Depremde devrilmeye karşı bina yükseklik/genişlik oranının zemin yatak katsayısına bağlı olarak bilgisayar destekli optimum tasarımı

Abstract

Nüfusunun %98'i deprem bölgesinde yaşayan Ülkemizde betonarme karkas binaların analizlerinde, depreme karşı toptan kayma ve devrilme tahkiki yapılmamakta ve zemin-yapı etkileşimi (ZYE) de dikkate alınmamaktadır. Ancak 1999 Kocaeli depreminde, dar cepheli ve yüksek bazı binaların temelleri radye olmasına rağmen, üst yapısında hiçbir hasar olmaksızın, temeliyle birlikte toptan devrildiği görülmüştür. Betonarme karkas binaların devrilme tahkikinde, bina yüksekliğinin cephe genişliğine oranının (H/B) en önemli parametre olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, zemin yatak katsayısının (K) bu oranı ne oranda etkilediği de incelenmiştir. Bu nedenle 1. derece deprem bölgesinde, K'ya bağlı olarak H ve B arasındaki ilişkiyi ortaya koyabilmek için bilgisayar destekli tasarım yapılmıştır. Bu çalışmada, binanın optimum H/B oranını belirlemek amaçlanmış olup, zeminin çekme dayanımı ihmal edilerek, 4 farklı H/B oranının her biri için 5'er farklı K katsayısı ile 20 adet farklı bina modeli tasarlanmıştır. STA4CAD V13.1 programı ile 20 lineer analiz ve ayrıca ETABS 13.0.0 programı ile P-? etkileri de dikkate alınarak 20 lineer ve 20 nonlineer analiz olmak üzere toplam 60 farklı analiz yapılmıştır. Analizler sonucunda bina genişliğine ve zemin yatak katsayısına bağlı olarak, bina yüksekliğinin belirlenmesi hususunda gerçek bina davranışıyla uyumlu veriler elde edilmiştir.

In our country where %98 of population living in, during earthquake totaly slide or overturning of reinforced concrete building and soil-structure interaction (SSI) is not taken care in structurel analysis. However, it observed that in 1999 Kocaeli Earthquake, as though they have raft foundation some of the buildings with narrow width and height were totaly overturned with its raft foundation without any demolish or structural failure in other parts of the building. The ratio of height-width (H/B) of a building is known as one of the most important parameter in the overturn-analysis of reinforced concrete buildings. Herein, it is inspected that how much soil spring ratio (K) effects the ratio of H/B. That is why depending on the K a computer aided design has been conducted to put out the corelation between H and B. In this study, it is aimed that to put out optimum H/B ratio of a building, neglecting soil tension strength, with 4 different H/B ratio and also for each different H/B ratio using 5 different K coefficient totally 20 different building modals are designed. Using STA4CAD V13.1 program 20 lineer analysis and also using ETABS 13.0.0 program and taking care P- ? effects 20 lineer and 20 nonlineer analysis totally 60 analysis were carried out. As a result of these analysis, depending on the width of the building and soil spring coefficient, a good corelation is found out to determined height of the building.