Zeminlerin bina deprem performansına etkisinin zemin tepki analizi ile değerlendirilmesi

Deprem, kaynakta meydana gelir, dalgalar halinde zemin katmanları arasında ilerler ve yüzeye ulaşır. Zemin ve yapı bir bütün olarak çalışır bu nedenle deprem dalgalarının değişimi ve yapının göstereceği performans birbirine bağlıdır. Zeminler derinlikleri boyunca farklı tip katmanlardan oluşur ve yerel zemin koşullarının sahip olduğu özellikleri gösterir. Deprem dalgaları, zemin katmanları tarafından iletilir, kırılır ve yansır. Yerel zemin koşullarının değişmesi ile deprem dalgalarının özellikleri de değişir. Zemin özelliklerinin deprem kuvveti üzerindeki etkisi sahaya özel zemin tepki analizleri ile hesaplanır. Bu çalışma kapsamında farklı taşıyıcı sisteme sahip 5 katlı iki konut tipi yapı, 2 farklı yerel zemin sınıfı için, 3 farklı yapısal analiz programında modellenmiştir. Rijit temel sistemi kabulü ile düşey taşıyıcı elemanlar ankastre mesnetli olarak modellenmiştir. Yapılan analizler sonucunda elde edilen periyot, kat ağırlıkları, kütle katılım oranları, taban kesme kuvvetleri, kat deplasmanları ve göreli kat ötelemeleri oranları karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak yerel zemin koşullarının değişimi ile binalara etkiyen deprem kuvvetlerinin ve deplasmanların arttığı bu nedenle yapı tasarımının yerel zemin koşullarına uygun değerlendirilmesi gerektiği görülmüştür.

The earthquake starts at the source, travels through the ground layers in waves and reaches the surface. The ground and the structure work together, so changes in seismic waves affect the structure's performance. The soil has different types of layers and reflects local soil conditions. Earthquake waves are transmitted, broken, and reflected by soil layers. The characteristics of earthquake waves change as a result of changes in local soil conditions. The effect of soil properties on earthquake forces is calculated using site-specific ground response analyses. This study models two types of 5 story residential buildings with different structural systems for two soil types using three structural analysis programs. The rigid ground-foundation was used, and the vertical load-bearing elements were modeled with fixed supports. The period, story weights, mass participation ratios, base shear forces, story displacements, and relative story drift ratios calculated from the analyses were compared. As a result, changes in local soil conditions were found to increase earthquake forces and displacements on buildings, so building design should be based on local soil conditions.