Abstract

Bu çalışmanın amacı, sismik izolasyon yöntemi ile güçlendirilen eski tip betonarme bir binanın sismik taleplerindeki değişimin incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda, Türkiye yapı stokunda yer alan, eski tip betonarme binaların özelliklerini taşıyan, 8 katlı bir konut binası tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan bina, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlerden oluşan bir taban izolasyon sistemi ile güçlendirilmiştir. Güçlendirme öncesini ve sonrasını temsilen betonarme konut binasının iki farklı sayısal modeli oluşturulmuştur. Modellerin ilkinde, bina güçlendirmeden önceki hali ile ankastre mesnetli olarak modellenmiştir. İkinci sayısal modelde ise güçlendirilmiş, sismik taban izolasyonlu yapı modeli oluşturulmuştur. Kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlerin modellenmesinde, kurşun çekirdekteki sıcaklık artışına bağlı olarak gelişen dayanım kaybı dikkate alınmıştır. Sayısal modellerin doğrusal olmayan dinamik analizleri seçilen yakın saha ivme kayıtları etkisinde, modellerin her iki yatay doğrultusunda eş zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Betonarme konut binasının sismik izolasyon yöntemi ile güçlendirilmesi sonrasında sismik taleplerinin ne ölçüde değiştiğini gösterebilmek için, sayısal modellerden elde edilen göreli kat ötelemesi, kat kesme kuvveti ve kat ivmesi talepleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Sonuçlar, sismik izolasyon yöntemi ile güçlendirilen eski tip betonarme konut binasının sismik taleplerinin önemli ölçüde azaldığını göstermektedir.

References

[1] Cardone D, Flora A, Gesualdi G. Inelastic response of RC frame buildings with seismic isolation. Earthquake engineering & Structural Dynamics 2013; 42(6):871-889.

[2] Mazza F, Mazza M, Vulcano AJES. Nonlinear response of rc framed buildings retrofitted by different base-isolation systems under horizontal and vertical components of near-fault earthquakes. Earthquakes and Structures 2017:12(1):135-144.

[3] Murota N, Suzuki S, Mori T, Wakishima K, Sadan B, Tuzun C, ... & Erdik M. Performance of high-damping rubber bearings for seismic isolation of residential buildings in Turkey. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 2021:143:106620.

[4] Cardone D, Viggiani LRS, Perrone G, Telesca A, Di Cesare A, Ponzo FC, ... & Pavese A. Modelling and seismic response analysis of existing Italian residential RC buildings retrofitted by seismic isolation. Journal of Earthquake Engineering 2023;27(4);1069-1093.

[5] Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik-ABYYHY. Afet ve Acil Durum Baskanlıgı, 1998, Ankara, Türkiye.

[6] Dicleli M. Performance of seismic-isolated bridges in relation to near-fault ground-motion and isolator characteristics. Eartquake Spectra 2006;22(4):887–907.

[7] Constantinou MC. Lecture notes of Aseismic Base Isolation at State University of New York at Buffalo, 2009.

[8] Ozdemir G, Constantinou MC. Evaluation of equivalent lateral force procedure in estimating seismic isolator displacements. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 2010;30(10): 1036-1042.

[9] Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-TBDY. Afet ve Acil Durum Baskanlıgı, 2018, Ankara, Türkiye.

[10] Constantinou MC, Whittaker AS, Fenz DM, Apostolakis G. Seismic isolation of bridges, Report to the State of California Department of Transportaion, Report No:65A0174, 2007 University at Buffalo, NY.

[11]

Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees). Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley; 2022.

[12]

Paspuleti C. Seismic Analysis of an Older Reinforced Concrete Frame Structure. MSc Thesis, University of Washington, Washington; 2002.

[13] Monti G, Spacone E. Reinforced concrete fiber beam element with bond-slip. J Struct Engineering 2000;126(6):654–61.

[14] Paulay T, Priestley MN. Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings. New York: Wiley, 1992:Vol.768).

[15] Kumar M, Whittaker AS, Constantinou MC. An advanced numerical model of elastomeric seismic isolation bearings. Earthquake Engineering & Structural Dynamics 2014;43(13):1955-1974.

[16] Robinson WH. Lead‐rubber hysteretic bearings suitable for protecting structures during earthquakes. Earthquake Engineering and Structural Dynamics 1982;10(4): 593-604.

[17] Kalpakidis IV, Constantinou MC. Effects of heating on the behavior of lead-rubber bearing. I: Theory. Journal of Structural Engineering 2009;135(12):1440-1449.

[18] Kalpakidis IV, Constantinou MC. Effects of heating on the behavior of lead-rubber bearings. II: Verification of theory. Journal of Structural Engineering 2009;135(12):1450-1461.

[19] Somerville PG, Smith NF, Graves RW, Abrahamson NA. Modification of empirical strong ground motion attenuation relations to include the amplitude and duration effects of rupture directivity. Seismol Res Lett 1997;68(1):199–222.