Aletsel ve sayısal dataların birleştirilmesi krma yaklaşımına dayanan betonarme çerçeveli yapıların hasar ve sismik karakteristiklerinin incelenmesi

TÜBİTAK MAG Proje01.12.2010Son yıllardaki depremlerden sonra yapılan hasar incelemelerinde, betonarme çerçeveli yapılarda kayda değer hasarlar oluştuğu görülmüş, buradan betonarme çerçeveli yapıların hasargörebilirliğinin arttığı sonucuna varılmıştır. Bu hasarlar, dizayn hataları, işçilik ve detayların inşaasındaki hatalardan başka, genel dizayn kabulleri, hassas analizler ve taşıyıcı elemanlar ile dolgu duvarlar arasındaki etkileşimi de içeren binaların tepki karakteristikleri de sebep olabilmektedir. Her ne kadar bazı durumlarda, hasarların nedenlerinin yeniden açıklanması ve araştırılması mümkün olsa da, yapı planına ve kabullere bağlı olarak bulunan sayısal sonuçlar ile ölçülen sonuçlar arasındaki farklar, sismik yüklerin binaya daha sistematik bir yol ile aktarılmasına dayanan ve aletsel dataların kullanıldığı ileri yaklaşımlara gerek olduğunu ortaya koymaktadır. Bundan dolayı, kuvvetli deprem oluşmadan önce aletsel datalara ve sismik kayıtlara dayanan sismik risk araştırmaları ve hasargörebilirlik çalışmalarını içeren bu proje gerçekleştirilmiştir. Bu deprem öncesi projede, deprem riskinin azaltılması için mevcut araçlardan yararlanarak, Avrupa Araştırma Alanı olarak adlandırılan ve Almanya’daki Üniversite ve Türkiye’de ki yerel yönetimlerle profesyonel ortaklıkların oluşturulan bir ortamdan yararlanılmaktadır. Bu çalışmada, sokak taramasına dayalı yöntemle çalışma bölgesinde bulunan yapı stoku, kullanım amacı, yapı tipi ve deprem etkisi altında yapı tepkisini ve hasargörebilirliği etkileyen parametlere göre sınıflandırılmıştır. Belli başlı betonarme çerçeveli yapı tipleri için alt sınıflandırmalar yapılmıştır. Özel olarak hazırlanan puanlama sistemi kriterlerine göre yapıları temsil edebilecek binalar belirlenerek ve bunlardan elde edilen datalar üç boyutlu sonlu eleman modelinin kalibrasyonunda kullanılmıştır. Elde edilen gerçek bina tepkileri, genel dizayn prosedürlerine direk olarak uygulanmış ve şartnamelerin ve mevcut dizayn kurallarının doğruluğu sorgulanmıştır. Bu proje çalışmasında, düşük maliyetli bina davranışı tespit sistemiyle mühendislik analizlerinin birleştirilmesine dayanan ve olası hasar durumlarını tespit etmede kullanılabilecek olan bir prosedür geliştirilmiştir. Bu prosedürde, çok amaçlı aletsel testler yapılarak ve farklı sensor ve titreşim kaynakları kullanılarak elde edilen sonuçlar gerçekleştirilen analitik incelemelerle yakından ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, Antakya için hazırlanacak olan Master Planı için, deprem senaryolarına göre hasar dağılımının daha gerçekçi olarak tahmini için bir veri tabanı oluşturulmuştur.From damage surveys of recent earthquakes and the remarkable extent of observed structural damage it has to be concluded that RC frame structures exhibit an increased vulnerability. Besides their sensitivity to design defects, workmanship and detailing construction – general design assumptions and refined analysis alone might be misleading with respect their response characteristics including the interaction between structural elements and infills. Despite the fact that in some cases the damage could be reinterpreted and reassessed, the discrepancies between numerical results following strictly the basis input data from structural layout and planning documents and measures quantities, indicate the need of an extended approach using instrumental data in a more systematic way to understand the transmission of seismic forces. Therefore, this project is studied on seismic risk assessment and mitigation on the basis of vulnerability studies which should be based on instrumental data and seismic monitoring before a strong earthquake occur. This pre-event project should utilize current tools for earthquake risk mitigation within an environment where research entities from the European Research Area, universities in Germany and professional associations in Turkey as well as local governments enable the establishment of a unique partnership. On the basis of field survey the local building stock of the study area is classified with respect to the use, building type and parameters relevant for the response and damageability under seismic action. Sub-classes of the predominant RC frame building types are derived. Using a specific scheme of ranking criteria, representatives are selected for a multitasking instrumental testing procedure which in each phase is related to the outcome of parallel analytical investigation to calibrate the 3D-finite element model. Following the spatial response quantities insight in the real response of buildings is obtained which can be directly applied to the general design procedures and enabling conclusions concerning the reliability of codes and current design practice. A procedure combining minimum effort instrumentation with engineering analysis of probable damage states is developed. The innovative elements have to be seen in the multitasking instrumental testing using different sensors and source of excitation in their close interaction with the performed analytical investigations. In addition, The results of these study, can be used as a more reliable database for the earthquake master plan and management of disaster in Antakya