Effect of Local Site Classes on Torsional Irregularity in Structures According to Turkish Seismic Codes 2007 and 2018

Year 2020, Volume: 8 Issue: 2, 282 - 290, 03.06.2020

Kabil Çetin Ali Demir Taha Yasin Altıok

https://doi.org/10.36306/konjes.578184

Cited By: 3

Abstract

A major parts of Turkey is located on the active seismic belts. Until now, many structures
have been damaged and even collapsed due to the destructive effects of the earthquake. The earthquakes
have caused largely in loss of life and property. The inevitable earthquake fact has revealed the concept of
earthquake resistant design. The structures must be had sufficient rigidity and strength according to
earthquake resistant structure design principles. Load-bearing system and the distribution of these two
structural properties must be formed symmetrically and regularly. However, irregular structures are
constructed due to architectural reasons. In these structures which are irregular in terms of structure
geometry and distribution of rigidity, is seen torsional irregularity. Torsional irregularity negatively affects the earthquake performance of the structure. Therefore, it becomes a subject that needs to be meticulously

investigated.
In this study, effect of different local site classes on torsion irregularity in structures have been investigated
according to Turkish Seismic Code-2007 and Turkish Building Earthquake Code-2018. Modeling and
earthquake analyses have been performed in SAP 2000 program. Earthquake analyses of 270 structures for
5 different structure types have been carried out by using the Equivalent Seismic Load Method and Mode
Superposition Method. Torsional irregularity coefficients of the structures on different local site classes
have been obtained for 4, 6 and 8-storey structures. The results have been compared according to both
earthquake analysis methods and Turkish Seismic Codes. In the Turkish Building Earthquake Code-2018,
torsional irregularity coefficients of the regular structures have decreased compared to the Turkish Seismic
Code-2007, while there has been seen a substantial increase in torsional irregularity coefficients of the
irregular structures. The effect of local site classes on the calculations has become more realistic along with
the Turkish Building Earthquake Code-2018. It has been concluded that local site class has a significant
effect on torsional behavior in Turkish Building Earthquake Code-2018 and this effect must be taken into
consideration in the design and evaluation of the structures with torsional irregularity.

2007 VE 2018 TÜRK DEPREM YÖNETMELİKLERİNE GÖRE YEREL ZEMİN SINIFLARININ YAPILARDAKİ BURULMA DÜZENSİZLİĞİNE ETKİSİ

Abstract

Türkiye’nin büyük bir çoğunluğu aktif deprem kuşakları üzerinde yer almaktadır. Bu zamana kadar
birçok yapı depremin yıkıcı etkileri nedeniyle hasar görmüş hatta göçmüştür. Depremler büyük oranda
can ve mal kaybına neden olmuştur. Kaçınılmaz deprem gerçeği, depreme dayanıklı tasarım kavramını
ortaya çıkarmıştır. Yapıların, depreme dayanıklı yapı tasarım ilkelerine göre yeterli rijitlik ve dayanıma
sahip olması gerekmektedir. Bu iki yapısal özelliğin dağılımı ve taşıyıcı sistem simetrik ve düzenli bir
şekilde oluşturulmalıdır. Ancak mimari nedenlerden dolayı düzensiz yapılar inşa edilmektedir. Yapı
geometrisi ve rijitlik dağılımı bakımından düzensiz olan bu yapılarda burulma düzensizliği
görülmektedir. Burulma düzensizliği, yapının deprem performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu
nedenle titizlikle araştırılması gereken bir konu haline gelmektedir.
Bu çalışmada, Türk Deprem Yönetmeliği-2007 ve Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018’e göre farklı yerel
zemin sınıflarının yapılardaki burulma düzensizliğine etkisi araştırılmıştır. Modelleme ve deprem
analizleri SAP 2000 programında yapılmıştır. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi
kullanılarak 5 farklı yapı tipi için 270 adet yapının deprem analizleri gerçekleştirilmiştir. 4-6 ve 8 katlı
yapılar için, farklı zemin sınıflarındaki yapıların burulma düzensizliği katsayıları elde edilmiştir. Sonuçlar,
her iki deprem analiz yöntemi ve deprem yönetmeliklerine göre karşılaştırılmıştır. Türk Bina Deprem
Yönetmeliği-2018’de düzenli yapıların burulma düzensizliği katsayıları Türk Deprem Yönetmeliği-2007’e
göre azalırken, düzensiz yapıların burulma düzensizliği katsayılarında ciddi bir artış olduğu görülmüştür.
Yerel zemin sınıflarının hesaplamalara olan etkisi Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018 ile daha gerçekçi
hale gelmiştir. Yerel zemin sınıfının Türk Bina Deprem Yönetmeliği-2018’de burulma davranışı üzerinde
önemli bir etkiye sahip olduğu ve burulma düzensizliğine sahip yapıların tasarım ve değerlendirilmesinde
yerel zemin sınıfının bu etkisinin dikkate alınması gerektiği sonucuna varılmıştır.

