Evaluation of the Performance of Reinforced Concrete Structures by Single-Mode Pushover Analysis

Abstract

Bu tez çalışmasında, ele alınan konu iki farklı taşıyıcı yapı sistemine sahip betonarme binaların, 2018 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'nde açıklanan hesap esasları kullanılarak taşıyıcı sistem elemanlarının performanslarının değerlendirilmesidir. Yapı modellerine doğrusal olmayan statik analiz uygulanmış, yapı taşıyıcı eleman kesitlerine lineer olmayan davranışları için plastik mafsal kabulü yapılmıştır. Kapasite spektrum yöntemi ve tek modlu itme yöntemi esaslarını kullanarak; yapıların hedef deplasmanları (performans noktaları), tepe yer değiştirme-taban kesme kuvveti ilişkisi ve zemin katta bulunan taşıyıcı sistem elemanlarının hasar seviyeleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Taşıyıcı sistem türünün farklılığına bağlı olarak taşıyıcı sistem elemanlarının yük artışında göstermiş oldukları yapı davranışları araştırılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda yapılara Kapasite Spektrum Yöntemi ve Tek Modlu İtme yöntemi uygulanarak maksimum modal yer değiştirme değerleri hesaplanmış, doğrusal olmayan analiz hesap sonucunda taşıyıcı elemanlarda oluşan plastik dönmelerin, dönme sınır değerleriyle kıyaslanarak hangi hasar bölgesinde kaldıklarına karar verilmiştir. Salt çerçeve yapı ve perde-çerçeve yapının taşıyıcı sistem elemanlarında farklı hasar durumları elde edilmiştir. Elde edilen veriler ile betonarme yapıların tasarım ve değerlendirme kısmında kullanılan doğrusal olmayan yöntemlerin doğruluk derecesi çerçeve yapı ve perde-çerçeve yapı üzerinde değerlendirilmiştir.

The subject discussed in this thesis is the evaluation of the performance of the bearing system elements of reinforced concrete buildings with two different structural systems by using the calculation principles declared in the Turkısh Earthquake Resistant Code-2018. Nonlinear static analysis was applied to the building models, and plastic hinge assumption have been adopted for their nonlinear behavior on the cross sections of the structural bearing elements. By using the capacity spectrum method and the single-mode pushover method calculation principles, the target displacements (performance points) of the structures, the relationship between the peak displacement and the base shear force, and the damage levels of the bearing system elements located on the ground floor were comparatively examined. Depending on the difference of the bearing system type, the structural behaviors of the bearing system elements in the load increase were investigated. As a result of the study, the maximum modal displacement values were calculated by applying the Capacity Spectrum Method and Single Mode Pushover Method to the structures, and it was decided which damage zone the plastic rotations formed in the bearing elements by comparing with the rotational limit values as a result of nonlinear analysis. Different damage cases were obtained in the structural system elements of the pure frame structure and shear wall-frame structure. With the data obtained, the degree of accuracy of nonlinear methods used in the design and the evaluation of reinforced concrete structures was evaluated on frame structure and shear wall-frame structure.