STRENGTHENING DEFICIENT RC BUILDINGS USING EXTERNAL STEEL BRACES
Date
2022-06-14
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Based on Ministry of Environment and Urbanization of Turkey, there are 5 million
earthquake resistant apartments out of a total of 19,5 million apartments in Turkey.
Seven million apartments need urgent action for a strengthening solution or shall be
demolished immediately. It is not possible to demolish and rebuild all these deficient
structures. Strengthening them includes many complications. One of the most
important complications is the replacement of the occupants from the deficient
buildings during the construction process.
Strengthening of existing reinforced concrete structures using external steel braces
method is getting popular worldwide since it may be performed faster, cheaper and
without impacting the inhabitants who live in these structures. The purpose of this
research is to determine the effectiveness of external strengthening using steel braces
for existing reinforced concrete buildings.
Four building models having number of stories 3, 6, 9, and 12 were analytically
investigated. These building models were designed as deficient buildings according to
Turkish design codes. The performances of the deficient building models were
evaluated using three different methods, Equivalent Static Earthquake Load, Pushover
Analysis, and Time History Analysis. These deficient buildings were strengthened
using external steel braces and the performances were evaluated using these methods.
The results indicated all building models can effectively be strengthened using
inverted-V configured external steel bracing system. Buildings up to 9 stories can be
effectively strengthened using X configured steel bracing system. The most cost effective strengthening system was the one having one steel frame on each side of the
building.
Description
YETERLİ DAYANIMA SAHİP OLMAYAN BETONARME BİNALARIN
ÇAPRAZ ÇELİK PROFİLLER KULLANILARAK GÜÇLENDİRİLMESİ
ÖZ: Türkiye Cumhuriyeti Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'na göre, Türkiye'deki toplam 19,5 milyon binadan sadece 5 milyonu depreme dayanıklıdır. Yedi milyon bina acil olarak güçlendirilmeli veya yıkılmalıdır. Yeterli dayanıma sahip olmayan binaların hepsini yıkıp yeniden inşa etmek mümkün gözükmemektedir. Güçlendirme süreci birçok komplikasyon içerir. En önemli komplikasyonlardan biri, güçlendirme çalışmaları yapılan binalarda oturanların tahliye edilmesidir. Mevcut betonarme binaların dıştan çelik çapraz yöntemi ile güçlendirilmesi, daha hızlı, daha ucuz ve bu binalarda yaşayan, çalışan veya kullananları etkilemeden yapılabilmesi nedeniyle dünya çapında popüler hale gelmektedir. Bu araştırmanın amacı, mevcut betonarme binalar için dıştan çelik çaprazlar kullanılarak güçlendirme yönteminin verimliliğini değerlendirmektir. Bu çalışmada 3, 6, 9 ve 12 katlı dört betonarme bina model analitik olarak incelenmiştir. Kullanılan betonarme bina modelleri, tasarım kodlarına göre yeterli dayanıma sahip olmayan binalar olarak tasarlanmıştır. Yeterli dayanıma sahip olmayan bina modellerinin performansları, Eşdeğer Statik Deprem Yükü, İtme Analizi ve Zaman Tanım Alanında Deprem Yer Hareketi Analizi olmak üzere üç farklı yöntemle değerlendirilmiştir. Bu binalar daha sonra dıştan çelik çaprazlarla güçlendirilmiş ve performansları aynı üç yöntemle değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre, tüm betonarme bina modellerinin ters V konfigüre edilmiş dış çelik destek sistemi kullanılarak etkin bir şekilde güçlendirilebileceğini anlaşılmıştır. 9 kata kadar olan betonarme binaların ise X konfigürasyonlu çelik çaprazlama sistemi ile etkin bir şekilde güçlendirilebileceği sonucuna ulaşılmıştır. Binanın her iki yanında birer çelik çerçeveye sahip olan sistemin, maliyet açısından en uygun güçlendirme sistem olduğu görülmüştür.
ÖZ: Türkiye Cumhuriyeti Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı'na göre, Türkiye'deki toplam 19,5 milyon binadan sadece 5 milyonu depreme dayanıklıdır. Yedi milyon bina acil olarak güçlendirilmeli veya yıkılmalıdır. Yeterli dayanıma sahip olmayan binaların hepsini yıkıp yeniden inşa etmek mümkün gözükmemektedir. Güçlendirme süreci birçok komplikasyon içerir. En önemli komplikasyonlardan biri, güçlendirme çalışmaları yapılan binalarda oturanların tahliye edilmesidir. Mevcut betonarme binaların dıştan çelik çapraz yöntemi ile güçlendirilmesi, daha hızlı, daha ucuz ve bu binalarda yaşayan, çalışan veya kullananları etkilemeden yapılabilmesi nedeniyle dünya çapında popüler hale gelmektedir. Bu araştırmanın amacı, mevcut betonarme binalar için dıştan çelik çaprazlar kullanılarak güçlendirme yönteminin verimliliğini değerlendirmektir. Bu çalışmada 3, 6, 9 ve 12 katlı dört betonarme bina model analitik olarak incelenmiştir. Kullanılan betonarme bina modelleri, tasarım kodlarına göre yeterli dayanıma sahip olmayan binalar olarak tasarlanmıştır. Yeterli dayanıma sahip olmayan bina modellerinin performansları, Eşdeğer Statik Deprem Yükü, İtme Analizi ve Zaman Tanım Alanında Deprem Yer Hareketi Analizi olmak üzere üç farklı yöntemle değerlendirilmiştir. Bu binalar daha sonra dıştan çelik çaprazlarla güçlendirilmiş ve performansları aynı üç yöntemle değerlendirilmiştir. Sonuçlara göre, tüm betonarme bina modellerinin ters V konfigüre edilmiş dış çelik destek sistemi kullanılarak etkin bir şekilde güçlendirilebileceğini anlaşılmıştır. 9 kata kadar olan betonarme binaların ise X konfigürasyonlu çelik çaprazlama sistemi ile etkin bir şekilde güçlendirilebileceği sonucuna ulaşılmıştır. Binanın her iki yanında birer çelik çerçeveye sahip olan sistemin, maliyet açısından en uygun güçlendirme sistem olduğu görülmüştür.
Keywords
civil engineering