INVESTIGATION OF THE ADVANTAGES OF COMPOSITE COLUMN STRUCTURES ACCORDING TO RCC AND STEEL STRUCTURES BY DETERMINING THE EARTHQUAKE PERFORMANCES

Aim: Seven different model buildings with the same design were analyzed in order to determine the earthquake behavior of different composite structures. The structures were compared with RCC and steel structures according to the results of the analysis. Method: This study was carried out in accordance with the regulations of TBDY-2018 and ÇYTHYE-2016. ETABS V19.1 computer program was used for the analysis. The response spectrum method was used for the linear earthquake calculation of different models and the pushover analysis method was used for the non-linear analysis. In these structures, C30 concrete, B420C rebar bars, and S275 steel were used. The structures were chosen as workplace, soil class ZB and Earthquake ground motion level DD-2. Results: By using the horizontal spectrum values obtained, the spectrum graph was created and the periods, base shear forces and max displacements of the structures were found by using the response spectrum method. By using the pushover curve obtained by the non-linear pushover analysis method, the peak displacement demands, damage conditions, ductility coefficients and stiffnesses of the structures were found. Conclusion: In general, it has been determined that composite structures show better earthquake performance than conventional reinforced concrete and steel structures. According to the linear and non-linear analysis results, it was seen that the concrete filled composite structures showed the best performance compared to the other models.

Keywords: Reinforced Concrete Structure, Composite Structure, Steel Structure, Response Spectrum Analysis, Pushover Analysis

Doi:10.17366/uhmfd.2022.17.2

Amaç: bu çalışmada, genel olarak kolonlarının dış ölçüleri aynı fakat farklı kompozit kesitlere sahip yapıların, kolonlarının dış ölçüleri aynı betonarme ve çelik yapılara göre deprem davranışlarını incelemek için, aynı mimari tasarıma sahip yedi farklı model bina tasarlanıp, analiz edilmiştir. Bu yapılar analiz sonuçlarına göre birbiriyle karşılaştırılmıştır. Yöntem: bu çalışma, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) ve Çelik Yapıların Tasarım Hesap ve Yapım Esasları (ÇYTHYE-2016) yönetmeliklerin kurallarına göre yapılmıştır. Analiz için ETABS V19.1 bilgisayar programı kullanılmıştır. Farklı modellerin elastik deprem hesabında mod birleştirme yöntemi ve lineer olmayan analizi için itme analizi (Pushover) yöntemi kullanılmıştır. İncelenen yapılarda malzeme olarak C30 betonu, B420C beton çeliği ve S275 çelik sınıfı kullanılmıştır. İncelenen yapıların kullanım amacı işyeri, zemin sınıfı ZB ve deprem yer hareketi düzeyi DD-2 olarak seçilmiştir. Bulgular: Elde edilen yatay spektrum değerleri kullanılarak spektrum grafiği oluşturulmuştur ve mod birleştirme yöntemi ile incelenen yapıların periyotları, taban kesme kuvvetleri ve maksimum deplasmanları bulunmuştur. Non-lineer itme analizi yöntemi ile elde edilen itme analizi eğrisi kullanılarak incelenen yapıların tepe yerdeğiştirme istemleri, hasar durumları, süneklik katsayıları ve rijitlikleri bulunmuştur. Sonuç: Genel olarak kompozit yapıların, geleneksel betonarme ve çelik yapılara göre daha iyi deprem performansı gösterdiği tespit edilmiştir. Lineer ve lineer olmayan analiz sonuçlarına göre, beton dolgulu kompozit yapıların diğer modellere göre en iyi performans gösterdiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Betonarme Yapı, Kompozit Yapı, Çelik Yapı, Mod Birleştirme Yöntemi, İtme Analizi Yöntemi

Doi:10.17366/uhmfd.2022.17.2