Abstract

Bu çalışmada, sismik izolasyonlu betonarme yapılarda yumuşak kat düzensizliğinin üst yapı davranışına etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla zemin kat yüksekliği üç ve beş metre olacak şekilde üç katlı betonarme yapılar oluşturulmuştur. Çalışmada yalıtım birimi olarak kurşun çekirdekli kauçuk izolatörler seçilmiştir. Kurşun çekirdekli kauçuk izolatörler için dayanım kaybının dikkate alındığı ve alınmadığı iki durum incelenmiştir. Yönetmeliklerde verilen yalıtım birimi davranış modeli dayanım kaybının dikkate alınmadığı durumu temsil etmektedir. Dayanım kaybının dikkate alındığı durum ise gerçek izolatör davranışını temsil etmektedir. Ölçeklendirilmiş farklı deprem kayıtları kullanılarak çift doğrultulu analizler, eş zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca çalışmada izolasyon periyodu (Tiso) ve karakteristik dayanım oranını (Q/W) temsilen üçer parametre dikkate alınmıştır. Bu parametreler sırasıyla Tiso için 2.5s, 3.0s, ve 3.5s ve Q/W için 0.75, 0.100 ve 0.125 şeklindedir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda incelenen yapılara ait göreli kat ötelemeleri, yönetmelikler tarafından önerilen sınır değerler ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak yumuşak kat düzensizliği bulunan sismik izolasyonlu yapılardan elde edilen göreli kat ötelemesi değerlerinin yönetmeliklerde verilen 0.005 sınır değerlerinden daha küçük olduğu tespit edilmiştir.

References

[1] Naeim F, Kelly JM. Design of Seismic Isolated Structures: From Theory to Practice. John Wiley; 1999.

[2] Kelly, J. M. 1981. “A seismic base isolation: history and prospects”, Proc. 1st World Congress on Joints and Bearings, ACI-SP-70 1: 549–586.

[3] Matsagar VA, Jangid RS. Influence of isolator characteristics on the response of base-isolated structures. Eng Struct 2004;26:1735–49.

[4] Kömür, M.A., Karabork, T., Deneme, I. O. 2011. “Nonlinear dynamic analysis of isolated and fixed-base reinforced concrete structures”, Gazi University Journal of Science, 24(3), 463-475.

[5] Fakhouri, M.Y., Igarashi, A. 2012. “Dynamic response control of multi-story structures by isolators with multiple plane sliding surfaces: A parametric study”, Engineering structures, 34, 81-94.

[6] Kömür, M.A. 2016. “Soft-story effects on the behavior of fixed-base and LRB base-isolated reinforced concrete buildings”, Arabian Journal for Science and Engineering, 41(2), 381-391.

[7] Mazza, F., Mazza, M., Vulcano, A. 2017. “Nonlinear response of RC framed buildings retrofitted by different base-isolation systems under horizontal and vertical components of near-fault earthquakes”, Earthq Struct, 12(1), 135-144.

[8] Kanbir Z, Alhan C, Özdemir G. Influence of superstructure modeling approach on the response prediction of buildings with LRBs considering heating effects. Structures 2020;28:1756–73.

[9] Erdoǧdu H, Çavdar E, Özdemir G. Comparison of design spectra in turkish earthquake codes (tec and tbec) in terms of seismic isolator design. Tek Dergi/Technical J Turkish Chamb Civ Eng 2021;32:11127–52.

[10] Doğangün, A. 2018. Betonarme Yapıların Hesap ve Tasarımı (15. Baskı). İstanbul: Birsen Yayınevi.

[11] Kelly, J. M., Eidinger, J. M., Derham, C. J. 1977. “A practical soft story earthquake isolation system”, Earthquake Engineering Research Center, College of Engineering, University of California.

[12] Todorovska, M. I. 1999. “Base Isolation by a Soft First Story with Inclined Columns”, Journal of Engineering Mechanics, 124(4): 448-457.

