniz’e doğru yayılırken, Güneydoğu Anadolu Deprem Kuşağı;

İskenderun Körfezi’nden Van’ın doğusuna kadar sanki bir yay çizerek uzanır. Bu

deprem kuşakları üzerinde gerçekleşen deprem kayıtları göz önüne alınarak

Türkiye beş deprem bölgesine ayrılmıştır. Olasılık değerlerine göre hazırlanan

Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası (Şekil 1.2.), bölgelerin eşivme kabulleriyle

Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik ile birlikte

kullanılmaktadır. Beşinci bölgede deprem tehlikesi yoktur. Çalışmada varsayılan

deprem tehlikesi, 50 yıllık bir süre içinde aşılma olasılığı %10 olan tasarım

depremidir. Her bir bölge için yönetmelikte deprem riskiyle bağlantılı olarak

etkin yer ivme katsayısı (Ao) tanımlanmıştır (Çizelge 1.1).

Çizelge 1.1. Etkin yer ivme katsayıları

Deprem Bölgesi Ao

1 0.40

2 0.30

3 0.20

4 0.10

Zemin ivmesiyle tanımlanan deprem kuvvetleri temele etkiyerek temelde

dönme ve ötelenmelere neden olmaktadır. Temelden gelen titreşim

hareketleriyle statik haldeki yapı dinamik hale geçmektedir. Deprem anında

zemindeki titreşimler yapıda ters yönde atalet kuvvetleri oluşturur. Yapıya

etkiyen yükler depremin süresine ve sıklığına, yapının kütlesine, yapının

titreşim periyoduna bağlıdır. Mertol (2002)’a göre; depreme karşı yapının

davranışı, yapının boyunun enine oranına, yapı elemanlarının rijitliklerinin

plandaki dağılışına, malzeme cinsine, yapı ağırlığına ve bu ağırlığın yapı

yüksekliğince dağılımına göre değişmektedir.

Deprem kuvvetlerinin etkisiyle yapının bir anda göçmesi en son istenen

durumdur. Yapı taşıyıcı sisteminden beklenen davranış, deprem enerjisinin bir

kısmını yutabilmesi ve sünek davranabilmesidir. Yapı elemanlarında plastik

mafsal oluşmalıdır. Şekil değiştirmeye göre değerlendirme ve tasarımda istenen

3

deprem tesirlerinin bir kısmının elastik davranışla karşılanması, bir kısmının

yapının plastik şekil değiştirmeleri ile karşılanması ve yapının deprem sonunda

hasarlı da olsa ayakta kalması olan ideal yapı davranışıdır.

Dünden bugüne meydana gelen depremler ciddi boyutlarda can ve mal kaybına

yol açmıştır. Ülkemizde maalesef normal büyüklükteki bir depremin verdiği

hasar, aşırı olabilmektedir. Bunun en belirgin örneği olan 17 Ağustos 1999

depreminden bu yana; ülkemizde deprem bilinci ve depreme yönelik araştırma

ve geliştirme çalışmaları daha da artmıştır. Fakat hala yeterli olamamaktadır.

Özellikle 1975 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik ve

öncesi şartnamelerine tabi olan çokça yapımız risk altındadır. Uygulamada

projesine uyulmayan, yönetmelik şartlarını inşaat halinde sağlayamayan çoğu

yaşlı ve yorgun yapılar deprem yatay kuvvetine maruz kalmadan belki de

sadece düşey yükleriyle bile tehlike arz etmektedir. Bu sebeple günümüzde

mevcut yapıların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi konusu büyük önem

taşımaktadır.

1.2. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı

Yapıları projelendirirken veya mevcut bir yapıyı değerlendirirken o yapının

konumlanacağı bölgedeki çevresel etkileri de dikkate almak gerekmektedir. Bu

bağlamda ülkemizde en önemli çevresel etkenlerden biri deprem riskidir. Tam

anlamıyla depreme dayanıklı bir yapı tasarımı yapabilmek için sistemdeki tüm

elemanların etkilerinin değerlendirilmesi gerekmektedir. Çoğunlukla tercih

edilen betonarme çerçeve sistemlerin projelendirilmesinde gerek

hesaplamalardaki zorluk gerekse güvenli tarafta kalma düşüncesiyle dolgu

duvarları tasarım aşamasında ihmal edilmekte ve yapısal davranışa etkileri

dikkate alınmamaktadır. Fakat dolgu duvarların rijitlik, periyot, ağırlık,

düzensizlikler ve enerji tüketme kapasitesi gibi konularla yapı davranışını

önemli ölçüde etkilediği şimdiye kadar yapılan literatürdeki çalışmalarla

bilinmektedir. Dolgu duvarlara sadece mimari bir sorumluluk yüklemek eksik

bir yaklaşım olacaktır.

4

Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 2007 (DBYBHY

2007)’ye göre bina çözümlemelerinde dolgu duvarlar ağırlık olarak dikkate

alınmaktadır. Ayrıca deprem yönetmeliği 7.bölümde dolgu duvarların

güçlendirilmesi için yöntemlerden bahsedilmiştir.

Bu çalışmada, mevcut binaların deprem performansları incelenirken; yapıların

deprem hesaplarında dolgu duvarların da dikkate alınması gerekliliği DBYBHY

2007’e göre araştırılmıştır. Bu amaçla açıklık ve kat sayısı değişken olmak üzere

konut türü çerçeveli mevcut betonarme binalar, model olarak seçilmiştir.

Çerçeveler içerisine dolgu duvarlar tüm açıklıklara, tam dolu olarak

yerleştirilmiş ve dolgu duvarlar eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemi

kullanılarak modellenmiştir. Aynı model bina üzerinde, deprem yönetmeliğinde

mevcut binalar için tanımlanan performans düzeyleri can güvenliği ve göçme

durumları sıralı analizlerle çalışılmıştır. Öncelikle dolgu duvarsız olarak

modellenen binaların farklı kolon boyutlandırmalarıyla can güvenliği sağladığı

ve aynı modelin kolon boyutu yetersizleştirilerek göçme durumuna ulaşılmıştır.

Kolon boyutu yetersiz göçme durumundaki dolgu duvarsız model binaların tüm

açıklıklarına dolgu duvarları eklenerek can güvenliğine geçip geçmeyeceği

denenmiş ve göçme durumundaki haliyle kıyaslama yapılarak dolgu duvarların

deprem dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Deprem güvenliği araştırma

çalışmalarında doğrusal elastik olmayan artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi

ile statik itme analizi yapılmıştır. Bu yöntemin uygulanabilmesi için SAP 2000,

BESAM ve DELOP programları birbiriyle uyumlu bir şekilde kullanılmıştır.

5

2. LİTERATÜR ÖZETİ

Karaduman (1998), yaptığı çalışmada dolgu duvarlı ve duvarsız çerçevelerin

yatay yükler altındaki davranışını deneysel olarak incelemiştir. Bu amaçla tek

katlı tek açıklıklı çelik çerçeve numuneler hazırlanmıştır. Numunelerde,

yükleme koşulları, malzeme özellikleri, dolgunun cinsi ve kalınlığı, sıva,

çerçevedeki çekme ve basınç kolonlarının en kesit alanları ve boyutları ana

değişkenler olarak seçilmiştir. Çerçeve olarak 3 farklı tip hazır çelik profil, dolgu

malzemesi olarak da tuğla ve gazbeton kullanılmıştır. Dolgulu çerçevelerin

yatay yük altındaki davranışları incelenmiştir.

Canbay (2001), çalışmasında sismik davranışları yetersiz mevcut binaların

güçlendirilmesinde kullanılabilecek betonarme dolgu duvarların eklenmesi

yönteminin etkinliğini deneysel olarak incelemiştir. Bu deneysel araştırmada,

iki katlı üç açıklıklı, yaklaşık 1/3 ölçekte bir çerçeve üretilmiştir. Oluşturulan

çerçeve, depreme benzeyen tekrarlanır tersinir yüklerle önemli hasar

gözleninceye kadar yüklenmiştir. Deney sonuçlarının değerlendirilmesiyle

elemanların dayanım, rijitlik, enerji tüketme ve göreli ötelenme özellikleri

irdelenmiştir. Analitik kısımda ise yapı, limit analizi kullanılarak çözülmüş ve

paket programlarla modellenmiştir. Hesaplanan değerler deneysel verilerle

karşılaştırılmıştır.

Sayın (2003), çalışmasında binalarda bulunan dolgu duvarların, deprem etkisi

altında yapı davranışına olan olumlu ve olumsuz etkilerini incelemiştir.

Deneysel ve analitik çalışmalar ışığında betonarme çerçevenin ve dolgu duvarın

güçlü ve zayıf olduğu durumlara göre karşılaştırmaları yapılmış; göçme

mekanizmaları, yatay rijitlik, enerji yutma kapasitesi gibi davranış özellikleri

belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre dolgu duvar panellerini iki ucu mafsal

basınç çubuğu olarak kabul etmenin gerçekçi bir yaklaşım olduğu görülmüştür.

6

Sivri (2003), çalışmasında taşıyıcı olmayan dolgu duvarların betonarme

binaların deprem davranışına olan etkilerini araştırmıştır. Dolgu duvarların

modellenmesinde eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemini kullanmıştır.

Doğrusal olmayan çözümler yapılmış ve her iki durumda binanın periyot, yatay

yer değiştirme, göçme şekli gibi özelliklerin değişimleri incelenmiştir. Deprem

kayıtlarına göre yapıların hesaplanan taban kesme kuvvetleri ve maksimum yer

değiştirmelerinin değişimi araştırılmıştır.

Çağlayan (2006), çalışmasında dolgulu betonarme çerçevelerin sonlu elemanlar

yöntemi ile doğrusal olmayan analizini gerçekleştirmiştir. Dolgu duvarların

modellenmesinde eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemi kullanılmıştır.

Betonarme elemanların mafsallaşmalarında kirişlerde moment ve kesme

etkileri, kolonlarda eksenel yük, moment ve kesme etkileri, dolgularda sadece

eksenel yük etkileri dikkate alınmıştır. Kirişlerin taşıma kapasiteleri ve

kolonların karşılıklı etki diyagramları eleman geometrik ve malzeme

özelliklerine göre belirlenmiştir. Çeşitli dolgu düzensizlikleri içeren dört katlı

düzlemsel betonarme çerçevede kapasite analiziyle yapılan dayanım ve rijitlik

değişimi araştırılmıştır.

Özdoğu (2006), deprem etkisindeki dolgulu betonarme çerçevelerin davranışını

incelemiştir. Bu amaçla, toplam on kat olmak üzere zemin kat yükseklikleri

farklı 3 tip çerçeve ve her çerçeve tipinde 4 farklı duvar modelleriyle toplam 12

adet çerçeve sistemi oluşturulmuştur. Oluşturulan model çerçevelerin zaman

tanım alanında dinamik analizleri SAP2000 programıyla yapılmıştır. Zemin katı

boş olan çerçeve sistemlerde, deprem yükleri altında kolonlar aşırı zorlanmış ve

yüksek gerilmeler meydana gelmiştir. Bant pencere olan çerçeve sistemlerde

aşırı gerilmelerin pencere bölümündeki kolon üst bölgelerinde toplandığı

görülmüştür. Kat yerdeğiştirmelerinin zemin katı boş çerçeve olan sistemin

dolgu duvar modelleri ile oluşturulmuş sistemlere göre daha fazla olduğu

sonucuna ulaşmıştır.

7

Toker (2006), 17 Ağustos 1999 Kocaeli Yalova ilinde orta derece hasar görmüş

bir binanın, dolgu duvarlarını da dikkate alarak güçlendirme öncesi ve

güçlendirme sonrası durumlarına ait doğrusal olmayan dinamik sonuçlarını

kıyaslamıştır. Analizlerde DRAIN-2DX programını kullanmıştır. Dolgu duvarları,

yatay yükler etkisi altındaki dolgu duvarlı çerçevenin şekil değiştirmelerini esas

alarak geliştirilen iki adet basınç çubuğu ile modellendiği yöntemle

tanımlamıştır. Modellerinde kat yerdeğiştirmeleri, göreli yerdeğiştirmeler ile en

üst kat yerdeğiştirmeleri, taban kesme kuvveti, devrilme momentinin zamanla

değişimleri kıyaslamıştır.

Özel (2007), çalışmasında dolgu duvarların çok katlı yapı davranışına etkisini

araştırmak amacıyla, tek katlı ve tek açıklıklı bir yapı seçmiştir. Bu çerçeve

sistemi yatay yük ve düşey yükler altında analiz yapılarak dolgu duvar

malzemesinin çerçeve davranışına olan etkileri araştırılmıştır. Çerçeve

modellenirken değişken kesitli levha davranışına benzetilerek modellenmiştir.

Bunun için SAP2000 programında kabuk eleman tercih edilmiştir. Ayrıca

çalışmada ülkemizde meydana gelen depremlerde yıkılan binalardaki göçmeye

sebep olan düzensizlikler incelenmiştir.

