Kazık temelli betonarme bir binanın altsistem yaklaşımı (yöntem I) ile analizi

Abstract

Türkiye'de KAF (Kuzey Anadolu Fay Hattı) ve Doğu Anadolu Fay Hattı olmak üzere iki ana fay güzergahı bulunmaktadır. KAF, 1350 km olup dünyanın en hızlı ve en aktif sağ-yanal atımlı faylarından birisidir (Yalçın vd., 2013). Bu sebeple Türkiye'de kısa periyotlarda büyük depremler meydana gelmekte, can kayıpları ve maddi hasarlar oluşmaktadır. Bu bakımdan inşaat mühendislerinin zeminin geoteknik parametrelerini en doğru şekilde belirlemesi ve yapıları deprem gerçeğini göz önüne alarak tasarlaması önem arz etmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, dinamik yükler altında, 23 katlı betonarme çerçeve tipi, derin (kazık) temelli bir yapı ile bu yapının mesnetlendiği zemin arasındaki karşılıklı etkileşim incelenmiştir. Zemin-kazık-yapı etkileşimi, altsistem yaklaşımı Yöntem I ile üstyapının dinamik analizine yansıtılmıştır. Böylelikle üstyapıda, üstyapı temelinde ve kazıklarda iç kuvvet, yer değiştirme ve şekil değiştirme talepleri elde edilmiştir. Altsistem yaklaşımı için TBDY (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) Bölüm 16 "Deprem Etkisi Altında Temel Zemini ve Temellerin Tasarımı İçin Özel Kurallar" kapsamında verilen yöntemlerden "Yöntem I" seçilerek gerekli hesaplamalar yapılmıştır. Karşılaştırma yapabilmek için, aynı sistemin, yatak katsayısı yayları kullanılarak TDTH'den (Türkiye Deprem Tehlike Haritası) elde edilen tasarım spektrumu ile dinamik analizi yapılarak tekrardan iç kuvvet, yer değiştirme ve şekil değiştirme talepleri elde edilmiştir. Ayrıca sistemde etkileşimsiz duruma ait sonuçları görebilmek için sistem, zemine ankastre mesnetli olarak modellenerek tekrardan analiz edilmiştir. Üç yönteme göre elde edilen analiz çıktıları karşılaştırılarak sonuçlar irdelenmiştir.

Turkey has two major faults routes, including North Anatolian Fault Line and EAF (East Anatolian Fault Line). The NAF is 1350 km and is one of the fastest and most active right-lateral slip faults in the world (Yalçın, et al, 2013). Therefore, strong earthquakes occur in short periods in Turkey, loss of lifes and material damages. In this respect, it's important for civil engineers to determine the geotechnical parameters of the ground correctly and design the structures considering the earthquake. Within the scope of this thesis, the interaction between the 23-storey reinforced concrete frame type, deep (pile) foundation structure and the ground under dynamic loads has been investigated. The soil-pile-structure interaction is reflected in the dynamic analysis of the superstructure with the substructure approach Method I. Thus, internal force, displacement and deformation demands on the superstructure, foundation and piles were obtained. For the subsystem approach, the calculations were made by choosing "Method I" from the methods given in TBER (Turkey Build Earthquake Regulation) Chapter 16 "Special Rules for the Design of Foundation Soil and Foundations Under Earthquake Effect". In order to make a comparison, the dynamic analysis of the same system with the design spectrum obtained from TEHM (Turkey Earthquake Hazard Map) using the bearing coefficient springs was made and the internal force, displacement and deformation demands were obtained again. In addition, to be able to see the results of the non-interaction state in the system, the system was modeled as rigid connection to the ground and reanalyzed. The results were analyzed by comparing the analysis outputs obtained according to three methods.