Yıl: 2021 Cilt: 27 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 703 - 710 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5505/pajes.2021.58897 İndeks Tarihi: 08-02-2022

Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri

Öz:
Bu çalışmada, yetersiz derz mesafesine sahip orta yüksekliktekibetonarme komşu binaların sismik etkiler altındaki çekiçlemedavranışları incelenmiştir. Orta yükseklikteki binaların temsiledilebilmesi için 5, 8, 10, 13 ve 15 katlı betonarme bina modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerin doğrusal elastik olmayan davranışözellikleri kolon ve kiriş uçlarına tanımlanan plastik mafsallar ileyansıtılmıştır. Doğrusal olmayan bina modelleri üç boyutlu (3B) kolon kiriş çerçeve sistemi olarak modellenmiştir. Kelvin birleşim elemanlarıkullanılarak döşemeden döşemeye bağlanan ikili bina modelleritüretilmiştir. Kat adetleri farklı olan binaların kullanımı ile birliktetoplam 30 adet farklı ikili model oluşturulmuştur. Çarpışmanıngörülmediği ikili modellerde 5 m boşluk bırakılırken, çarpışmanıngörüldüğü modellerde ise 0 m derz mesafesi seçilmiştir. Bu ikili binalararasındaki çekiçleme etkilerinin araştırılabilmesi için TBDY-2018 ileuyumlu 22 adet gerçek ivme kaydı seçilerek ölçeklendirilmiştir.Ölçeklendirilen ivme kayıtları 30 adet ikili modele uygulanarak toplam660 adet zaman tanım alanında dinamik analiz gerçekleştirilmiştir.Analizlerden elde edilen tepe deplasman talepleri, çarpışmalı veçarpışmasız durumlar için kıyaslanmıştır. Çalışma sonucunda, komşubinaların çarpışması sonucu yapı taleplerinde ciddi değişimlergörülmüştür. Komşu binaların periyot oranlarına bağlı olarakçekiçleme etkisi ile değişen yapı talepleri için deplasman büyütmefaktörleri (β) önerilmiştir.
Anahtar Kelime:

Effects of pounding on displacement demands in mid-rise RC buildings

Öz:
In this study, the effects of pounding on seismic behavior of mid-risereinforced concrete (RC) adjacent buildings with insufficient separationdistance were investigated. 5, 8, 10, 13 and 15-storey RC building modelswere created to represent mid-rise buildings. The nonlinear behaviorproperties of these models are reflected by plastic hinges defined at thecolumn and beam ends. The buildings are modeled as a threedimensional (3D) column-beam frame system. Adjacent building modelsare derived, which are connected from floor to floor level using Kelvincontact elements. Total of 30 different adjacent building models werecreated with the use of buildings having different number of floors. The“0” m gaps reflect inadequate separation distance between adjacentbuildings while the “5” m gap is used for the reference building withoutcollision. In order to investigate the pounding effects between adjacentbuildings, 22 real acceleration records compatible with TBEC-2018were selected and scaled. Total of 660 3D nonlinear time historyanalyses were carried out and the roof displacement demands obtainedfrom these analyses were compared for collision and without collisioncases The outcomes of this study show that significant changes mayoccur in the building displacement demands due to the collision of themid-rise RC neighboring buildings with insufficient seismic gap. Basedon the findings obtained on significant number of adjacent buildingpairs with different period ratios, the displacement amplificationfactors (β) are proposed for the mid-rise RC buildings.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Bertero VV, Collins RG. “Investigation of the Failures of the Olive View Stair-Towers During the San Fernando Earthquake and Their Implications on Seismic Design”. Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, CA, Report No. EERC 73-26, 1973.
  • [2] Kasai K, Maison BF. “Building pounding damage during the 1989 Loma Prieta earthquake”. Engineering Structures, 19, 195-207, 1997.
  • [3] Northridge Reconnaissance Team. “Northridge Earthquake of January 17, 1994”. Oakland, California, Reconnaissance Report, EERI 25-47, 1996.
  • [4] Youd TL, Bardet JP, Bray JD. “Kocaeli, Turkey, earthquake of August 17, 1999”. Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, CA, Reconnaissance Report, 2000.
  • [5] Uzarski J, Arnold C. “Chi-Chi, Taiwan, Earthquake of September 21, 1999”. Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, CA, Reconnaissance Report, Publ. No. 01-02, 2001.
  • [6] Rosenblueth E, Meli R. “The 1985 earthquake: causes and effects in mexico city”. Concrete International, 8(5), 23-34, 1986.
  • [7] Anagnostopoulos S. “Earthquake induced pounding: State of the art”. In: Proceedings of the 10th European Conference on Earthquake Engineering, Vienna, Austria, 28 August-2 September 1994.
  • [8] Valles-Mattox R, Reinhorn A. “Evaluation, prevention and mitigation of pounding effects in building structures”. In: Proceedings of the 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, 23-28 June, 1996.
  • [9] Ozmen HB, Inel M, Akyol E, Cayci BT, Un H. “Evaluations on the relation of RC building damages with structural parameters after May 19, 2011 Simav (Turkey) earthquake”. Natural Hazards, 71, 63-84, 2014.
  • [10] Inel M, Ozmen HB, Akyol E. “Observations on the building damages after 19 May 2011 Simav (Turkey) earthquake”. Bulletin of Earthquake Engineering, 11, 255-283, 2013.
  • [11] Maison BF, Kasai K. “Analysis for type of structural pounding”. Journal of Structural Engineering, 116, 957-977, 1990.
  • [12] Anagnostopoulos SA, Spiliopoulos KV. “An investigation of earthquake induced pounding between adjacent buildings”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 21, 289-302, 1992.
  • [13] Kose MM, Abacioglu MA. “Dynamic interactions of adjacent structures in different geometries”. KSU Journal of Science and Engineering, 11(2), 45-51, 2008.
  • [14] Doğan M, Günaydın A. “Pounding of adjacent RC buildings during seismic loads”. Journal of Engineering and Architecture Faculty of Eskisehir Osmangazi University, 22, 129-145, 2009.
  • [15] Ghandil M, Behnamfar F. “Ductility demands of MRF structures on soft soils considering soil-structure interaction”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 92, 203-214, 2017.
  • [16] Favvata MJ. “Minimum required separation gap for adjacent RC frames with potential inter-story seismic pounding”. Engineering Structures, 15, 643-659, 2017.
  • [17] Goody J, Chandler R, Clancy J, Dixon D, Wooding G. Building type basics for housing, 2nd ed. New Jersey, USA, Wiley, 2010.
  • [18] Türk Standartları Enstitüsü. “Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri”. Ankara, Türkiye, 498, 1997.
  • [19] Afet ve Acil Durum Başkanlığı. “Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği”. Ankara, Türkiye, 30364, 2018.
  • [20] Efraimiadou S, Hatzigeorgiou GD, Beskos DE. “Structural pounding between adjacent buildings subjected to strong ground motions. Part I: the effect of different structures arrangement and of seismic records”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 42, 1509-1528, 2013.
  • [21] Computers and Structures. “Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual”. New York, USA, 2019.
  • [22] Muthukumar S, Desroches R. “Evaluation of impact models for seismic pounding”. 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, British Columbia, Canada, 1-6 August, 2004.
  • [23] Mahmoud S, Jankowski R. “Modified linear viscoelastic model of earthquake-induced structural pounding”. Transactions of Civil and Environmental Engineering, 35, 51-62, 2011.
  • [24] van Mier JG, Pruijssers A, Reinhardt HW, Monnier T. “Load time response of colliding concrete bodies”. Journal of Structural Engineering, 117(2), 354-374, 1991.
  • [25] Jankowski R. “Non linear viscoelastic modelling of earthquake induced structural pounding”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 34(6), 595-611, 2005.
  • [26] Shakya K, Wijeyewickrema A. “Mid-Column pounding of multistory reinforced concrete buildings considering soil effects”. Advances in Structural Engineering, 12(1), 71-85, 2009.
  • [27] Anagnostopoulos SA. “Pounding of buildings in series during earthquakes”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 16(3), 443-456, 1988.
  • [28] Azevedo J, Bento R. “Equivalent viscous damping for modeling inelastic impacts in earthquake pounding problems”. Proceedings of the 11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, 23-28 June, 1996.
  • [29] Mouzakis HP, Papadrakakis M. “Three dimensional nonlinear building pounding with friction during earthquakes”. Journal of Earthquake Engineering, 8(1), 107-132, 2004.
  • [30] Jankowski R. “Pounding force response spectrum under earthquake excitation”. Engineering Structures, 28(8), 1149-1161, 2006.
  • [31] Storn R, Price K. “Differential Evolution a Simple and Efficient Adaptive Scheme for Global Optimization Over Continuous Spaces”. Technical Report, TR-95-012, 1-12, 1995.
  • [32] Cakici Z, Murat YS. “A differential evolution algorithmbased traffic control model for signalized intersections”. Advances in Civil Engineering, Article ID 7360939, 1-16, 2019.
  • [33] Kamal M, Inel M. “Optimum design of reinforced concrete continuous foundation using differential evolution algorithm”. Arabian Journal for Science and Engineering, 44, 8401-8415, 2019.
  • [34] University of California, Berkeley. “PEER Ground Motion Database”. https://ngawest2.berkeley.edu/ (22.12.2020).
  • [35] Kamal M, Inel M. “Required separation distance for reinforced concrete buildings with seismic pounding potential”. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 27(3), 281-289, 2021.
APA kamal m, İNEL m (2021). Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. , 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
Chicago kamal muhammet,İNEL mehmet Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. (2021): 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
MLA kamal muhammet,İNEL mehmet Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. , 2021, ss.703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
AMA kamal m,İNEL m Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. . 2021; 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
Vancouver kamal m,İNEL m Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. . 2021; 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
IEEE kamal m,İNEL m "Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri." , ss.703 - 710, 2021. 10.5505/pajes.2021.58897
ISNAD kamal, muhammet - İNEL, mehmet. "Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri". (2021), 703-710. https://doi.org/10.5505/pajes.2021.58897
APA kamal m, İNEL m (2021). Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(6), 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
Chicago kamal muhammet,İNEL mehmet Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27, no.6 (2021): 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
MLA kamal muhammet,İNEL mehmet Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.27, no.6, 2021, ss.703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
AMA kamal m,İNEL m Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 27(6): 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
Vancouver kamal m,İNEL m Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 27(6): 703 - 710. 10.5505/pajes.2021.58897
IEEE kamal m,İNEL m "Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27, ss.703 - 710, 2021. 10.5505/pajes.2021.58897
ISNAD kamal, muhammet - İNEL, mehmet. "Orta yükseklikteki betonarme binalarda çekiçlemenin deplasman talepleriüzerindeki etkileri". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27/6 (2021), 703-710. https://doi.org/10.5505/pajes.2021.58897