Akkuzu (2007), tarafından yapılan çalışmada, dolgu duvarlarının betonarme

düzlem çerçevelerin doğrusal olmayan davranışlarına olan etkilerinin

incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminde

orta derecede hasar görmüş ve sonrasında güçlendirilmiş altı katlı betonarme

yapının doğrusal olmayan dinamik analizle farklı dolgu duvar sistemleri için

çözümlemeleri yapılmıştır. DRAIN-2DX programı kullanılarak yürütülen analiz,

Kocaeli depremi 12 Kasım 1999 Düzce depremi sırasında kaydedilen beş adet

güçlü hareket kaydından oluşan bir deprem grubu ele alınarak

gerçekleştirilmiştir. Çalışmada derz kalınlığının ve tuğla duvarların dayanımının

davranışa etkileri de incelenmiştir.

8

Sucar (2008), çalışmasında dolgu duvarların kırılma davranışı, rijitliği, dayanımı

ve modellenmesi üzerine incelemeler yapmıştır. 1975 Deprem Yönetmeliği’ne

göre eşdeğer deprem yükü yöntemi ile 4 katlı betonarme konut bir bina

modellemiştir. Dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak modellenen binanın

DBYBHY 2007 ‘de verilen doğrusal elastik hesap yöntemiyle performans

analizleri yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Beklen (2009), yaptığı çalışmada taşıyıcı eleman olarak dikkate alınmayan

dolgu duvarların bina deprem davranışı üzerindeki olumlu ve olumsuz etkilerini

incelemiştir. Öncelikle dolgu malzemesi olarak kullanılan tuğlanın elastisite

modülü ve dolgu duvar modelleri SAP2000 programı ile analiz edilmiştir. Bu

amaçla, farklı düzlem çerçevelerin yatay yükler altında, dolgu duvarlar için

eşdeğer basınç çubuğu modeli ve sonlu elemanlar modeli kullanarak sonuçları

karşılaştırılmıştır. Bir bina 5 katlı ve 10 katlı olarak modellenmiş ve farklı kolon

boyutları için deprem analizi yapılmıştır. Bu binada dolgu duvar malzemesi

olarak tuğla ve gazbeton kullanılmıştır. Dolgu duvarlı ve duvarsız çerçevelerin

analiz sonuçları kıyaslanmıştır. Düzlem çerçeve ve üç boyutlu çerçevede dolgu

duvarların olumsuz etkileri olan kısa kolon, yumuşak kat ve burulma

düzensizliği araştırılmıştır.

Yıldırım (2009), çalışmasında dolgu duvarların yapının deprem davranışı ve

periyotları üzerindeki etkilerini incelemiştir. Bu amaçla farklı dolgu duvar

yerleşimlerine sahip betonarme yapılar oluşturulmuştur. Dolgu duvarların

modellenmesi için iki ucu mafsallı pandül çubuk kullanılmıştır. Modellemede

farklı kat sayısına sahip çerçeveli binalarda dolgu duvar alanına bağlı periyot

değişimleri incelenmiştir. Farklı kat sayılarına sahip binaların dolgu duvarları

büyük oranda burulma meydana getirmeyecek şekilde azaltılmış, azalan her

durum için yapı periyodu hesaplanmıştır. Sonuçta yalın çerçeveli bina ile farklı

katlarda ve farklı dolgu duvar alanlarına sahip binaların periyotlarının

hesaplanmasına ilişkin bir denklem geliştirilmiştir.

9

Karasu (2011), DBYBHY 2007’de yer alan performans analizi yöntemlerinden;

doğrusal elastik yöntemi (eşdeğer deprem yükü yöntemi) ve doğrusal elastik

olmayan yöntemini (artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi) kullanarak, ele

alınan üç katlı ve düşey doğrultuda yumuşak kat düzensizliği içeren binaların

performans analizlerini yapmıştır. Yumuşak kat düzensizliği doğrultusunda ilk

katı yükseltilen binada dolgu duvar etkisinin yapı performansına etkisi

incelenmiştir. Bu amaçla binalar, dolgu duvarsız, ikinci ve üçüncü katları dolgu

duvarlı ve tüm katları dolgu duvarlı olarak tasarlanmıştır. Dolgu duvar

özellikleri yapımında kullanılan mekanik ve geometrik özelliklerine bağlı olarak

belirlenmiştir. Yapılan karşılaştırmalar sonucunda binalara yerleştirilen dolgu

duvarların bina performansını önemli ölçüde arttırdığı ortaya konulmuştur.

Güder (2012), çalışmasında dolgu duvarların analiz modeline dahil edilmesi

durumunda yapının düşey düzensizliğinin ve bina yapısal performansının nasıl

etkilendiğini incelemiş, yumuşak kat düzensizliğinin yapının deprem

performansına etkilerine değinmiştir. Çalışmada oluşturulan bir yapı sistemi

için dolgu duvarlar modele dahil edilerek 2 farklı analiz sistemi

oluşturulmuştur. DBYBHY 2007 esas alınarak, dolgu duvar modelleri

oluşturulmuş, yumuşak kat düzensizliği incelenmiş ve eşdeğer deprem yükü

yöntemi ile doğrusal olmayan artımsal itme yöntemi uygulanmıştır.

Uysal (2013), çalışmasında betonarme binalarda dolgu duvarların deprem

davranışına etkisini incelemiştir. Bu amaçla, birinci derece deprem bölgesinde 6

katlı ve 12 katlı olmak üzere iki bina modeli; dolgu duvarsız, tuğla ve gazbeton

dolgu duvarlı olarak oluşturulmuştur. Binaların taşıyıcı çerçeve sistemlerinin üç

boyutlu modelleri SAP2000 yapı analiz programında Eşdeğer Deprem Yükü

Yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Dolgu duvarlar eşdeğer diyagonal basınç

çubuğu yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Analizlerin sonrasında tüm

modellerin doğal titreşim periyodu, taban kesme kuvveti, yer değiştirme, kat

rijitlik, burulma düzensizliği katsayısı ve etkin göreli kat ötelenmesi değerleri

karşılaştırılmıştır.

10

Sönmez (2013), çalışmasında dolgu duvar rijitlik değişiminin çerçevelerin

davranışına etkisini incelemiştir. Bu amaçla, dolgu duvar modeline sahip bir

analiz programı seçilmiş ve bu program önceden yapılmış bir grup deney

modellenerek doğrulanmıştır. Daha sonra sıkça görülen kusurlara sahip beş

katlı, beş açıklıklı ve düzlemsel bir betonarme çerçeve tasarlanmıştır. Boş

çerçevenin performansı artımsal itme analizi kullanılarak belirlenmiştir. Sonra

boş çerçevenin iki açıklığı dolgu duvarlarla doldurularak iki tip dolgu duvarlı

çerçeve elde edilmiştir. Birinci çerçevenin açıklıklarına aşağıdan yukarıya

gittikçe azalan rijitlik ve dayanım değerlerine sahip duvarlar yerleştirilmiştir.

Çerçeveler doğrusal olmayan statik itme ve dinamik analiz yöntemleriyle analiz

edilmiştir. Sonuçta, binanın yüksekliği boyunca sağlanan planlı rijitlik

dağılımının alt katlarda yoğunlaşan ötelenme taleplerini azalttığı ve binanın

deprem performansını iyileştirdiği görülmüştür.

Durmazgezer (2013), tarafından yapılan çalışmada, dolgu duvarlı ve dolgu

duvarsız betonarme çerçevelerin düzlem içi yükler altındaki davranışı

incelenmiştir. Dolgu duvarın yatay yük altındaki davranışını temsilen eşdeğer

diyagonal çapraz çubuk ve çerçeve ile dolgu duvar arasındaki ara yüz

etkileşimini hesaba katan hassas sonlu elemanlar modelleri kullanılmıştır.

Dolgu duvarların eşdeğer diyagonal çubuklarla modellenmesinde tekli, üçlü ve

beşli eşdeğer diyagonal çubuklu modeller kullanılmıştır. Gerek diyagonal

çubuklu gerekse sonlu elemanlarla modellenmiş dolgu duvarlı çerçevelerin

yatay yükler altında doğrusal olmayan davranışının incelenmesinde artımsal

itme analizi yöntemi kullanılmıştır. Tek kat ve tek açıklıklı, tek kat ve iki

açıklıklı, beş kat ve üç açıklıklı düzlem çerçeve modellerinde dolgu duvarlı ve

duvarsız çerçeveler için kapasite eğrileri, kat yerdeğiştirmeleri, plastik

dönmeler elde edilmiş ve bunların her bir model için karşılaştırılması

yapılmıştır.

11

Akyürek (2014), tarafından yapılan çalışmada, bina planındaki dolgu duvar

yerleşimlerinin simetrik olup olmaması durumunun binanın davranışına ve

deprem performansına olan etkileri incelenmiştir. Bu amaçla farklı açıklık ve

kat sayısına sahip taşıyıcı sistemi simetrik olan konut türü betonarme binalar

seçilmiştir. Dolgu duvarlı ve dolgu duvarsız olarak tasarlanan bu binaların

deprem performansı doğrusal elastik olmayan değerlendirme yöntemi

kullanılarak belirlenmiştir. Dolgu duvar miktarı ve yerleşimi değişiminin göreli

kat ötelenmeleri, burulma düzensizliği katsayısı, binanın kapasite eğrisi, doğal

titreşim periyodu, tepe yerdeğiştirme istemi, birinci kat kolonlarına ait hasar

dağılımı, bina performans seviyesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elde edilen

sonuçlardan özellikle dolgu duvar yerleşiminin simetrik olmaması durumunda

dolgu duvarın dikkate alınarak değerlendirmelerin yapılmasının uygun olacağı

görülmüştür.

Sandıkçı (2014), çalışmasında betonarme binalarda sıkça görülen yumuşak kat

ve burulma düzensizliğinin bina deprem davranışı üzerindeki etkisini

incelemiştir. Bu amaçla seçilen betonarme bir yapı modeli; perdeli ve perdesiz

olmak üzere 3, 6 ve 12 katlı olarak tasarlanmıştır. Her bir bina modelinde zemin

kat yükseklikleri 3, 4 ve 5 metre alınarak toplamda 54 farklı yapı modelinin

dinamik analizleri SAP2000 programıyla gerçekleştirilmiştir. Analizler

sonucunda yumuşak kat düzensizliğinin kattaki dolgu duvar varlığıyla doğrudan

ilişkili olduğu, dolgu duvarların varlığının burulma düzensizliği oluşumu

üzerinde önemli bir etki yapmadığı görülmüştür.

12

3. MATERYAL ve YÖNTEM

Depreme dayanıklı yapı tasarımında tüm dünyada uygulanan ana ilke, yapının

sık ve küçük şiddetteki depremleri elastik sınırlar içinde kalarak; orta şiddetteki

depremleri elastik sınırların ötesinde, fakat taşıyıcı sistemde kolayca

onarılabilecek hasarlarla; çok seyrek şiddetli depremleri, büyük hasarla fakat

taşıyıcı sistem tamamen göçmeden, can kaybı olmaksızın karşılayabilmesidir.

3.1. Mevcut Binaların Deprem Performansının Değerlendirilmesi

Mevcut betonarme binaların deprem performanslarının değerlendirilmesi için

DBYBHY 2007’nin 7. Bölümünde doğrusal elastik ve doğrusal elastik olmayan

yöntemler önerilmiştir. Bu yöntemlerden doğrusal elastik yöntem kuvvet esaslı

iken doğrusal elastik olmayan yöntem şekil değiştirme ve yerdeğiştirmelerin

kontrol edilmesi esasına dayanmaktadır. Bu yöntemlerde kendi içerisinde alt

yöntemlere ayrılmaktadır. Bu çalışmada Deprem Yönetmeliği kapsamında yer

alan doğrusal elastik olmayan analiz yöntemlerinden Artımsal Eşdeğer Deprem

Yükü Yöntemi ile İtme Analizi yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemin

uygulanabilmesi için DBYBHY 2007’de önerilen sınırlamalar aşağıda verilmiştir:

“Binanın kat sayısının bodrum hariç 8’den fazla olmaması ve herhangi bir

katta ek dışmerkezlik gözönüne alınmaksızın doğrusal elastik davranışa

göre hesaplanan burulma düzensizliği katsayısının ηbi<1.4 koşulunu

sağlaması gereklidir. Ayrıca gözönüne alınan deprem doğrultusunda,

doğrusal elastik davranış esas alınarak hesaplanan birinci (Hakim)

titreşim moduna ait etkin kütlenin toplam bina kütlesine (Rijit perdelerle

çevrelenen bodrum katlarının kütleleri hariç) oranının en az 0.70 olması

zorunludur.”

Şiddetli deprem etkisi altında, Deprem Yükü Azaltma Katsayısı (Ra) ve Bina

Önem Katsayısı (I) bir olan normal binalar için, Can Güvenliği Performans

hedefini sağlamak yönetmelikte yeterli görülmüştür. Burada şiddetli deprem

olarak tanımlanan 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan tasarım depremidir.

13

DBYBHY 2007’ göre mevcut betonarme binaların deprem hesaplarında istenen;

elemanların çatlamış kesite ait etkin eğilme rijitlikleri dikkate alınmıştır.