Keywords

Burulma düzensizliği, Yerel zemin sınıfı, Deprem analizi, Türkiye Bina Deprem Yöntemeliği-2018, Türk Deprem Yönetmeliği-2007

References

• Akhare, A.R., Maske, A.A., 2015, ‘‘Performance Based Seismic Design of R.C.C. Buildings with Plan Irregularity’’, Journal of Civil Engineering and Environmental Technology, Cilt 2, ss. 1-6.
• Çetin, K., Altıok, T.Y., Demir, A., ‘‘Investigation of Torsional Behaviors of Structures with Mode Superposition Method According to Turkish Seismic Codes 2007 and 2018’’, 2. Uluslararası Mühendislik ve Mimarlık Kongresi, Muğla, 674-682, 22-24 Nisan 2019.
• Demir, A., Demir, D.D., Erdem, R.T., Bağcı, M., 2010, ‘‘Torsional Irregularity Effects of Local Site Classes in Multiple Storey Structures’’, International Journal of Recent Research and Applied Studies, ss. 258-262.
• Demir, A., Dönmez, D., 2008, ‘‘Çok Katlı Yapılarda Burulma Düzensizliğine Etki Eden Faktörler’’, C.B.Ü. Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 4, ss. 31-36.
• Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
• Haque, M., Ray, S., Chakraborty, A., Elias, M., Alam, I., 2016, ‘‘Seismic Performance Analysis of RCC Multi-Storied Buildings with Plan Irregularity’’, American Journal of Civil Engineering, Cilt 4, ss. 68-73.
• Kardoğan, P.S.Ö., Demircan, R.K., 2016, ‘‘Betonarme Perdelerin Yapılardaki Burulma Düzensizliğine Etkileri’’, 1. Uluslararası Akdeniz Bilim ve Mühendislik Kongresi, Adana, 647-654, 26-28 Ekim 2016.
• Özmen, G., Girgin, K., Durgun, Y., 2014, ‘‘Torsional Irregularity in Multi-Story Structures’’, Int. J. Adv. Struct. Eng, Cilt 6, ss. 121-131.
• Özmen, G., 2000, ‘‘Plan Geometrisinin Burulma Düzensizliğine Olan Etkisi’’, Türkiye Mühendislik Haberleri, Sayı 410, ss. 37-41.
• Öztürk, T., 2013, ‘‘Binalarda Döşeme Boşluklarının Taşıyıcı Sistem Davranışına Etkisi’’, İMO Teknik Dergi, ss. 6233-6256.
• Ravindra, P.M., Ramya, S.R., 2018, ‘‘Torsional and Seismic Behavior of Shear Wall Dominant Flat Plate Buildings’’, International Research Journal of Engineering and Technology, Cilt 5, ss. 1493-1499.
• SAP2000, Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual, Computers and Structures Inc, Berkeley (CA, USA).
• Shajee, S., Thaskeen, R., 2016, ‘‘Torsional Irregularity of Multi-Storey Structures’’, International Journal of Innovative Research in Science’’, Engineering and Technology, Cilt 5, ss. 18861-18871.
• Tengli, S.K., Hussain, S.M., 2018, ‘‘Study on Torsional Effects of Irregular Buildings Under Seismic Loads’’, International Journal of Applied Engineering Research, Cilt 13, ss. 55-60.
• Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, 2018, Afet ve Acil Durum Başkanlığı, Ankara.