Betonarme binalarda dolgu duvarların düşey deprem davranışına etkisi
The effect of infill walls on the vertical earthquake behavior of reinforced concrete buildings
- Tez No: 999164
- Danışmanlar: PROF. DR. SELÇUK BAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, Earthquake Engineering
- Anahtar Kelimeler: Betonarme yapılar, Reinforced concrete structures
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bartın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Yapı Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, farklı yüksekliklerdeki betonarme çerçeveli yapıların düşey deprem etkisi altındaki davranışları incelenmiş ve dolgu duvarların bu davranış üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın temel amacı, Türkiye'de son yıllarda üzerinde durulan düşey deprem bileşeninin yapısal performans üzerindeki rolünü nicel olarak ortaya koymaktır. Analizlerde kullanılmak üzere beş farklı yükseklikte (15 m, 24 m, 33 m, 51 m ve 102 m) betonarme bina modeli oluşturulmuştur. Öncelikle her bir yapı STA4CAD programında TBDY-2018 ve TS500 standartlarına uygun olarak tasarlanmış, ardından SAP2000 ortamına aktarılmıştır. Burada taşıyıcı eleman kesitleri, malzeme özellikleri ve kütle tanımları korunarak üç boyutlu sonlu eleman modelleri hazırlanmıştır. Dolgu duvarlar, eşdeğer tekli basınç çubuğu (çekme almayan) modeli kullanılarak temsil edilmiş ve her duvarın mekanik özellikleri deneysel verilerden elde edilen hesap tablolarına göre tanımlanmıştır. Deprem analizlerinde, PEER (Pacific Earthquake Engineering Research Center) veri tabanından seçilen on bir adet gerçek deprem kaydı kullanılmıştır. Seçilen kayıtlar, Bartın ili zemin sınıfına uygun olacak şekilde ölçeklendirilmiş ve dalgacık (wavelet) tabanlı spektral eşleştirme yöntemi ile TBDY-2018 elastik tasarım spektrumu ile uyumlu hale getirilmiştir. Her bina, hem yalnızca yatay (H) hem de yatay + düşey (H+V) deprem bileşenleri altında zaman-tanım alanında analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, taban kesme kuvveti (VT), taban devrilme momenti (MT) ve taban eksenel kuvveti (NT) gibi global parametreler üzerinden değerlendirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, düşey deprem bileşeninin tüm yapı yüksekliklerinde taban eksenel kuvvetleri üzerinde belirgin artışlara neden olduğu, bu artışın özellikle orta ve yüksek kat yapılarına sahip binalarda daha etkin olduğu görülmüştür. Taban devrilme momenti açısından bakıldığında, düşey deprem bileşeni kat sayısı arttıkça moment taleplerini de artırdığı tespit edilmiştir. Buna karşılık, taban kesme kuvveti değerlerinde düşey deprem bileşeninin etkisinin sınırlı kaldığı ve sonuçların büyük ölçüde yatay deprem bileşeni tarafından belirlendiği gözlemlenmiştir. Dolgu duvarların düşey depreme etkisi incelendiğinde, dolgu duvarlı modellerde yapı rijitliğinin artmasıyla birlikte düşey deprem etkisine bağlı eksenel kuvvet artışlarının kısmen sınırlandığı, özellikle yüksek yapılarda dolgu duvarların azalış yönünde rol üstlendiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, dolgu duvarların yapısal analizlerde yalnızca yatay deprem yükleri açısından değil, düşey deprem bileşenlerinin oluşturduğu eksenel kuvvet ve moment talepleri bakımından da dikkate alınması gerektiği ortaya konmuştur. Elde edilen bulgular, mevcut deprem yönetmeliklerinde düşey deprem etkisinin tanımlanma biçiminin, özellikle farklı bina yükseklikleri ve dolgu duvar etkileşimi göz önünde bulundurularak yeniden değerlendirilmesinin gerekli olduğuna işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the behavior of reinforced concrete (RC) frame structures with different heights under the effect of vertical earthquake components was investigated, and the influence of infill walls on this behavior was comparatively evaluated. The main objective of the study is to quantitatively reveal the role of the vertical earthquake component—an issue that has received increasing attention in Turkey in recent years—on structural performance. For the analysis, five reinforced concrete building models with different total heights (15 m, 24 m, 33 m, 51 m, and 102 m) were developed. Each structure was first designed in accordance with TBDY-2018 and TS 500 standards using the STA4CAD software and subsequently transferred to the SAP2000 environment. Three-dimensional finite element models were generated by preserving member dimensions, material properties, and mass definitions. Infill walls were represented using the equivalent single diagonal compression strut model (compression-only), and the mechanical properties of each wall were defined based on calculation tables derived from experimental data. In the seismic analyses, eleven real earthquake records selected from the PEER (Pacific Earthquake Engineering Research Center) database were employed. The selected records were scaled to be compatible with the soil conditions of Bartın province and matched to the TBDY-2018 elastic design spectrum using a wavelet-based spectral matching method. Each building was analyzed in the time-history domain under both horizontal-only (H) and combined horizontal + vertical (H+V) earthquake components. The obtained results were evaluated in terms of global structural parameters, including base shear force (VT), base overturning moment (MT), and base axial force (NT). The analysis conducted for comparison indicated that the vertical earthquake component caused significant increases in base axial forces across all building heights, with this effect being more pronounced in mid-rise and high-rise structures. In terms of base overturning moment, it was observed that the contribution of the vertical earthquake component increased with the number of stories. Conversely, the influence of the vertical component on base shear forces remained relatively limited, and the results were largely governed by the horizontal earthquake component. An examination of the effect of infill walls under vertical seismic action revealed that, due to the increased structural stiffness in infill-walled models, the axial force demands induced by vertical earthquake effects were partially restrained. This mitigating effect was found to be more evident in taller buildings, where infill walls played a reducing role in vertical demand levels. In conclusion, the findings demonstrate that infill walls should be considered in structural analyses not only with respect to horizontal seismic effects but also in terms of axial force and moment demands induced by vertical earthquake components. The results further indicate that the current representation of vertical earthquake effects in seismic design codes should be re-evaluated, particularly by accounting for variations in building height and infill wall–frame interaction.
Benzer Tezler
- Betonarme binalarda zemin kat yüksekliğinin farklı olması durumunda dolgu duvarların etkisinin incelenmesi
The effect of infill walls in reinforced concrete buildings with different ground floor heights
ÖZGE ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY AKSU ÖZKUL
- Kısmi boşluklu dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin doğrusal olmayan davranışının incelenmesi
Investigation of nonlinear behavior of reinforced concrete frames with partially infilled walls
ONUR ÖZTÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF YEŞİLCE
YRD. DOÇ. TANER UÇAR
- Betonarme binaların deprem davranışına dolgu duvarlı çerçeve sistemlerin etkisi
The effect of infilled walls of reinforced concrete frame during the earthquake
YASEMİN FİRDES AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiErzincan Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA KUMBASAROĞLU
- Çok katlı betonarme yapılarda düşeydeki düzensizliklerin deprem kuvvetleri altındaki davranışa etkileri
The Effect of the vertical irregularity in multi storey concrete buildings on behaviour under the risk of earthquake forces
ATİLLA ÖDÜNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. RUHİ AYDIN
- Genişletilmiş çelik levhalarla güçlendirilmiş blok tuğla duvarlarda levha kalınlığının davranış üzerindeki etkisi
The effect of extended steel sheet thickness used on vertical hole block brick walls under diagonal loads on wall behavior
EZATULLAH AHMADZAI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP YAMAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER CUMHUR