Kirişlerde: (EI)e = 0.40(EI)o (3.1) Kolon ve perdelerde: (EI)e = 0.40(EI)o eğer ND / (Ac fcm) ≤ 0.10 (3.2) (EI)e = 0.80(EI)o eğer ND / (Ac fcm) ≥ 0.40 (3.3)

Burada (EI)e çatlamış kesitin eğilme rijitliği, (EI)o çatlamamış kesitin eğilme

rijitliği, ND çatlamamış kesit kullanılarak (G+nQ) yüklemesinden elde edilen

eksenel yüke karşılık gelmektedir. ND’nin ara değerleri için enterpolasyon

yapılabilir.

3.1.1. Mevcut binaların tanımlanması

DBYBHY 2007’ye göre mevcut binaların deprem güvenliğinin

değerlendirilmesinde ilk aşama incelenecek bina hakkında bilgi toplanmasıdır.

Bu kapsamda aranan bilgiler, taşıyıcı sistemin; geometrisi, eleman boyutları

eleman detayları ve kullanılan malzemelerin özellikleridir. Yapı projeleri

mevcut değilse binada yapılacak gözlem ve ölçümlerle veya binadan alınacak

örneklere uygulanan deneylerle bu veriler elde edilir. Elde olan mevcut bina

durum bilgilerine göre her bina türü için sınırlı, orta ve kapsamlı olarak

sınıflandırılan bilgi düzeyi katsayıları belirlenir (Çizelge 3.1). Binanın bilgi

düzeyine göre, eleman kapasiteleri hesabında bilgi düzeyi katsayıları uygulanır.

Çizelge 3.1. Binalar için bilgi düzeyi katsayıları

Bilgi Düzeyi Bilgi Düzeyi Katsayısı

Sınırlı 0.75

Orta 0.90

Kapsamlı 1.00

14

3.1.2 Mevcut binaların deprem performansının doğrusal elastik olmayan

yöntem ile belirlenmesi

Doğrusal elastik olmayan yöntem, kuvvetli deprem etkisindeki dinamik yapının

düşük dayanımlarda elastik olmayan plastik davranış gösterdiği varsayılan

elasto-plastik yapı modeli ile temsil edilir. Bu elasto-plastik davranış yapının

süneklik oranıyla alakalıdır. Elastik rijitliği (k) sabit olan bir dinamik yapının

süneklik oranı arttıkça elastik yükü azalarak yapı daha düşük dayanımda

depreme karşı koyacaktır. Betonarme elemanların kırılma türü eğilme ise sünek

olarak sınıflandırılır. Elasto-plastik dayanım spektrumu tüm yapının yük

deformasyon (şekildeğiştirme) ilişkisini göstermektedir (Şekil 3.1). Burada Um

yapının belirli bir deprem etkisi altında gösterdiği maksimum şekil değiştirme

seviyesi, Uy yapının elastik özelliklerini yitirdiği yerdeğiştirme seviyesi, Fy

elastik kuvvettir.

Şekil 3.1. Tek serbestlik dereceli elasto-plastik sistemin yük deformasyon ilişkisi (Mertol, 2002)

Seyrek meydana gelecek şiddetli deprem etkisini, yapının elastik olmayan

davranışının üzerinde şekil değiştirerek karşılaması öngörülür. Böyle bir

durumda ise elastik olmayan davranış önem kazanır. Taşıyıcı sistemin doğrusal

elastik olmayan davranışı gerçeğe yakın bir yaklaşımdır. Yöntemde yapının

elastik sınırı geçip, sünerek kesit zorlarında önemli artmalar olmadan şekil

değiştirme yapması arzu edilir. Bu yolla depremin dinamik etkisi elastik ve geri

dönüşümlü olmayan enerji türüne dönüşerek yutulmakta ve sönümlenmektedir.

Süneklik, güç tükenmesi sırasında elastik olmayan büyük şekil değiştirmelerin

veya yerdeğiştirmelerin ortaya çıkması olarak da görülebilir (Celep, 2001).

15

Şekil 3.2. Sünekliğe göre etki-şekil değiştirme/yerdeğiştirme ilişkisi

(Celep,2001)

Şiddetli deprem etkisi altındaki mevcut yapıların, sünek davranışa ilişkin plastik

şekildeğiştirme istemleri ile gevrek davranışa ilişkin iç kuvvet istemlerinin

hesaplanması, doğrusal elastik olmayan yöntemlerin amacıdır. Daha sonra bu

istem büyüklükleri şekildeğiştirme ve iç kuvvet kapasiteleri ile kıyaslanarak,

kesit ve tüm bina düzeyinde yapı performans değerlendirmesi yapılmaktadır.

Doğrusal elastik olmayan yöntemin esasını statik itme analizi oluşturur. Taşıyıcı

sistemin geometrisi, kesit ve malzeme özellikleri ve taşıyıcı sistem elastik ötesi

davranışı göz önüne alınarak adım adım yüklenir (statik itme analizi) ve taban

kesme kuvveti ile çatı katı yerdeğiştirmesi arasındaki ilişki (kapasite eğrisi) elde

edilir. Elde edilen statik itme eğrisi koordinat dönüşümü yapılarak modal

kapasite eğrisine dönüştürülür (Şekil 3.3).

Şekil 3.3. Statik itme eğrisi ve modal kapasite eğrisi (Celep, 2008)

16

Taşıyıcı sistemin doğrusal olmayan davranışla karşıladığı birinci moda ait, x

deprem doğrultusunda taban kesme kuvveti (Vx1), birinci moda ait modal

ivmeye (a1); en üst katın (N. katın) x deprem doğrultusunda birinci moda ait

yatay yerdeğiştirmesi (uxN1), modal yer değiştirmeye (d1) tasarım depremi için

yönetmelik esaslarına göre dönüştürülür (Şekil3.3). Sonraki adım tepe

yerdeğiştirme isteminin belirlenmesidir. Deprem talep eğrisi yönetmelikte

spektrum eğrisi ile tanımlanmaktadır. Kapasite eğrisi ve deprem talep spektral

eğrisinin kesiştirilmesiyle sistemin hedef yerdeğiştirme istemi ortaya

çıkartılmış olur (Şekil 3.4).

Şekil 3.4. Elastik spektrum eğrisi ile kapasite eğrisinin kesiştirilerek elastik ve elasto-plastik yerdeğiştirmelerin bulunması (Celep, 2008)

Burada, (T1) sistemin birinci periyodu, (d1,a1) kapasite eğrisi koordinatları,

(Sd,Sa) davranış spektrum koordinatları spektral yerdeğiştirme ve spektral

ivme, (Sde1) doğrusal elastik lineer yerdeğiştirme ve (Sae1) elastik spektral ivme,

(1) birinci titreşim moduna ait doğal açısal frekans, (TB) spektrum

karakteristik periyodu, (ay1) birinci moda ait eşdeğer akma ivmesi, (Sdi1) birinci

moda ait doğrusal olmayan spektral yerdeğiştirme, (d1(p)) modal yerdeğiştirme

istemini temsil etmektedir.

Eşit Yerdeğiştirme Kuralı kullanılarak doğrusal elastik sistem için elde edilen

elastik spektral yerdeğiştirmeden (Sde1), periyoda bağlı olarak birinci moda ait

bir dönüştürme katsayısıyla (CR1), elasto-plastik spektral yerdeğiştirmeye (d1p)

geçilir (Denklem 3.4).

17

Periyodu karakteristik periyottan büyük yapılarda elastik ve elasto-plastik

yerdeğiştirmelerin yaklaşık eşit olduğu kabul edilir (Denklem 3.5). Periyodu

küçük yapılarda elastik yerdeğiştirmenin bir katsayı ile büyütülmesiyle elasto-

plastik yerdeğiştirme elde edilir (Denklem 3.6).

d1p = CR1 Sde1 (3.4) T1 TB CR1 = 1 (3.5)

T1 TB CR1 = 1

𝑅𝑦1[1 + (𝑅𝑦1 − 1)

𝑇𝐵

𝑇1] (3.6)

Burada (Ry1), birinci moda ait dayanım azaltma katsayısını göstermektedir

(Denklem 3.7). Eşit yerdeğiştirme kuralına göre, süneklik istemi () doğrusal

olmayan analiz sonucu bulunan dayanım azaltma katsayısı cinsinden

hesaplanmaktadır (Denklem 3.8).

Ry1 = Sae1 / ay1 (3.7) Ry1 ≅ (3.8)

Kapasite eğrisi üzerinde ortaya çıkacak performans noktası bilinmediği için

yaklaşık iki adımda sonuç veren bir deneme yanılma yoluna gidilebilir. Hedef

yerdeğiştirme istemine (ux1), ulaşıldıktan sonra sistemin elasto-plastik

davranışla yapacağı plastik mafsalların yerleri, plastik dönmeleri (p), plastik

eğrilikleri (p) ve bu plastik eğriliklere kesitin plastikleşinceye kadar yaptığı

akma elastik eğriliği (y) de eklenerek kesitin toplam eğriliği (t) bulunabilir

(Denklem 3.9). (Lp), plastik mafsal boyudur.

p =p/Lp , t =y+p (3.9)

DBYBHY 2007’ye göre, basit eğilme durumundaki plastik mafsal hipotezine göre

statik itme analizinde yığılı plastik davranış modeli esas alınmıştır. Bu modelde

çubuk eleman olarak idealleştirilen kiriş, kolon ve perde türü taşıyıcı sistem

elemanlarındaki iç kuvvetlerin plastik kapasitelerine eriştiği sonlu uzunluktaki

bölgeler boyunca, plastik şekil değiştirmelerin düzgün yayılı biçimde oluştuğu

18

kabulü yapılmaktadır. Plastik mafsal boyu; plastik şekildeğiştirme bölgesinin

uzunluğu (Lp), çalışan doğrultudaki kesit boyutu (h)’nin yarısına eşit

alınmaktadır. Taşıyıcı elemanlara ait plastik mafsal özellikleri moment dönme

ilişkileri ile tanımlanmaktadır. Moment-dönme ilişkileri kesite ait moment-

eğrilik ilişkilerinden elde edilebilir. Kesitte bulunan normal kuvvet ve eğilme

momenti bilindiğine göre kesitteki şekil değiştirmeler; betonda birim kısılma

(Ɛcu), donatıda birim kısalma ve uzamalar (Ɛs) hesap edilebilir. Elde edilen kesit

şekildeğiştirme değerleri yönetmelikteki şekildeğiştirme sınır değerleriyle

kıyaslanarak kesitteki hasarlar belirlenir. Kesitten, elemanlara, elemanlardan

katlara geçilerek yapının performans seviyesi elde edilmiş olur.

Betonarme kesitlerin, eksenel basınç ile özellikle kesme kuvveti ve burulma

etkileri altında plastik şekildeğiştirme kapasiteleri neredeyse hiç yoktur.

Betonarme taşıyıcı sistemin sünek davranışı, kirişlerde basit eğilme etkisi, kolon

ve perdelerde ise eğilme ile birlikte eksenel kuvvet etkisi altında

gerçekleşmektedir. Betonarme elemanlarda, sargı donatısının betonun plastik

şekil değiştirme kapasitesini arttırdığı görülmektedir. Beton ve donatı kesit,

malzeme özellikleri ve sınır değerleri DBYBHY 2007’de tanımlanmıştır.

Yönetmelik betonarme sargılı elemanlar için Mander modeli önermektedir,

(Şekil 3.5).

Şekil 3.5. Sargılı/Sargısız betonun gerilme şekildeğiştirme eğrileri (DBYBHY, 2007)

Burada sırasıyla sargısız/sargılı; (fco/fcc) beton basınç dayanımı, sargısız/sargılı

betonun taşıyacağı basınç gerilmesi altındaki (Ɛco/ Ɛcc) şekildeğiştirmesi, (Ɛcu),

sargılı betonun en büyük basınç birim şekildeğiştirmesidir.

19

3.2. Kesit, Eleman ve Taşıyıcı Sistem Hasar ve Sınır Bölgeleri Tanıtımı

Sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum tanımlanmıştır. Bunlar

Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve Göçme Sınırı (GÇ)’dır.

Minimum hasar sınırı ile ilgili kesitte elastik ötesi davranışın başlangıcını,

güvenlik sınırı kesitin dayanımını güvenli olarak sağlayabileceği elastik ötesi

davranışın sınırını, göçme sınırı ise kesitin göçme öncesi davranışının sınırını

tanımlamaktadır. Gevrek olarak hasar gören elemanlarda bu sınıflama geçerli

değildir (DBYBHY,2007). Betonarme elemanların kırılma türü kesme ise gevrek

olarak tanımlanmaktadır. Kritik kesitlerinin hasarı MN’ye ulaşmayan elemanlar

Minimum Hasar Bölgesi’nde, MN ve GV arasında kalan elemanlar Belirgin Hasar

Bölgesi’nde, GV ve GÇ arasında kalan elemanlar ise İleri Hasar Bölgesi’nde, GÇ

sınırını aşan elemanlar ise Göçme Bölgesi’nde yer alırlar (Şekil 3.6).

Şekil 3.6. Kesit hasar sınırları ve bölgeleri

DBYBHY 2007 plastik şekil değiştirmelerin tanımlanan üst sınırları aşağıdaki

gibi Denklem (3.10), (3.11), (3.12) de verilmiştir.

