Tekil temel sistemine sahip 4 katlı bir yapının dinamik davranışı üzerinde zeminin ve bağ kirişinin etkileri

Yapısal sistemlere etkiyen bütün yüklerin zemin ortama güvenli bir şekilde aktarılması gerekmekte ve zemin özellikleri belirlendikten sonra yükler ve yapısal elemanların kesit özellikleri dikkate alınarak uygun temel sistemine karar verilmektedir. Bu çalışmanın temel amacı; tekil temel sistemine sahip 4 katlı bir yapının sismik davranışı üzerinde zemin türünün, temel bağ kirişinin ve deprem frekans içeriğinin etkilerini yer değiştirme, ivme ve gerilme davranışı açısından değerlendirmektir. Bu amaçla, 2 yapısal sistem (bağ kirişli ve bağ kirişsiz), 5 zemin türü ve 3 yer hareketi dikkate alınarak sonlu elemanlar yöntemine dayalı dinamik çözümlemeler gerçekleştirilmiştir. Zeminlerin dayanım ve deformasyon özelliklerinin değişimine neden olabilen deprem frekans içeriğinin ve yapı mesnetlenme koşullarının birer tasarım kriteri olarak dikkate alınması gerektiği, maksimum tepkilerin sırasıyla orta, düşük ve yüksek frekans içeriğine sahip depremlerde hesaplandığı ve düşük periyotlu yapılarda orta ve yüksek frekans içerikli depremlerin daha kritik olabileceği belirlenmiştir. Ayrıca nispeten rijit zemin (S1, S2 ve S3) koşullarında bağ kirişi kullanımının tepkilerde kayda değer bir değişikliğe sebep olmadığı ancak yumuşak zemin (S4) koşullarında bağ kirişi kullanımının düşük ve orta frekans içerikli depremlerde maksimum yer değiştirmeleri ve gerilmeleri azalttığı, yüksek frekans içerikli depremlerde ise artırdığı görülmüştür.

All loads acting on structural systems must be safely transferred to the soil medium, and after the soil properties are determined, an appropriate foundation system is selected by considering the loads and the cross-sectional properties of the structural elements. The main objective of this study is to evaluate the effects of soil type, foundation tie beam, and earthquake frequency content on the seismic behavior of a four-story building with a spread footing system, in terms of displacement, acceleration, and stress responses. For this purpose, dynamic analyses based on the finite element method were carried out by considering two structural systems (with and without tie beams), five soil types, and three ground motions. It was determined that the earthquake frequency content which can cause changes in the strength and deformation characteristics of soils and the support conditions of the structure should be considered as design criteria. It was also found that the maximum responses were obtained respectively under earthquakes with medium, low, and high frequency content, and that for structures with low periods, earthquakes with medium and high frequency content may be more critical. Furthermore, it was observed that the use of a tie beam did not cause a significant change in the responses under relatively stiff soil (S1, S2, and S3) conditions; however, under soft soil (S4) conditions, the use of a tie beam reduced the maximum displacements and stresses during earthquakes with low and medium frequency content, while it increased them during earthquakes with high frequency content.