Betonarme bir deney binasının hasar düzeyinin Türk Deprem Yönetmeliği'ne (DBYBHY, 2007) göre belirlenmesi

2010 yılında tam ölçekli, dört katlı, betonarme bir binanın Japonya'nın Miki şehrinde yer alan NIED EDefense sarsma tablası üzerinde üç eksenli dinamik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Japonya'da benimsenmiş deprem yönetmeliklerine (JSL, 2007; AIJ, 1999) göre tasarımı yapılmış binanın taşıyıcı sistemi bir yönde perdelerden, diğer yönde ise iki açıklıklı çerçevelerden oluşmaktadır. Binaya büyük deformasyonlara ulaşana kadar şiddetleri artırılan yer hareketleri uygulanmıştır. Bu çalışmanın amacı, 2007 Türk Deprem Yönetmeliği'nde verilen modelleme kabullerini ve hasar düzeylerini tespit kriterlerini CSI Perform 3D programında zaman tanım alanında hesap yöntemi kullanılarak irdelemektir. Deney binasında gözlenen hasarların analiz modeliyle yakalanması hedeflenmiştir. Analizlerden elde edilen kestirimlerle deney sonuçları arasında bir takım farklılıklar olduğu gözlenmiştir. Özellikle yüksek şiddetli yer hareketi kayıtları altında analiz modelinin deneyde gözlemlenen hasar seviyelerini yakalayamadığı, bu sebeple yönetmelikte verilen modelleme ve kesit hasar sınırları ile ilgili hükümlerin geçerliğinin irdelenmesi gerektiği anlaşılmıştır.

Damage assessment of a reinforced concrete test building based on Turkish Seismic Code 2007

A series of three-dimensional dynamic shaking table tests were conducted on a full-scale, four-story, reinforced concrete building on the NIED E-Defense shake table in 2010. Design of the building was basedon Japanese seismic codes (JSL, 2007; AIJ, 1999). The lateral load resisting system of the building wasconsisting of shear walls in one direction and two-bay moment frames in the other direction. The buildingwas subjected to increasing intensity shaking until large deformations were reached. This paper focuses onassessing the modeling assumptions and damage limit state criteria provided by 2007 Turkish Seismic Codebased on nonlinear response history analysis results of the building using CSI Perform 3D. Someinconsistencies were noted between analytical estimations and experimental results. The analytical modelwas not able to capture observed damages at high-intensity level ground motions, which proved the need tofurther investigate validity of the modeling and damage limit state provisions provided by the code.

PDF

___

1. AIJ, Design Guidelines for Earthquake Resistant Reinforced Concrete Buildings Based on the Inelastic Displacement Concept, Architectural Institute of Japan, Tokyo, Japan, 440 1999.
2. MLIT, Technological Standard Related to Structures of Buildings, Ministry of Land, Infrastructure, Transport, and Tourism, Tokyo, Japan, 2007.
3. DBYBHY, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007.
4. Thomsen J.H., Wallace J.W., Experimental Verification of Displacement-Based Design Procedures for Slender Reinforced Concrete Structural Walls, J. Struct. Eng., 130 (4), 618-630, 2004.
5. Lowes L.N., Lehman D.E., Birely A.C., Kuchma D.A., Marley K.P., Hart C.R., Earthquake response of slender planar concrete walls with modern detailing, Eng. Struct., 43, 31-47, 2012.
6. Tran T.A., Experimental and Analytical Studies of Moderate Aspect Ratio Reinforced Concrete Structural Walls, Doktora Tezi, University of California, Los Angeles, 2012.
7. Bakırcı Er Ş., Aykaç S., Can H., Behaviour of Reinforced Concrete Weak Column-Beam Connections, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (3), 537-547, 2014.
8. Ghannoum W.M., Moehle J.P., Shake-table tests of a concrete frame sustaining column axial failures, ACI Struct. J. 109 (3), 393-402, 2012.
9. Panagiotou M., Restrepo J.I., Conte J.P., Shake-Table Test of a Full-Scale 7-Story Building Slice. Phase I: Rectangular Wall, J. Struct. Eng., 137 (6), 691-704, 2011.
10. Tuncer Ö., Betonarme yapıların deprem performansının doğrusal ve doğrusal olmayan yöntemlerle belirlenmesi, YL Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İTÜ, 2015.
11. Aşık N.G., Perdelerden Oluşan Oniki Katlı Bir Betonarme Yapının Performansının İncelenmesi, YL Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İTÜ, 2011.
12. Kazaz İ., Gülkan P., Süneklik Düzeyi Yüksek Betonarme Perdelerdeki Hasar Sınırları, İMO Teknik Dergi, 6113 (6140), 387, 2012.
13. CSI Perform 3D V5, Nonlinear Analysis and Performance Assessment for 3D Structures, Computer and Structures, Inc. Berkeley, CA, 2011.
14. Nagae T., Wallace J.W., Design and instrumentation of the 2010 E-Defense four-story reinforced concrete and post-tensioned concrete buildings, PEER-2011/104, UC Berkeley, 2011.
15. Tuna Z., Seismic Performance, Modeling, and Failure Assessment of Reinforced Concrete Shear Wall Building, Doktora Tezi, University of California, Los Angeles, 2012.
16. Nagae T., Ghannoum W.M., Kwon J., Tahara K., Fukuyama K., Matsumori T., Moehle J.P., Design implications of large-scale shake-table test on four-story reinforced concrete building, ACI Struct. J., 112 (2), 135-146, 2015.
17. Priestley M.J.N., Calvi G.M., Kowalsky M.J., Displacement-based seismic design of structures, IUSS Press, Pavia, Italy, 2007.
18. PEER/ATC-72-1, Modeling and acceptance criteria for seismic design and analysis of tall buildings. Applied Technology Council, Redwood City, CA, 2010.
19. Türk Standartları Enstitüsü, TS 500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Ankara, 2000.