(Ɛcu)MN = 0.0035 ; (Ɛs)MN = 0.010 (3.10) (Ɛcg)GV = 0.0035 + 0.01 (s/sm) 0.0135; (Ɛs)GV = 0.040 (3.11) (Ɛcg)GC = 0.0040 + 0.014 (s/sm) 0.018; (Ɛs)GC = 0.060 (3.12)

Beton birim kısalma (Ɛcu), donatı çeliğin birim kısalma/uzama (Ɛs), kesitte

bulunması gereken donatının hacimsel oranı (sm), kesitte mevcut deprem

etriyeleri ve çirozları olarak düzenlenmiş enine donatının hacimsel oranı (s).

20

3.3. Mevcut Binaların Deprem ve Performans Düzeyleri

DBYBHY 2007’de tanımlanan ivme spektrumuna göre 50 yılda aşılma olasılığı

%50, %10 ve %2 olmak üzere üç farklı deprem düzeyleri tasarlanmıştır.

Deprem güvenliği hesaplarında esas alınan, 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan

tasarım depremidir. Bu deprem düzeyi yapının servis ömrü boyunca meydana

gelme olasılığı düşük olan seyrek fakat şiddetli depremi ifade etmektedir. Yine

DBYBHY 2007’ de binaların kullanım amacı ve yapı türüne uygun olarak her bir

tasarım depremi için hedef performans düzeyleri belirlenmiştir (Çizelge 3.2).

Çizelge 3.2. Farklı deprem düzeylerinde binalar için öngörülen minimum performans hedefleri

Binanın Kullanım Amacı ve Türü

Depremin Aşılma Olasılığı

50 yılda %50

50 yılda %10

50 yılda %2

Deprem Sonrası Kullanımı Gereken Binalar: Hastaneler, sağlık tesisleri, itfaiye binaları, haberleşme ve enerji tesisleri, ulaşım istasyonları, vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, afet yönetim merkezleri, vb.

– HK CG

İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar:Okullar, yatakhaneler, yurtlar, pansiyonlar, askeri kışlalar,cezaevleri, müzeler, vb.

– HK CG

İnsanların Kısa Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar:Sinema, tiyatro, konser salonları, kültür merkezleri, spor tesisleri

HK CG –

Tehlikeli Madde İçeren Binalar:Toksik, parlayıcı ve patlayıcı özellikleri olan maddelerin bulunduğu ve depolandığı binalar

– HK GÖ

Diğer Binalar: Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar(konutlar, işyerleri, oteller, turistik tesisler, endüstri yapıları, vb.)

– CG –

DBYBHY 2007’ de tanımlı mevcut binaların performans düzeyleri HK hemen

kullanım performans seviyesi, CG can güvenliği performans seviyesi, GÖ göçme

öncesi performans seviyesi ve GD göçme durumu performans seviyesidir.

21

Performans analizi sonucu deprem güvenliğinin yeterli olup olmadığına bina

hedef performans istem seviyesinin yönetmelikte tanımlı hedef performans

düzeyleri ile kıyaslanması neticesinde karar verilir (Şekil 3.7).

Şekil 3.7. Bina performans düzeyleri

3.3.1. Hemen kullanım performans düzeyi

Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap

sonucunda kirişlerin en fazla %10’u Belirgin Hasar Bölgesi’ne geçebilir, ancak

diğer taşıyıcı elemanlarının tümü Minimum Hasar Bölgesi’ndedir. Eğer varsa,

gevrek olarak hasar gören elemanların güçlendirilmeleri kaydı ile bu durumdaki

binaların Hemen Kullanım Performans Düzeyi’nde olduğu kabul edilir.

3.3.2. Can güvenliği performans düzeyi

Eğer varsa, gevrek olarak hasar gören elemanların güçlendirilmeleri kaydı ile

aşağıdaki koşulları sağlayan binaların Can Güvenliği Performans Düzeyi’nde

olduğu kabul edilir (DBYBHY 2007):

“(a) Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan

hesap sonucunda, ikincil (yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler

hariç olmak üzere, kirişlerin en fazla %30'u ve kolonların aşağıdaki (b)

paragrafında tanımlanan kadarı İleri Hasar Bölgesi’ne geçebilir.

22

(b) İleri Hasar Bölgesi’ndeki kolonların, her bir katta kolonlar tarafından

taşınan kesme kuvvetine toplam katkısı %20’nin altında olmalıdır. En üst

katta İleri Hasar Bölgesi’ndeki kolonların kesme kuvvetleri toplamının, o

kattaki tüm kolonların kesme kuvvetlerinin toplamına oranı en fazla %40

olabilir.

(c) Diğer taşıyıcı elemanların tümü Minimum Hasar Bölgesi veya Belirgin

Hasar Bölgesi’ndedir. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst kesitlerinin

ikisinde birden Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan kolonlar tarafından

taşınan kesme kuvvetlerinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından taşınan

kesme kuvvetine oranının %30’u aşmaması gerekir (Doğrusal elastik

yöntemle hesapta, alt ve üst düğüm noktalarının ikisinde birden

Denk.(3.3)’un sağlandığı kolonlar bu hesaba dahil edilmezler). “

3.3.3. Göçme öncesi performans düzeyi

Gevrek olarak hasar gören tüm elemanların Göçme Bölgesi’nde olduğunun

gözönüne alınması kaydı ile aşağıdaki koşulları sağlayan binaların Göçme

Öncesi Performans Düzeyi’nde olduğu kabul edilir(DBYBHY 2007):

“(a) Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan

hesap sonucunda, ikincil (yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler

hariç olmak üzere, kirişlerin en fazla %20’si Göçme Bölgesi’ne geçebilir.

(b) Diğer taşıyıcı elemanların tümü Minimum Hasar Bölgesi, Belirgin Hasar

Bölgesi veya İleri Hasar Bölgesi’ndedir. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst

kesitlerinin ikisinde birden Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan kolonlar

tarafından taşınan kesme kuvvetlerinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından

taşınan kesme kuvvetine oranının%30’u aşmaması gerekir (Doğrusal elastik

yöntemle hesapta, alt ve üst düğüm noktalarının ikisinde birden

Denk.(3.3)’un sağlandığı kolonlar bu hesaba dahil edilmezler).

23

(c) Binanın mevcut durumunda kullanımı can güvenliği bakımından

sakıncalıdır.”

3.3.4. Göçme durumu

Bina Göçme Öncesi Performans Düzeyi’ni sağlayamıyorsa Göçme

Durumu’ndadır.

3.4. Yapısal Düzensizlikler ve Dolgu Duvarlar

Betonarme çerçeveli binaların proje tasarımı, süregelen şantiye uygulamaları ve

binanın inşasının bitip oturuma açıldıktan sonraki aşamalarda veya mevcut

binaların iyileştirme çalışmalarında dolgu duvarların hesaplara katılmaması

yapıda bazı düzensizliklerin ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Genel

olarak binaların deprem davranışlarının belirlenmesinde düzensizlikler önemli

ölçüde etkilidir. DBYBHY 2007’ de düzenli ve simetrik geometriye sahip binalar

teşvik edilmektedir.

Literatürdeki birçok çalışma ve geçmiş depremlerdeki binaların yıkılma

sebepleri gösteriyor ki; dolgu duvarları, planda yerleştirilme şekillerine bağlı

olarak yapıda; burulma, dış merkezlilik, zayıf kat, yumuşak kat, kısa kolon

davranışı gibi düzensizlikler oluşturabilmektedir. Buna rağmen günümüzde

halen dolgu duvarlar yapısal çözümlemelerde sadece düşey yük olarak dikkate

alınmaktadır.

Planda, dolgu duvarların simetrik bir şekilde yerleştirilmemeleri veya yapının

bazı bölümlerinde yoğunlaşmış olmaları yapıda ek burulma düzensizliklerine

neden olabilmektedir (Akyürek, 2014). Yine dolgu duvarları yapıda rijitlik

artışının yanında kütle artışı da oluşturmasıyla birlikte düzensiz konumlanan

elemanlar, deprem kuvvetinin etkidiği kat kütle merkezi ve kat rijitlik

merkezinin birbirinden ayrık olması durumu ile dışmerkezlilik, yani burulma

türü düzensizlik meydana gelebilir. Burulma etkisindeki taşıyıcı sistem plastik

şekildeğiştirme neredeyse hiç yapamamaktadır.

24

Dolgu duvarların yapı rijitliğini ve yapı mukavemetini arttırdığı bilinmektedir.

Özellikle ülkemizde mağaza, restoran, banka gibi ticari faaliyetlere geniş alanlar

sağlayabilmek için zemin katta dolgu duvarların kaldırılması veya hiç

uygulanmaması, zemin kat yüksekliğinin üst katlara göre daha fazla olması

durumları yapının deprem davranışında yumuşak kat ve zayıf kat

düzensizliklerinin ortaya çıkmasına neden olabilmektedir (Tezcan vd. 2007).

Kat yüksekliği boyunca devam eden dolgu duvar sisteminde boşluk bırakılması

bant pencere gibi, boşta kalan kısmın kısa bir kolon gibi davranması ve

tasarlanandan daha fazla kesme kuvveti alması durumunu ortaya

çıkarabilmektedir (Sayın,2003).

3.5. BESAM ve DELOP Programlarının Tanıtılması

Çalışma kapsamında betonarme binaların performans seviyesinin

belirlenmesinde, Betonarme Elemanlarda Sargı ve Modelleme programı

(BESAM) ve Doğrusal Elastik Olmayan Değerlendirme Programı(DELOP)

kullanılmıştır. Bu programlar, Tübitak 111M119 araştırma projesi kapsamında

DBYBHY (2007) esaslarına göre oluşturulmuştur. Ancak birbiriyle ve SAP 2000

programıyla koordineli olarak kullanılması gerekmektedir. Doğrusal Elastik

Olmayan Yöntem (DEOHY) ile yapılacak çözümlemelerde BESAM programının

sağladığı kolaylıklar aşağıda verilmiştir (Demir vd. 2014).

- Doğrusal elastik olmayan çözümleme için öncelikle binanın taşıyıcı

sistem elemanlarında plastik mafsal tanımlamalarının yapılması gerekir.

Bu yazılım ile elemanlara ait kesit ve malzeme özellikleri, donatı çapı ve

düzeni tanımlandıktan sonra program çalıştırılarak, SAP2000

programında açılmak üzere mafsalların tanıtıldığı s2k uzantılı bir dosya

hazırlanabilmektedir.

- Doğrusal elastik olmayan yöntemde, elemanın hasar seviyesine şekil

değiştirme değerinin yönetmelikte verilen sınır değerleriyle

kıyaslanması sonucunda karar verilmektedir. Dolayısıyla hasarın

belirlenebilmesi için sınır değerlerin bilinmesi önem arz etmektedir.

25

Mevcut programların büyük bir kısmında, DBYBHY 2007’de verilen

sınırlamalar bulunmamaktadır veya bu sınırlamaların düzenlenmesi

gerekmektedir. BESAM programında bu sınırlamalar düzenlenerek

plastik mafsal tanımında gerekli tüm bilgiler SAP2000 programının

kullanabileceği şekilde elde edilebilmektedir.

- Binaya ait kapasite eğrisinin SAP2000 programı ile elde edilmesinden

sonra, depremin binada yerdeğiştirme isteminin belirlenmesi gerekir.

Bunun için öncelikle kapasite eğrisinin koordinatları “modal

yerdeğiştirme – modal ivme” koordinatlarına dönüştürülmeli ve modal

kapasite diyagramı elde edilmelidir. Tüm bu işlemler, gerekli verilerin

programa tanımlanması ile DBYBHY 2007’ye uygun olarak

hesaplanabilmektedir. Tepe yerdeğiştirme istemi sonuçları program

tarafından txt veya xls formatında kullanıcıya sunulmaktadır.

- Mander sargılı beton modelini kullanabilen bir programdır.

DELOP programı, BESAM ve SAP2000 programlarında koordineli olarak yapılan

doğrusal elastik olmayan performans analizinin tamamlayıcısı olarak bina

performans sonucunu belirleyen bir Excel programıdır. Performans analizi

tamamlandıktan sonra elde edilen kiriş kolon kesit tesirleri elemanların

kapasiteleri, yatay deprem kuvveti uygulandıktan sonra eleman hasar değerleri

programa girildikten sonra bina performansı DBYBHY (2007) esaslarına göre

program tarafından hesaplanmaktadır.

3.6. BESAM Programıyla Oluşturulan Plastik Mafsallarla Basit Bir

Uygulama Örneği

Binaların deprem güvenliğinin belirlenebilmesi için kolon ve kiriş gibi taşıyıcı

elemanlara plastik mafsalların uygun şekilde tanımlanması gerekmektedir.

Çalışma kapsamında plastik mafsallar BESAM programı yardımıyla

oluşturulmuştur.

26

Bina modelleri oluşturulmadan önce kolon ve kiriş elemanlara ait tanımlanan

mafsal modelinin uygunluğunu incelemek amacıyla literatürde bulunan bir

örnek çalışılmıştır. Celep, (2008)’e ait; iki katlı ve iki açıklıklı çerçeve modelin

bütün kolon ve kiriş kesitleri aynı olup boyutları donatıları ile Şekil 3.8’te

verilmiştir. Kirişlerde düşey yük olarak G+Q yüklemesine karşı gelen 60

kN/m’lik düzgün yayılı yükün bulunduğu kabul edilmiştir.