[13] Sahoo, D. R., Rai, D. C. 2013. “Design and evaluation of seismic strengthening techniques for reinforced concrete frames with soft ground story”, Engineering structures, 56, 1933-1944.

[14] Dubal, R., Neha, G., Patil, G. R., Vasanwala, S., Modhera C. 2014. “Application of performance based seismic design method to reinforced concrete moment resistant frame with vertical geometric ırregularity with soft storey”, American Journal of Engineering.

[15] Takahashi, S., Halim, S., Ichinose, T., Kotani, G., Teshigawara, M., Kamiyaa, T., Fukuyama, H. 2014. “Strength of Beam-column Joint in Soft First Story RC Buildings Part 1: Experiment”, Journal of Advanced Concrete Technology, 12(5), 138-145.

[16] Benavent-Climent, A., Mota-Páez, S., 2017. “Earthquake retrofitting of R/C frames with soft first story using hysteretic dampers: Energy-based design method and evaluation”, Engineering Structures, 137, 19-32.

[17] Oinam, R. M., Sahoo, D. R. 2018. “Numerical evaluation of seismic response of soft-story RC frames retrofitted with passive devices”, Bulletin of Earthquake Engineering, 16(2), 983-1006.

[18] Özyürek, K., Beyen, K. 2019. “Farklı özellikleri olan depremler altında zayıf kat ve yumuşak kat düzensizliklerinin incelenmesi”, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri dergisi, cilt.1, no.1, ss.1-12.

[19] M Saiful Islam AB, Jameel M, Ishtiaq Ahmad S, Zamin Jumaat M. Study on corollary of seismic base isolation system on buildings with soft storey. vol. 6. 2011.

[20] Fakhouri, M. Y., Igarashi, A. 2013. “Multiple‐slider surfaces bearing for seismic retrofitting of frame structures with soft first stories”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 42(1), 145-161.

[21] Mazza F. Residual seismic load capacity of fire-damaged rubber bearings of r.c. base-isolated buildings. Eng Fail Anal 2017;79:951–70.

[22] Mazza, F., Mazza, M., Vulcano, A. 2018. Base-isolation systems for the seismic retrofitting of RC framed buildings with soft-storey subjected to near-fault earthquakes”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 109, 209-221.

[23] TBDY. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, (TBDY), 2018. Afet ve Acil Durum Başkanlığı, Ankara, Türkiye 2018.

[24] Eurocode8: Design of Structures for Earthquake Resistance- Part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules for Buildings, EN 1998-1, 2004.

[25] American Society of Civil Engineers/Structural Engineering Institute, 2016. “Minimum Design Loads For Buildings And Other Structures”, ASCE/SEI 7-16, Reston, VA.

[26] Cavdar E, Ozdemir G, Bayhan B. Significance of ground motion scaling parameters on amplitude of scale factors and seismic response of short- And long-period structures. Earthq Spectra 2019;35:1663–88.

[27] Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees), 2021. Version: 3.3.0, Software, University of California, Pacific Earthquake Engineering Research Center, Berkeley, California, 2021. http://opensees.berkeley.edu/.

[28] Robinson WH. Lead-Rubber Hysteretic Bearings Suitable for Protecting Structures During Earthquakes. Earthq Eng Struct Dyn 1982;10:593–604.

[29] Alhan C, Şahin F. Protecting vibration-sensitive contents: An investigation of floor accelerations in seismically isolated buildings. Bull Earthq Eng 2011;9:1203–26.

[30] Ozdemir G, Dicleli M. Effect of lead core heating on the seismic performance of bridges isolated with LRB in near-fault zones. Earthq Eng Struct Dyn 2012;41:1989–2007.

[31] Ozdemir G, Constantinou MC. Evaluation of equivalent lateral force procedure in estimating seismic isolator displacements. Soil Dyn Earthq Eng 2010;30:1036–42.

[32] PEER Ground Motion Database-Beta Version With special tha