Doğrusal Elastik Olmayan Değerlendirme Yöntemi ile Eğitim Binalarının Deprem Güvenliğinin İncelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Hakan Ulutaş
Eş Danışman: Hamide KABAŞ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Ülkemizdeki okul yapılarının büyük oranda tip projeler kullanılarak inşa edilmektedir. İnşa edilen bu okul binalarının büyük çoğunluğunun simetrik kalıp planlarına sahip olması ve benzer mimari görünüme sahip olması ''Acaba okul binalarının deprem güvenliklerinin incelenmesi uzun hesaplar yapılmadan pratik bir yaklaşım ile yapılabilir mi?'' sorusunu akla getirmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, okul türü binaların deprem güvenliğinin pratik şekilde belirlenmesi için ATI, KAYGI ve KANI olmak üzere üç yaklaşım önerilmiştir. Bu amaçla 4,6 ve 8 derslikli olmak üzere üç tip model bina kalıp planı seçilmiştir. Seçilen 3 tip kalıp planının her birinin her iki yönüne simetrik 4 adet betonarme perde yerleştirilerek perdeli çerçeveli sistemler oluşturulmuştur. Seçilen 3 tip kalıp planının her biri 2, 3, 4 ve 5 katlı olarak modellenmiştir. Model binaların her biri 2 tip malzeme grubu için oluşturulmuştur. Birinci tip malzeme grubu, yurdumuzdaki binaların genel malzeme durumlarını yansıtması açısından beton sınıfı C10, donatı sınıfı S220 ve mesnet bölgelerinde sargılama Yok olarak seçilerek bu malzeme tipi kısaca C1S2Y olarak adlandırılmıştır. İkinci tip malzeme grubu ise binalarının projede öngörülen malzeme durumlarını yansıtması açısından beton sınıfı C20, donatı sınıfı S420 ve mesnet bölgelerinde sargılama Var olarak seçilmiş ve bu malzeme tipi kısaca C2S4V olarak adlandırılmıştır. Böylece hesaplamalarda toplamda 24 adet tip okul binası dikkate alınmıştır. Çalışma kapsamında üretilen 24 adet model okul binasının, doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinden Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü yöntemi ile Sap 2000 programı kullanılarak performans değerlendirilmesi yapılmıştır. Çalışma kapsamında okul türü binalar incelendiği için model binaların hedeflenen minimum hedef performans seviyeleri, DBYBHY (2007)'ye göre 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan depremler için Hemen Kullanım (HK) ve 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan depremler için Can Güvenliği (CG) şeklindedir. Seçilen 24 adet model binanın her biri aşılma olasılığına göre hedeflenen minimum hedef performans seviyelerini sağlayana kadar betonarme perdeler her iki yönde 5'er cm artırılarak öngörülen performans seviyesini sağlayan en küçük perde duvar boyutları her iki doğrultu için elde edilmiştir. Böylece bu tez çalışması kapsamında model binalar için toplamda 96 adet en küçük perde duvar boyutu elde edilmiştir. Aranan perde duvarların boyutları model binalar için yaklaşık 8-15 deneme yapılarak belirlenmiştir. Dolayısıyla, yapılan bu tez çalışması kapsamında model binalar için yaklaşık olarak 750 adet doğrusal elastik olmayan çözüm yapılmıştır. Model bina çözümleri kullanılarak okul tipi binaların deprem güvenliğini belirlemede kullanılmak üzere 3 adet pratik yaklaşım önerilmiştir. Bu yaklaşımlardaki sınır değerlerin tutarlılığının tespiti için Isparta bölgesinde bulunan 30 adet çerçeveli ve perdeli çerçeveli okul binası proje verileri temin edilmiştir. Belirlenen bu 70 adet okul binasının her birinin, C1S2Y ve C2S4V malzeme grupları için doğrusal olmayan değerlendirme yöntemi ile performans seviyeleri belirlenmiştir. 70 adet okul binasına her iki doğrultuda, iki tip malzeme ve iki tip hedef performans seviyesi için (50 yılda aşılma olasılığı %10 olan depremler için Hemen Kullanım, 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan depremler için Can Güvenliği) çözüm yapıldığından mevcut binalar için 560 adet çözüm yapılmıştır. Tez kapsamından model ve mevcut binalar için toplamda yaklaşık 1250 adet doğrusal elastik olmayan ayrıntılı çözüm yapılmıştır. 70 adet okul binası, önerilen yaklaşımların her biri ile performans değerlendirmesine tabi tutulmuştur. Yapılan performans değerlendirmesi kapsamında elde edilen sonuçlar, DBYBYH esasları ile uyumlu olarak ayrıntılı yapılan çözüm sonuçları ile kıyaslanarak pratik performans değerlendirme yaklaşımlarının geçerlilikleri incelenmiştir. Tez çalışması kapsamında ayrıca yeni tasarlanan okul binalarının depreme karşı güvenli olması için gerekli olan kolon ve perde duvarların miktarları önerilen yaklaşımlar ile belirlenmiştir. Bunun için, kat adedine ve C2S4V malzeme grubuna bağlı olarak önerilen yaklaşımlarda verilen indeks ifadesini ilgili yaklaşımın sınır indeks değerine eşitleyerek düşey taşıyıcı elemanlar boyutlandırılmıştır. Çalışma kapsamında betonarme kesitlerin analizleri BESAM programı kullanılarak yapılmıştır.