Şekil 3.8. Betonarme çerçeve kolon-kiriş kesiti, donatı yerleşimi ve malzeme

özellikleri (Celep,2008)

Betonarme düzlem çerçevenin, malzeme ve kesit özelliklerinin tanımlamasıyla

BESAM programında oluşturulan plastik mafsallar SAP2000 programına

aktarılarak sistemin statik itme analizi yatay yüklerin F2=2F1 kabullüyle

yapılmıştır. Statik itme analizi sonucunda elde edilen kapasite eğrisi

sonuçlarının literatürdeki sonuçlarla kıyaslanması Şekil 3.9’da verilmiştir.

Şekil 3.9. Betonarme çerçeve örneği statik itme eğrileri

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100 120

YapılanÇalışma

Celep(2008)

Yatay yerdeğiştirme(mm)

Yat

ay y

ük

(K

N)

27

3.7. Dolgu Duvarların Modellenmesi

Dolgu duvarların yapı davranışına katkısını dikkate almak için literatürde

geliştirilmiş ve kabul görmüş farklı yöntemler mevcuttur. Bu metotlar arasında

hesap kolaylığı açısından en çok tercih edilen yöntem, dolgu duvarların

diyagonal basınç çubuklarıyla modellenmesidir (Şekil 3.10). Sayın (2003)’e

göre; basınç çubuğu yönteminin temelleri; Polyakov’un çeşitli yıllarda (1952,

1957, 1960) yaptığı dolgulu çerçevelerin yük altındaki davranışlarını anlamaya

yönelik çalışmalarla atılmıştır. Literatürde birçok yazarımıza ve yine Sayın

(2003)’e göre; Smith ve Carter (1969) çerçevelerin yanal mukavemet ve

rijitliklerinin hesaplanabilmesi için basınç çubuğu metodunu önermişler ve

diyagonal çubuğun etkili genişliği, dolgu mukavemeti gibi parametrelerle ilgili

grafikler üretmişlerdir. Karaduman (1998)’e göre; Mainstone (1974) bu

formüllerin geliştirilmesinde katkıda bulunmuştur.

Şekil 3.10. Dolgu duvar eşdeğer diyagonal basınç çubuğu modeli

Dolgu duvarların modellenmesiyle ilgili literatürde bulunan birçok çalışma,

eşdeğer diyagonal basınç çubuğu modelinin güvenilirliğini doğrulamıştır. Bu

yöntemde dolgu duvarlar çapraz çubuk olarak temsil edilirler. Artan yatay

deprem kuvvetleri etkisiyle çerçeve ve dolgu duvar arasında azalan temas

basınca çalışan köşelerle sınırlı kalır. Bu sebeple dolgu duvarlar yatay kuvvetin

etkidiği köşe ile karşı çapraz köşeyi birleştiren bir çubuk eleman olarak temsil

edilir. Dolgu duvar malzeme özellikleri ve kalınlığı eşdeğer çubuğa tanımlanır.

Malzeme dayanımı ve çubuk genişliği çerçeve davranışında doğrudan etkilidir.

28

Amerikan deprem ön standardı FEMA 356 (2000)‘da önerilen dolgu duvar

hesap yöntemi, DBYBHY (2007) de dahil olmuştur. DBYBHY 2007’de dolgu

duvarın diyagonal basınç genişliği hesabı Denklem (3.13)’deki gibi

tanımlanmıştır.

aduvar = 0,175 ( λduvar hk)-0,4 rduvar (3.13)

duvar = (𝐸𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 𝑡𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 sin2θ

4𝐸𝑐 𝐼𝑘 ℎ𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟)

𝟏

𝟒 (3.14)

Burada (aduvar) eşdeğer basınç çubuğu genişliğini, (hk) kolon boyunu, (rduvar)

dolgu duvarı köşegen uzunluğunu, (duvar) eşdeğer basınç çubuğu katsayısı,

(Eduvar) dolgu duvarın elastisite modülünü, (Ec) betonun elastisite modülünü,

(tduvar) duvarın kalınlığını, (hduvar) duvarın yüksekliğini, (Ik) kolonun atalet

momentini ve () dolgu duvar köşegeninin yatay ile olan açısını temsil

etmektedir. DBYBHY 2007’e göre, köşegen basınç çubuk elemanının eksenel

rijitliği (kduvar), Denklem (3.15)’ de; dolgu duvarın elastik eksenel yük taşıma

kapasitesi (Nduvar), Denklem (3.16)’ de; dolgu duvar eksenel yük kısalması

(duvar), Denklem (3.17)’ de verilmiştir.

kduvar = 𝑎𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 𝑡𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 𝐸𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟

𝑟𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 (3.15)

Nduvar = fduvar Aduvar (3.16)

duvar = 𝑁𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 𝑟𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟

𝐸𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 𝐴𝑑𝑢𝑣𝑎𝑟 (3.17)

Burada (Aduvar), dolgu duvarın yatay kesit alanı; (fduvar) duvarın basınç

dayanımıdır. DBYBHY 2007’de farklı tuğla türlerinden üretilen dolgu duvarlar

için (Eduvar), (fduvar) ve kayma dayanımı (duvar ) değerleri (Çizelge 3.3).

Çizelge 3.3. Farklı tuğla türü malzemelerle üretilen dolgu duvar özellikleri

Tuğla türü EduvarMPa fduvarMPa duvarMpa

Boşluklu fabrika tuğlası 1000 1.0 0.15

Harman 1000 2.0 0.25

Gazbeton blok 1000 1.5 0.20

29

Dolgu duvar modellenirken basınç çubuğunun her iki ucu mafsallı olarak

tanımlanmalıdır (Şekil 3.11).

Şekil 3.11. iki ucu mafsallı basınç çubuğu modeli (Beklen, 2009)

İki ucu mafsallanan eşdeğer diyagonal basınç çubuğu elemanlarının

modellendiği betonarme çerçeve üzerinde statik itme analizi yapmadan önce

dolgu duvara eksenel yük plastik mafsalı tanımlanıp, atanmıştır. Dolgu duvara

tanımlanan eksenel yük mafsalının geçerliliğinin incelenmesi için literatürdeki

iki farklı çalışmadan (Akyürek, 2014; Choubey, 1990) yararlanılmıştır.

Bu çalışmalardan biri Akyürek (2014) tarafından dolgu duvar mafsalının

tanımlanmasında kullanılan ve deneyleri Koca vd. (2013) tarafından yapılan tek

katlı tek açıklıklı betonarme çerçevedir. Kesit ve boyut özellikleri Şekil 3.12’de

verilen betonarme çerçevenin modellemesi SAP 2000 programı yardımıyla

yapılarak sonuçlar kıyaslanmıştır.

Şekil 3.12. Üretilen numuneye ait donatı şeması Akyürek (2014)

30

Çerçeve numunesinde kolon ve kiriş elemanlarına ait plastik mafsallar için

BESAM programı kullanılarak atanmıştır. Dolgu duvar mafsalı ise elastik

eksenel taşıma kapasitesi Denklem (3.16) ve elastik eksenel kısalma kapasitesi

ve Denklem (3.17) verilen formüller yardımıyla Şekil 3.13’de verildiği gibi

tanımlanmıştır.

Şekil 3.13. Tanımlanan dolgu duvar eksenel yük mafsalı

Boş ve tam dolu dolgu duvarlı çerçeveye ait oluşturulan SAP 2000 modelleri

statik itme analizi ile çözümlenmiş ve kapasite eğrileri elde edilmiştir. Elde

edilen kapasite eğrisi literatürdeki değerlerle boş çerçeve için Şekil 3.14’de, tam

dolu dolgu duvarlı çerçeve için Şekil 3.15’de kıyaslanmıştır.

Şekil 3.14. Dolgu duvarsız çerçeve için kapasite eğrilerinin kıyaslanması

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6

Ek

sen

el y

ük

(k

N)

Elastik eksenel kısalma (mm)

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80 100

Yat

ay y

ük

(k

N)

Yatay yerdeğiştirme (mm)

Koca vd.2013 Akyürek2014Yapılançalışma

31

Şekil 3.15. Tam dolu dolgu duvarlı çerçeve için kapasite eğrilerinin kıyaslanması

Dolgu duvara tanımlanan eksenel yük mafsalının geçerliliğinin incelenmesi için

seçilen ikinci model, Sivri (2003) tarafından da kullanılan Choubey (1990)

tarafından yapılan deneysel çalışmada üretilen çerçeve modelidir (Şekil 3.16).

Bahsedilen tek katlı tek açıklıklı dolgu duvarlı örneğe ait mekanik özellikler

(Çizelge 3.4)’te verilmiştir.

Şekil 3.16. Tek katlı tek açıklıklı dolgu duvarlı çerçeve (Choubey, 1990)

Çizelge 3.4. Dolgu duvarlı çerçeve malzeme özellikleri (Choubey, 1990)

Malzeme Özellikleri

Çubuk Eleman Dolgu Eleman

Ec= 10.0 KN/mm2 Ed= 0.7 KN/mm2

Poisson oranı, 0.2

fck=40.0 N/mm2 fd=4.5 N/mm2

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Yata

y yü

k (

kN

)

Yatay yerdeğiştirme (mm)

Koca vd.2013 Akyürek2014 Yapılançalışma

32

Tek katlı tek açıklıklı düzlem çerçeve modeline ait kolon ve kiriş mafsalları, bu

çalışmada BESAM programında plastik mafsal oluşturulup sisteme atanarak

modellenmiştir. Dolgu duvar mafsalı ise Denklem (3.13) ve Denklem (3.14)

verilen formüller yardımıyla tanımlanmıştır. Yapılan çözümlemeler sonucunda

elde edilen kapasite eğrisi deney sonuçları ile kıyaslanmıştır (Şekil 3.17).

Modellenen çerçevede oluşan plastik mafsallar Şekil 3.18’te verilmiştir.

Şekil 3.17. Dolgu duvarlı düzlem çerçeve örneği statik itme eğrilerinin

kıyaslanması

Şekil 3.18. Dolgu duvarlı düzlem çerçeve mafsallaşma mekanizması

020406080

100120140160180200

0 20 40 60 80

Choubey, 1990

Yapılan çalışma

Yerdeğiştirme (mm)

Yat

ay y

ük

(K

N)

33

3.8. Betonarme Model Binaların Tanıtılması

Dolgu duvarların, konut türü betonarme binalarda, deprem performansına

etkilerinin incelenmesi kapsamında; ilk iki değişken kat yükseklikleri ve kat

açıklıkları olarak seçilmiştir. Bu bağlamda; 5, 4, 3 ve 2 katlı olmak üzere her bir

kat yüksekliği için ayrıca açıklık sayıları 5×5, 4×4, 3×3 ve 2×2 olarak toplamda

16 farklı bina model grubu oluşturulmuştur. Modellere ait kalıp planları Şekil

3.19, Şekil 3.20, Şekil 3.21 ve Şekil 3.22’de verilmiştir. Model binaların kat

yüksekliği 3m, çerçeve açıklıkları ise 4m olarak seçilmiştir.

Şekil 3.19. İki açıklıklı model binalara ait kalıp planı

Şekil 3.20. Üç açıklıklı model binalara ait kalıp planı

34

Şekil 3.21. Dört açıklıklı model binalara ait kalıp planı

Şekil 3.22. Beş açıklıklı model binalara ait kalıp planı

35

Çalışmadaki üçüncü ve dördüncü değişkenler model binaların dolgu duvarlı

olup olmadığı ve yapının CG ve GÖ/GD performans düzeyleridir, tasarım akışı

şematik olarak Şekil 3.23’de açıklanmaktadır.

Şekil 3.23. Model binaların tasarım akış şeması

Başlangıçta bahsedilen 16 farklı her bir model grubu için; yapılan performans

analizleri sonucunda yapının dolgu duvarsız haliyle can güvenliği performans

seviyesini sağladığı ve sonra göçme durumu performans düzeyine (bazı hallerde

göçme öncesi performans düzeyine) ulaştırılan model binalara dolgu duvarları

eklenerek, tekrardan performans analizi yapılmıştır. Böylelikle bu çalışma

kapsamında sunulan 48 ayrı statik itme ve performans analizi sonucuna

ulaşılmıştır. Tüm çalışma boyunca istenen performans düzeylerine ulaşmak için

sunulanların dışında birçok analiz yapılmıştır. Analizi yapılan her bir model

binanın farklı kesitlere sahip her bir elemanı için BESAM programıyla ayrı ayrı

plastik mafsallar oluşturulmuş, SAP2000 programına aktarılarak statik itme

analizleri yapılmıştır. Statik itme analizi öncesinde taşıyıcı sistem elemanların

çatlamış kesit rijitlikleri hesaplanıp kontrol edilmiştir. Yine aynı şekilde tüm

dolgu duvar elemanları için genişlik, eksenel rijitliği, yük taşıma kapasitesi,

ModelN• N sıra numaralı dolgu duvarsız mevcut bina modeli.

ModelNCG

• N sıra numaralı dolgu duvarsız ModelN'e performans analizi yapılarak Can Güvenliği performans düzeyini sağlanmış halidir.

ModelNGD

• N sıra numaralı dolgu duvarsız ModelNCG'nin kolon kesit değerleri küçültülüp performans analizi yapılarak Göçme Durumu/Göçme Öncesi performans seviyesine dönüştürülmüş halidir.

ModelNDu

• Göçme durumundaki ModelNGD 'ye tüm açıklıklarına boşluksuz bir şekilde dolgu duvarları eklenerek yeniden modellenmiş halidir. Performans analizi sonunda dolgu duvarlı ModelNDu'nun Can Güvenliği performans düzeyine ulaşması beklenir.

36

eksenel kısalmaları hesaplanarak eksenel mafsalları tanımlanmıştır. Farklı kat

yükseklikleri için dolgu duvar yerleşimleri Şekil 3.24’te verilmiştir.

Şekil 3.24. Farklı kat yükseklikleri için dolgu duvar yerleşimleri

İki ucu mafsallı dolgu duvarları eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemi ile

modellenmiştir. Dolgu malzemesi olarak tuğla seçilmiş, çerçeveye dolgu

modellenirken kapı ve pencere boşlukları ihmal edilmiştir. Dolgu duvarların

modellemesinde kullanılan malzeme özellikleri Çizelge 3.5’de verilmiştir.

Çizelge 3.5. Tuğla malzeme özellikleri

Tuğla türü Eduvar

(MPa)

fduvar

(MPa)

duvar

(MPa)

Boşluklu

fabrika tuğlası 1000 2.5 0.15

Duvarın basınç dayanımı (fduvar), elastisite modülü (Eduvar), kayma dayanımı

(duvar) değerleridir.

37

Model binaların mevcut beton dayanımı 20 MPa, donatı dayanımı 420 MPa

olarak dikkate alınmıştır. Kolon ve kiriş elemanların sargı donatısı Ø8/100

olarak seçilmiştir. Kiriş elemana ait kesit özellikleri tüm modeller için ortak olup

Çizelge 3.6’de verilmiştir.

Çizelge 3.6. Kiriş detayı ve kesit bilgileri

Kesit boyutları

b (mm) 250

h (mm) 600

d' (mm) 40

Kiriş boyu L (m) 4

Sargılama durumu Ø8/100

Analizler boyunca tasarlanan tüm kolon elemanlara ait donatı yerleşim

detayları ve kesit bilgileri Çizelge 3.7’de verilmiştir.

Çizelge 3.7. Kolon elemanlara ait donatı yerleşim detayları ve kesit bilgileri

Kolon detayları ve kesit özellikleri

430x430

Tüm kolonlar için

Kare kesit boyutları b (mm) =h (mm)

d' (mm) 40

Sargı donatısı Ø8/100

Kolon boyu H (m) 3

410x410

390x390

350x350

310x310

400x400

370x370

330x330

300x300

38

Model binalar, dolgu duvar yerleşimleri simetrik tasarlanmıştır. Her bir kat

seviyesinde rijit diyafram kabulü yapılmıştır. Kat yükseklikleri ve açıklıklarına

göre modellerin tanıtılması Çizelge 3.8’te verilmiştir.

Çizelge 3.8. Model binaların tanıtılması

Model Numarası

Kat Yüksekliği

(m)

Açıklık Sayısı

Model1 2 2x2

Model2 2 3x3

Model3 2 4x4

Model4 2 5x5

Model5 3 2x2

Model6 3 3x3

Model7 3 4x4

Model8 3 5x5

Model9 4 2x2

Model10 4 3x3

Model11 4 4x4

Model12 4 5x5

Model13 5 2x2

Model14 5 3x3

Model15 5 4x4

Model16 5 5x5

Oluşturulan her bir model için yine BESAM programında hedef yerdeğiştirme

istemleri hesaplanarak, SAP2000 programı yardımıyla yapılan hedef

performans analizi sonucu elde edilen kesit tesirleri ve kesit kapasiteleri ile

DELOP programında performans seviyeleri belirlenmiştir.

39

4. ARAŞTIRMA BULGULARI

Betonarme binalardaki dolgu duvarların deprem davranışına etkileri incelemek

amacıyla yapılan analizler sonucunda elde edilen mevcut model binaların birinci

mod titreşim periyotları, hedef yerdeğiştirme istemleri, hedef yerdeğiştirme

istemlerinin bina yüksekliklerine (H) oranları, belirlenen performans seviyeleri

Çizelge 4.1’de verilmiştir.

Çizelge 4.1. Model binaların performans analiz sonuçları

Model Kolon

Boyut

(cm)

T1

(sn)

H

(mm)

Hedef

Yerdeğiş.

Hedef

Yerdeğiş./H

Perf.

Seviyesi

Model1CG 37x37 0.21 6000 44 0.007 CG

Model1GD 30x30 0.28 6000 66 0.011 GÖ

Model1Du 30x30 0.20 6000 30 0.005 CG

Model2CG 35x35 0.24 6000 54 0.009 CG

Model2GD 30x30 0.31 6000 72 0.012 GÖ

Model2Du 30x30 0.22 6000 33 0.005 CG

Model3CG 37x37 0.23 6000 52 0.009 CG

Model3GD 35x35 0.25 6000 58 0.010 GD

Model3Du 35x35 0.19 6000 29 0.005 CG

Model4CG 37x37 0.24 6000 53 0.009 CG

Model4GD 35x35 0.26 6000 59 0.010 GD

Model4Du 35x35 0.08 6000 100 0.017 HK

Model5CG 40x40 0.42 9000 107 0.012 CG

Model5GD 35x35 0.50 9000 130 0.014 GÖ

Model5Du 35x35 0.39 9000 76 0.008 CG

Model6CG 40x40 0.30 9000 78 0.009 CG

Model6GD 33x33 0.39 9000 103 0.011 GÖ

Model6Du 33x33 0.29 9000 58 0.006 CG

Model7CG 40x40 0.31 9000 80 0.009 CG

Model7GD 33x33 0.41 9000 108 0.012 GÖ

Model7Du 33x33 0.30 9000 60 0.007 GÖ

40

Çizelge 4.1. Model binaların performans analiz sonuçları (devam)

Model Kolon

Boyut

(cm)

T1

(sn)

H

(mm)

Hedef

Yerdeğiş.

Hedef

Yerdeğiş./H

Perf.

Seviyesi

Model8CG 40x40 0.32 9000 82 0.009 CG

Model8GD 39x39 0.33 9000 85 0.009 GD

Model8Du 39x39 0.26 9000 54 0.006 CG

Model9CG 35x35 0.46 12000 125 0.010 CG

Model9GD 33x33 0.50 12000 137 0.011 GD

Model9Du 33x33 0.38 12000 88 0.007 CG

Model10CG 35x35 0.49 12000 133 0.011 CG

Model10GD 30x30 0.61 12000 168 0.014 GD

Model10Du 30x30 0.42 12000 100 0.008 GD

Model11CG 40x40 0.42 12000 115 0.010 CG

Model11GD 37x37 0.47 12000 126 0.011 GD

Model11Du 37x37 0.36 12000 83 0.007 CG

Model12CG 40x40 0.43 12000 118 0.010 CG

Model12GD 37x37 0.47 12000 128 0.011 GD

Model12Du 37x37 0.36 12000 82 0.007 CG

Model13CG 35x35 0.63 15000 177 0.012 CG

Model13GD 30x30 0.68 15000 195 0.013 GÖ

Model13Du 30x30 0.52 15000 133 0.009 GD

Model14CG 35x35 0.63 15000 177 0.012 CG

Model14GD 31x31 0.74 15000 211 0.014 GÖ

Model14Du 31x31 0.52 15000 133 0.009 GD

Model15CG 43x43 0.50 15000 141 0.009 CG

Model15GD 37x37 0.60 15000 168 0.011 GD

Model15Du 37x37 0.46 15000 119 0.008 CG

Model16CG 43x43 0.51 15000 141 0.009 CG

Model16GD 41x41 0.53 15000 148 0.010 GD

Model16Du 41x41 0.34 15000 87 0.006 CG

41

Binaların deprem davranışları incelenirken performansları hakkında ipucu

veren en önemli dinamik özellik, çok serbestlik dereceli sistemin en büyük

periyodu olan birinci mod titreşimidir. Bu sebepten yapılan analizlerin

sonucunda incelenen bina modelleri; dolgu duvarsız can güvenliğini sağlayan ve

göçme durumundaki hallerinin ve dolgu duvarı eklenerek performansları

değişen modellerin ilk önce birinci titreşim periyotlarının bir kıyaslaması

yapılmıştır (Şekil 4.1).

Şekil 4.1. Model binaların birinci titreşim periyot dağılımı

Bina modellerin birinci titreşim periyotlarının kıyaslamaları grafiği (Şekil 4.1)

incelendiğinde en büyük periyotlu model binaların dolgu duvarsız modellerin

göçme durumundaki (ModelNGD) halleri olduğu, ardından yine dolgu duvarsız

fakat can güvenliğini sağlayan modellerin (ModelNCG) periyot değerlerinin

geldiği, ve kıyaslamada en küçük periyot değerine sahip modellerin performans

düzeyine bakılmaksızın dolgu duvarlı modeller (ModelNDu) olduğu gözlenmiştir.

Çizelge 4.1’de incelenecek olursa göçme durumundaki dolgu duvarsız modellere

dolgu duvarları eklenerek yeniden modal analizi yapılan dolgu duvarlı

modellerin, yapı titreşim periyot büyüklüklerinin azaldığı görülmüştür. Bu

durumda dolgu duvarların yapının birinci titreşim periyot değerini azalttığı

sonucuna ulaşılmaktadır.

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0 5 10 15 20

T1

(sn

)

Model Numarası

ModelN CG

ModelN GD

ModelN Du

42

Analiz sonuçlarına göre yapı periyodunun azalmasıyla birilikte hedef

yerdeğiştirme istemlerinin de azaldığı sonucu gözlemlenmiştir (Çizelge 4.1). Bu

durumda yapı periyotları ile hedef yerdeğiştirme istemleri arasındaki orantısal

bağlantı araştırılmıştır. Şekil 4.2’de elde edilen periyot ve hedef yerdeğiştirme

ilişkisi görülmektedir.

Şekil 4.2. Periyot ve hedef yerdeğiştirme ilişkisi

Tüm modellerin periyot ve hedef yerdeğiştirme istemlerinin kıyaslanması

grafiğinden (Şekil 4.2), elde edilen sonuç yapılardaki periyot değişimiyle hedef

yerdeğiştirme istem değerlerinin doğru orantılı olduğudur. O halde yapı

periyodu azaldığında yapının hedef yerdeğiştirme istemi de azalacaktır.

Farklı performans düzeylerine sahip mevcut modellerin hedef yerdeğiştirme

istemlerine ayrıca bakıldığında Şekil 4.1’dekine benzer bir dağılım gösterdiği

görülmektedir. Model binaların hedef yerdeğiştirme istemlerinin dağılımı

incelendiğinde periyot büyüklüklerinde olduğu gibi; dolgu duvarsız göçme

durumundaki modellerin en büyük hedef yerdeğiştirme istemlerine sahip

olduğu, can güvenliği performans seviyesine ulaşıncaya kadar azaldığı ve en

düşük hedef yerdeğiştirme istemlerinin dolgu duvarlı modeller de ortaya çıktığı

olduğu grafikten görülmektedir (Şekil 4.3).

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0 100 200 300

Pe

riy

ot

Hedef yerdeğiştirme

ModelN CG

ModelN GD

ModelN Du

43

Şekil 4.3. Model binaların hedef yerdeğiştirme dağılımı

Bina yüksekliği arttıkça yapı periyodunun da arttığı, dolgu duvarların ise model

binaların doğal periyotlarını düşürdüğü bilinmektedir (Çizelge 4.1). Bu

bağlamda model binaların hedef yerdeğiştirmelerinin bina yükseklikleriyle

orantısının dağılımı araştırılmıştır, (Şekil 4.4).

Şekil 4.4. Model binaların hedef yerdeğiştirme/bina yüksekliği orantısal dağılımı

Model binaların hedef yerdeğiştirmelerinin bina yüksekliklerine oranları ve

dağılımı (Şekil 4.4.) incelendiğinde; bina yüksekliği arttıkça hedef

yerdeğiştirmeler de arttığından orantısal olarak doğrusala yaklaşık bir dağılım

izlenmektedir.

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20

He

de

f y

erd

eğ

işti

rme

Model Numarası

ModelN CG

ModelN GD

ModelN Du

0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.016

0.018

0 5 10 15 20

He

de

f y

erd

eğ

işti

rme

/H

Model Numarası

ModelN CG

ModelN GD

ModelN Du

44

Grafik Şekil 4.4’teki dağılıma dikkat edilirse dolgu duvarsız modeller (ModelNGD

ve ModelNCG) hedef yerdeğiştirmenin yüksekliğe oranı daha yüksek olarak elde

edilirken, dolgu duvarlı modeller (ModelNDu) daha düşük oranlarda kalmaktadır.

Dolgu duvarlı (ModelNDu) modellerin, göçme durumundaki (ModelNGD)

modellerle aynı kolon kesit boyutlarıyla tasarlandığı hatırlanırsa, dolgu duvarlı

modellerin kolon boyutları arttırıldığında dolgu duvarsız modeller ile duvarlı

modeller arasındaki dayanım farkının daha da artacağı düşünülmektedir.

Binaların deprem davranışında yapı ağırlığı (W) ve bu ağırlığın yapı

yüksekliğince (H) dağılımı, yapı elemanlarının plandaki rijitliklerinin dağılımı

dinamik davranışı etkiler. Yatay deprem kuvvetleri yapıya ağırlığı oranında

etkir. Rijitliği az olan yapı elemanlarında hasarlar büyük olur. Dolgu duvarları

yapı rijitliğini arttırırlar.

Yatay deprem yüklerinden oluşan büyük kesit zorlarından en çok etkilenen

kolon-kiriş birleşim bölgeleridir, deprem hasarları en çok bu bölgelerde

oluşmaktadır. Kolon kiriş birleşim bölgelerinde dayanım ve rijitlik kaybı

önlendiği oranda, yapıdaki yatay yerdeğiştirmeler ve çökmeler önlenmiş olur.

Bu çalışmada sabit moment altında kolon kiriş birleşim bölgelerindeki

dönmeleri arttırmak için kolonlara PM2M3 kirişlere M3 plastik mafsalları

atanmıştır. Böylelikle yapıların rijit davranması fakat düğüm noktalarında

sünekliğin sağlanması beklenmektedir.

Yatay deprem kuvvet etkileri altında kirişlerdeki şekildeğiştirme eğilme

dayanımı olarak beklenir. Yapıya etkiyen deprem doğrultusundaki eşdeğer

deprem yüklerinin toplamı taban kesme kuvvetini (Vx), bu depremin her

etkisinde en üst katta hesaplanan tepe yerdeğiştirmesi (ux1), ile birlikte yapının

kapasite eğrisini oluştururlar.

45

Çalışmadaki modellerin statik itme analizi ile çözümlenmesi sonucunda elde

edilen kapasite eğrileri, (x;y) eksenlerine göre sırasıyla: (ux1/H); x deprem

doğrultusundaki birinci mod tepe yerdeğiştirmesinin bina yüksekliğine oranı,

(Vx/W); taban kesme kuvvetinin yapı ağırlığına oranı olarak değerlendirilmiştir.

Statik itme analizleri yapılırken, döşemelerde rijit diyafram kabulü yapılmıştır.

Döşemeler rijittir. Yapının zemine olan bağlantısı, ankastre, rijittir. Her kat için

yapı rijitlik merkezi ve kütle merkezleri aynı noktada ortaya çıkmaktadır. Tüm

modeller simetriktir, kolon kesitleri karedir.

Verilen kapasite eğrileri incelendiğinde; dolgu duvarların deprem yükleri

altında yapı dayanımına etkisini net bir şekilde görmek amacıyla hiç boşluksuz

ve tüm açıklıklara konumlandırılmasıyla, dolgu duvarların yapı kapasitesini

epeyce arttırdığı görülmektedir. Tüm modellerin kapasite eğrileri sırasıyla Şekil

4.5’ten Şekil 4.20’ye kadar verilmektedir.

Şekil 4.5’te kapasite eğrileri verilen; Model1, iki katlı iki açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model1CG için 37x37, Model1GÖ ve

Model1Du için ise 30x30 olarak seçilmiştir. Model1Du, performans analizinde can

güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.5. Model1 kapasite eğrileri

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model1 CG

Model1 GD

Model1 Du

46

Şekil 4.6’da kapasite eğrileri verilen; Model2, iki katlı üç açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model2CG için 35x35, Model2GÖ ve

Model2Du için ise 30x30 olarak seçilmiştir. Model2Du, performans analizinde can

güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.6. Model2 kapasite eğrileri

Şekil 4.7’de kapasite eğrileri verilen; Model3, iki katlı dört açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model3CG için 37x37, Model3GD ve

Model3Du için ise 30x30 olarak seçilmiştir. Model3Du, performans analizinde can

güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.7. Model3 kapasite eğrileri

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model2 CG

Model2 GD

Model2 Du

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model3 CG

Model3 GD

Model3 Du

47

Şekil 4.8’de kapasite eğrileri verilen; Model4, iki katlı beş açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model4CG için 37x37, Model4GD ve

Model4Du için ise 35x35 olarak seçilmiştir. Model4Du, performans analizinde

hemen kullanım performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.8. Model4 kapasite eğrileri

Şekil 4.9’da kapasite eğrileri verilen; Model5, üç katlı iki açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model5CG için 40x40, Model5GÖ ve

Model5Du için ise 35x35 olarak seçilmiştir. Model5Du, performans analizinde can

güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.9. Model5 kapasite eğrileri

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model4 CG

Model4 GD

Model4 Du

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model5 CG

Model5 GD

Model5 Du

48

Şekil 4.10’da kapasite eğrileri verilen; Model6, üç katlı üç açıklıklı yapı modelini

temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model6CG için 40x40, Model6GÖ ve

Model6Du için ise 33x33 olarak seçilmiştir. Model6Du, performans analizinde can

güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.10. Model6 kapasite eğrileri

Şekil 4.11’de kapasite eğrileri verilen; Model7, üç katlı dört açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model7CG için 40x40,

Model7GÖ ve Model7Du için ise 33x33 olarak seçilmiştir. Model7Du, performans

analizinde, göçme öncesi performans seviyesindeki model binanın tüm

açıklıklarına eklenen dolgu duvar, bina performans seviyesini değiştirmemiştir.

Şekil 4.11. Model7 kapasite eğrileri

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model6 CG

Model6 GD

Model6 Du

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model7 CGModel7 GDModel7 Du

49

Şekil 4.12’de kapasite eğrileri verilen; Model8, üç katlı beş açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model8CG için 40x40, Model8GD

ve Model8Du için ise 39x39 olarak seçilmiştir. Model8Du, performans analizinde

can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.12. Model8 kapasite eğrileri

Şekil 4.13’de kapasite eğrileri verilen; Model9, dört katlı iki açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model9CG için 35x35, Model9GD

ve Model9Du için ise 33x33 olarak seçilmiştir. Model9Du, performans analizinde

can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.13. Model9 kapasite eğrileri

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model8 CGModel8 GDModel8 Du

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model9 CG

Model9 GD

Model9 Du

50

Şekil 4.14’de kapasite eğrileri verilen; Model10, dört katlı üç açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model10CG için 35x35,

Model10GD ve Model10Du için ise 30x30 olarak seçilmiştir. Model10Du, performans

analizinde, tüm açıklıklara eklenen dolgu duvar göçme durumundaki model

binanın performans seviyesini değiştirmemiştir.

Şekil 4.14. Model10 kapasite eğrileri

Şekil 4.15’de kapasite eğrileri verilen; Model11, dört katlı dört açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model11CG için 40x40,

Model11GD ve Model11Du için ise 37x37 olarak seçilmiştir. Model11Du, performans

analizinde can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.15. Model11 kapasite eğrileri

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model10 CG

Model10 GD

Model10 Du

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model11 CG

Model11 GD

Model11 Du

51

Şekil 4.16’da kapasite eğrileri verilen; Model12, dört katlı beş açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model12CG için 40x40,

Model12GD ve Model12Du için ise 37x37 olarak seçilmiştir. Model12Du, performans

analizinde can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.16. Model12 kapasite eğrileri

Şekil 4.17’de kapasite eğrileri verilen; Model13, beş katlı iki açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model13CG için 35x35,

Model13GÖ ve Model13Du için ise 30x30 olarak seçilmiştir. Model13Du, performans

analizinde göçme öncesi performans seviyesindeki model bina, dolgu duvar

eklenmesiyle göçme durumu performans seviyesine geçmiştir.

Şekil 4.17. Model13 kapasite eğrileri

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model12 CGModel12 GDModel12 Du

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model13 CG

Model13 GD

Model13 Du

52

Şekil 4.18’de kapasite eğrileri verilen; Model14, beş katlı üç açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model14CG için 35x35,

Model14GÖ ve Model14Du için ise 31x31 olarak seçilmiştir. Model14Du, performans

analizinde göçme öncesi performans seviyesindeki model bina, dolgu duvar

eklenmesiyle göçme durumu performans seviyesine geçmiştir.

Şekil 4.18. Model14 kapasite eğrileri

Şekil 4.19’da kapasite eğrileri verilen; Model15, beş katlı dört açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model15CG için 43x43,

Model15GD ve Model15Du için ise 37x37 olarak seçilmiştir. Model11Du, performans

analizinde can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.19. Model15 kapasite eğrileri

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model14 CG

Model14 GD

Model14 Du

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model15 CG

Model15 GD

Model15 Du

53

Şekil 4.20’de kapasite eğrileri verilen; Model16, beş katlı beş açıklıklı yapı

modelini temsil etmektedir. Kolon boyutları (cm); Model16CG için 43x43,

Model16GD ve Model16Du için ise 41x41 olarak seçilmiştir. Model16Du, performans

analizinde can güvenliği performans seviyesini sağlamıştır.

Şekil 4.20. Model16 kapasite eğrileri

Şekil 4.5’ten Şekil 4.20’ye kadar tanımlanan kapasite eğrileri incelendiğinde,

deprem doğrultusuna paralel boşluksuz dolgu duvarların sanki perde duvar gibi

deprem anında yapının ötelenmesini kısıtladığı görülmüştür. Bu nedenle model

binaların etkili kesme alanları hesaplanmıştır, Denklem (4.1).

𝐴𝑒 = 𝐴𝑐A⁄ + 0.15 𝐴𝑑

A⁄ (4.1)

Burada; (Ae) herhangi bir katta gözönüne alınan deprem doğrultusundaki etkili

kesme alanı, (Ac) kattaki kolonların toplam enkesit alanları, (Ad) gözönüne

alınan deprem doğrultusuna paralel doğrultuda çalışan dolgu duvarların enkesit

alanı, A kat alanıdır. Model binaların hesaplanan etkili kesme alanları Çizelge

4.2’de verilmiştir.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Vx/

W

ux1/H

Model16 CG

Model16 GD

Model16 Du

54

Çizelge 4.2. Model binaların alan parametreleri

Model A

(m2)

Ac

(m2)

Ac/A Ad (m2) Ad/A Ae

(m2)

Model1CG 64 1.23 0.019 0.00 0.00 0.019

Model1GD 64 0.81 0.013 0.00 0.00 0.013

Model1Du 64 0.81 0.013 4.80 0.075 0.0239

Model2CG 144 1.96 0.014 0.00 0.00 0.014

Model2GD 144 1.44 0.010 0.00 0.00 0.010

Model2Du 144 1.44 0.010 9.60 0.067 0.02

Model3CG 256 3.42 0.013 0.00 0.00 0.013

Model3GD 256 3.06 0.012 0.00 0.00 0.012

Model3Du 256 3.06 0.012 16.00 0.063 0.0213

Model4CG 400 4.93 0.012 0.00 0.00 0.012

Model4GD 400 4.41 0.011 0.00 0.00 0.006

Model4Du 400 4.41 0.011 24.00 0.060 0.02

Model5CG 64 1.44 0.023 0.00 0.00 0.023

Model5GD 64 1.10 0.017 0.00 0.00 0.017

Model5Du 64 1.10 0.017 4.80 0.075 0.0285

Model6CG 144 2.56 0.018 0.00 0.00 0.018

Model6GD 144 1.74 0.012 0.00 0.00 0.012

Model6Du 144 1.74 0.012 9.60 0.067 0.0221

Model7CG 256 4.00 0.016 0.00 0.00 0.016

Model7GD 256 2.72 0.011 0.00 0.00 0.011

Model7Du 256 2.72 0.011 16.00 0.063 0.02

Model8CG 400 5.76 0.014 0.00 0.00 0.014

Model8GD 400 5.48 0.014 0.00 0.00 0.014

Model8Du 400 5.48 0.014 24.00 0.060 0.0227

55

Çizelge 4.2. Model binaların alan parametreleri (devam)

Model A

(m2)

Ac

(m2)

Ac/A Ad (m2) Ad/A Ae

(m2)

Model9CG 64 1.10 0.017 0.00 0.00 0.017

Model9GD 64 0.98 0.015 0.00 0.00 0.015

Model9Du 64 0.98 0.015 4.80 0.075 0.0266

Model10CG 144 1.96 0.014 0.00 0.00 0.014

Model10GD 144 1.44 0.010 0.00 0.00 0.010

Model10Du 144 1.44 0.010 9.60 0.067 0.02

Model11CG 256 4.00 0.016 0.00 0.00 0.016

Model11GD 256 3.42 0.013 0.00 0.00 0.013

Model11Du 256 3.42 0.013 16.00 0.063 0.0227

Model12CG 400 5.76 0.014 0.00 0.00 0.014

Model12GD 400 4.93 0.012 0.00 0.00 0.012

Model12Du 400 4.93 0.012 24.00 0.060 0.0213

Model13CG 64 1.10 0.017 0.00 0.00 0.017

Model13GD 64 0.81 0.013 0.00 0.00 0.013

Model13Du 64 0.81 0.013 4.80 0.075 0.0239

Model14CG 144 1.96 0.014 0.00 0.00 0.014

Model14GD 144 1.54 0.011 0.00 0.00 0.011

Model14Du 144 1.54 0.011 9.60 0.067 0.0207

Model15CG 256 4.62 0.018 0.00 0.00 0.018

Model15GD 256 3.42 0.013 0.00 0.00 0.013

Model15Du 256 3.42 0.013 16.00 0.063 0.0227

Model16CG 400 6.66 0.017 0.00 0.00 0.017

Model16GD 400 6.05 0.015 0.00 0.00 0.015

Model16Du 400 6.05 0.015 24.00 0.060 0.0241

56

Hesaplanan etkili kesme alanlarının tüm modellerdeki dağılımını görebilmek

için toplam yapı alanına (A) oranlayarak elde edilen (Ae/A) yapı periyodu ile

ilişkisi grafikleştirilmiştir (Şekil 4.21).

Şekil 4.21. Etkili kat alanlarının toplam yapı alanına oranı ve periyot ilişkisi

Dolgu duvarlı modellerin, dolgu duvar alanlarını da etkili kesme alanına dahil

edilmesinden dolayı, dolgu duvarsızlara göre (Ae/A) değerleri daha düşük

oranlarda karşımıza çıkmaktadır (Şekil 4.21). Buradan yola çıkarak; deprem

anında dolgu duvarlı modellerin yanal kesme kuvvetlerini karşılamada etkili

olduğu söylenebilir.

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.000 0.005 0.010 0.015

Pe

riy

ot

Ae/A

ModelN CG

ModelN GD

ModelN Du

57

5. TARTIŞMA VE SONUÇLAR

Çalışma kapsamında, deprem kuşağında yer alan ülkemizde yaygın olarak tercih

edilen konut türü betonarme binaların deprem davranışı ve dolgu duvarların

bina performansına olan etkisi araştırılmıştır. Bu amaç için, iki eksene göre

taşıyıcı sistemi simetrik seçilen beş, dört, üç ve iki katlı mevcut binalar dolgu

duvarsız ve dolgu duvarlı olarak modellenmiştir. Toplamda on altı bina grup

modellerin doğrusal elastik olmayan yöntem ile performans analizi yapılmıştır.

Dolgu duvarsız model binaların can güvenliği performans seviyesini sağlayan

kolon kesit boyutları küçültülerek göçme öncesi veya göçme durumu

performans seviyesine ulaşmaları sağlanmıştır. Göçme durumundaki dolgu

duvarsız model binalara, aynı kolon kesit boyutları kullanılarak dolgu duvar

eklenmiş ve tekrar analizi yapılarak, bina performans değişimleri gözlenmiştir.

Çalışmada öncelikle model binaların periyot değişimleri karşılaştırılmış daha

sonra BESAM programında kolon ve kiriş elemanlara ait kesit boyut ve

özellikleri tanımlanarak doğrusal elastik olmayan değerlendirme yönteminde

kullanılacak plastik mafsallar oluşturulmuştur. Plastik mafsallar SAP2000

programına tanıtılarak, model binaların statik itme analizi yapılmıştır. Dolgu

duvarlı modellere SAP2000 programında eksenel kuvvet mafsalları tanımlanıp,

duvarlar eşdeğer çapraz çubuk eleman olarak dikkate alınmıştır. Statik itme

analizi sonucunda elde edilen kapasite eğrileri, kütle ve rijitlik bilgileri BESAM

programına tanımlanarak hedef yerdeğiştirme istemi hesaplanmıştır. Statik

itme analizinde çatlamış kesit rijitlikleri dikkate alınmıştır. Hedef yerdeğiştirme

istemlerinin belirlenmesinden sonra SAP2000 programı ile istenen

yerdeğiştirme hedefine göre yapının analizi tamamlanmıştır. Analiz sonucunda

elde edilen kesit tesirleri ve kapasiteleri DELOP programında girilerek deprem

yönetmeliği (2007), koşullarına göre bina performans düzeyleri belirlenmiştir.

58

Yapılan çalışmaların sonucunda dolgu duvarların bina performansını önemli

derecede olumlu yönde değiştirdiği görülmüştür. Dolgu duvarların dikkate

alınmadığı modellerde bina performansı göçme durumunu sağlayan binanın,

dolgu duvarların hesaba katılmasıyla can güvenliği performans seviyesini

sağladığı görülmüştür. Buradaki önemli bir husus; hesaplamalarda bütün dolgu

duvarların boşluksuz olarak hesaplarda kullanılmasıdır. Mevcut binalarda ise

genellikle kapı ve pencere boşluklarının bulunduğu ve bu boşlukların önemli

mertebelerde olduğu bilinmektedir. Bu durumda özellikle duvarlardaki boşluk

oranın az olduğu durumlarda dolgu duvarların bina performansını, tam dolu

duvar kadar olmasa da, olumlu yönde etkileyeceği, duvardaki boşluk oranının

artmasıyla bu etkinin azalacağı söylenebilir. Ancak boşluklu dolgu duvarlı

çerçeve ile dolgu duvarsız çerçevelerin davranışlarının birebir aynı olmayacağı

bu nedenle burulma düzensizliği oluşturmayacak düzgün dolgu duvarlı

yerleşimine sahip sistemlerde duvar boşluk oranına bağlı olarak bahsi geçen

olumlu etkilerin ortaya çıkabileceği ifade edilebilir.

Genel olarak bu çalışma kapsamında yapılan incelemelerin sonucunda:

Dolgu duvarlı modellerin doğal periyotları duvarsız modellere göre

beklendiği gibi daha düşük değerlerde olduğu,

Bina birinci doğal periyodu ile performans düzeyini belirleyen hedef

yerdeğiştirme istemleri arasındaki ilişkinin doğru orantılı olduğu,

Hedef yerdeğiştirme istemleri ve binanın birinci temel periyodu arttıkça,

bina performansının olumsuz yönde etkilendiği,

Yapı periyodu azaldıkça beklenildiği gibi tepe yerdeğiştirme isteminin

azaldığı,

Dolgu duvarların binanın yanal ötelenme rijitliğini arttırdığı buna bağlı

olarak doğal periyotlarını azalttığı,

59

Yapı yüksekliği boyunca boşluksuz ve sürekli konumlanan dolgu

duvarların yapı ötelenmesini kısıtlayarak sanki perde duvar gibi

davrandığı ve yerdeğiştirmeleri önemli derecede azalttığı,

Taban kesme kuvvetini karşılamada dolgu duvarın önemli derecede artış

sağladığı,

Yapı yüksekliği ve açıklık sayıları birbirine yakın olan az sayıdaki bazı

modellerde dolgu duvar eklenmesiyle yatay yük taşıma kapasitesinin

arttığı ancak göçme durumundaki performans seviyelerinin bir değişme

göstermediği,

Yetersiz kolon kesitine sahip göçme durumundaki duvarsız modellere

dolgu duvar eklenmesiyle performans düzeylerinin çoğunlukla güvenli

tarafa geçtiği görülmüştür.

60

KAYNAKLAR

Akkuzu, V., 2007. Betonarme Çerçeveli Dolgu Duvarların Deprem Etkisi Altındaki Dinamik Davranışının İncelenmesi. İstanbul Teknik Ünversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 133s. İstanbul.

Akyürek, O.,2014. Betonarme Bina Performansına Dolgu Duvarların Etkisi.

Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 86s. Isparta.

Beklen, C., 2009. Binalarda Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi. Çukurova

Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 126s. Adana. Canbay, E., 2001. Contribution of RC Infill to the Seismic Behavior of Structural

Systems. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 162s. Ankara.

Celep, Z., Kumbasar, N., 2001. Yapı Dinamiği. Beta Dağıtım, 422s. İstanbul. Celep, Z., 2008. Betonarme Taşıyıcı Sistemlerde Doğrusal Olmayan Davranış ve

Çözümleme. Beta Dağıtım, 226s. İstanbul. Choubey, U.B., 1990. Behaviour of Infilled Frames Under Cyclic Loads, Delhi. Çağlayan, E., 2006. Betonarme Çerçevelerin Yatay Yüklere Göre Analizinde

Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi. Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 47s. Manisa.

DBYBHY, 2007. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik.

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (2007)

Açıklamalar ve Örnekler El Kitabı. Erişim Tarihi: 01.06.2015. http://www.ipkb.gov.tr/ismep/ElKitabi.html

Durmazgezer, E., 2013. Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçevelerin Deprem Etkileri

Altındaki Davranışının İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 125s. İzmir.

Dünya Deprem Risk Haritası, GSHAP, 1999. Erişim Tarihi: 24.04.2015.

http://www.seismo.ethz.ch/static/GSHAP/ FEMA 356, 2000. PrestandardAndCommentaryfortheSeismicRehabilition of

Buildings. Preparedby ASCE for Federal Emergency, Washington D.C. Güder, S., 2012, Dolgu Duvarların Yapısal Analizlerde Göz Önüne Alınmasının

Düşey Düzensizlik ve Deprem Performansına Etkileri, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 97s. İstanbul.

61

Harpal Singh, D.K. Paul, V.V. Sastry, 1998. Inelastic Dynamic Response of Concrete Infilled Frames, 685-693.

Karaduman, A., 1998. Dolgu Duvarların Çerçevelerin Yatay Yükler Altındaki

Davranışına Etkileri. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 118s. Konya.

Karasu, T., 2011. Yumuşak Kat Düzensizliği Bulunan Betonarme Bir Yapının

Türk Deprem Yönetmeliği 2007’ye Göre Performans Analizi. Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 137s. Manisa.

Mertol, A., Mertol, H.C., 2002. Deprem Mühendisliği Depreme Dayanıklı Yapı

Tasarımı. Kozan Ofset, 644s, Ankara. Özel, H., 2007. Çok Katlı Betonarme Binaların Deprem Süresince Davranışlarının

İncelenmesi, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 319s. Kayseri.

Özdoğu, O., 2006. Deprem Etkisi Altındaki Binaların Davranışına Dolgu

Duvarların Etkisi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 85s. Sakarya.

Sandıkçı, T., 2014. Bina Türü Betonarme Bir Yapıda Yumuşak Kat ve Burulma

Düzensizliği İlişkisinin İncelenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 103s. Trabzon.

Sap2000, Version 2014. IntegratedFinite Element Analysis and Design of

Structures Basic Analysis Reference Manual, Computers and Structures Inc. Berkeley, CA, USA.

Sayın, B., 2003. Mevcut Betonarme Yapıların Yeni Deprem Yönetmeliğine Göre

Projelendirilmesi ve Güçlendirme Teknikleri. İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 106s. İstanbul.

Sivri, M., 2003. Dolgulu Çerçevelerin Deprem Davranışı. Süleyman Demirel

Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 75s. Isparta. Sönmez, U., 2013. Effect of Infill Wall StiffnessVariations on theBehaviour of

Reinforced Concrete Frames Under EarthquakeDemands. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 83s. İzmir.

Sucar, İ., 2008. Betonarme Yapılarda Yatay Yükler Etkisi Altında Dolgu

Duvarların Taşıyıcı Sistem Davranışına Etkisi. Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 92s. Balıkesir.

Tezcan, S., Yazıcı, A., Özdemir, Z., Erkal, A., 2007. Zayıf Kat Yumuşak Kat

Düzensizliği. Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 16-20 Ekim, İstanbul, 339-350.

62

Toker, A., 2007. Betonarme Bir Yapıda Dolgu Duvar Etkisinin Doğrusal Olmayan Dinamik Hesap Yöntemiyle İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 93s. İstanbul.

Topçu, A., 2014. Tarihçe: Çimento/Beton/Betonarme/Betonarme Yapılar/İnşaat

Mühendisliği. Erişim Tarihi: 16.02.2015. http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu

Türkiye Deprem Veri Merkezi (TDVM), 1996. Türkiye Deprem Haritası. Erişim

Tarihi: 10.06.2015. http:// tdvm.afad.gov.tr Uysal, K., 2013. Betonarme Binalarda Dolgu Duvarların Deprem Etkisi Altındaki

Davranışının İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 207s. İstanbul.

Yıldırım, M., 2009. Betonarme Çerçeveli Yapılarda Dolgu Duvar Oranına Göre

Yapı Periyodunun Değişiminin Saptanması, Yıldız Teknik Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, 107s. İstanbul.

63

ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Ayşe SAYDAM Doğum Yeri ve Yılı : Yalova, 1984 Medeni Hali : Evli Yabancı Dili : İngilizce E-posta : aysetanribir@hotmail.com Eğitim Durumu Lise : ISPARTA ANADOLU Lisesi, 2002 Lisans : SDÜ, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği, 2008 : ANADOLU Üni. İktisat Fakültesi, Kamu Yönetimi, 2012 Lisansüstü Erasmus : CERGY PONTOISE Üniversitesi, 02.2011-06.2011 Mesleki Deneyim ISPARTA BELEDİYESİ İmar Müdürlüğü 2008-2009 Université de NEUVILLE Beton Lab. Asistan 2011 ERALKO İnşaat Ltd. Şti. Şantiye Şefi 2012 Küçük Esnaflar Sanayi Sitesi Şantiye Şefi YÜCESOY İnşaat Ltd. Şti. 2012-Halen GÜNEŞ İnşaat Ltd. Şti. Şantiye Şefi 2013 ARVAS İnşaat Ltd. Şti. Şantiye Şefi 2013 HATİPOĞLU İnşaat A.Ş. Şantiye Şefi 2014 DENEY Beton Laboratuvarı Denetçi 2014-2015 AYDEM Fotovoltaik Danışmanlık Mühendislik İnşaat Ltd. Şti. Şirket Müdürü 2015-Halen