Zemin Hakim Periyodu ve Bina Yüksekliği Rezonans İlişkisi

Abstract

Bu çalışmada binaların rezonans periyot aralıklarını saptamak için zemin yapı arasındaki hakim periyot ilişkisi incelenmiştir.  (0.2 ile 2) saniye arasındaki bina, T ve zemin hakim periyotlarının, TZ, oluşturdukları rezonans bölgelerini saptamak için sinyal analizi uygulanmıştır. Zemin sınıflaması için deprem rezonans bölgesi etkinlik  eğrileri elde edilmiştir. Deprem rezonans bölgesi etkinlik  eğrilerinin dönüm noktaları karakteristik periyot olarak tanımlanmıştır. Sinyal analizine göre, T= (0.5-1.5)TZ  saniyeler arasındaki zemin periyodu aralığı bina kat adedi rezonans risk bölgesi olmaktadır. Bina doğal periyodu ve kat adedi veya bina yüksekliği arasındaki ilişkiler kullanarak zemin hakim periyodu ile değişen rezonans bölgesi kat adetleri eğrileri elde edilmiştir. Aynı özellikleri kullanarak bina rijitlik özellikleri ile değişen rezonans bölgesi kat adetleri eğrileri de elde edilmiştir. Bina kat adedi  rezonans risk bölgesi saptamasında; 1-Rijitlik kot değerine göre uygulama, 2- Bina kot yüksekliği ve farklı rijitlik değerlerine göre uygulama, 3-Eski binaların zemin-bina rezonans ilişkilerinin denetimleri için uygulama örnekleri verilmiştir. Sonuç olarak, zemin hakim periyodu bilindiğinde, tasarlanan bina yüksekliği kat adedi rezonans bölgesi eğrilerinden pratik olarak saptanabilmektedir. Bu uygulama depremlerde zemin yapı etkileşimini tahmin etmek için basitleştirilmiş yararlı bir yöntem olmaktadır. Ayrıca, bu çalışmada deprem zemin hakim periyodu hesabında farklı katman kalınlığı kullanımları ve bina deprem rezonansı ilişkisi üzerine farklı yaklaşımlar tartışılmıştır. Bu bağlamda, zemin hakim periyodu hesaplanması için, zemin toplam derinliğinin yönetmelik düzenlemeleri ve yüzey dalgası aktif derinliğine göre 50 metre kullanılması gerektiği gösterilmiştir.In this study, the relationship of dominant period between soil-structure interactions was investigated to determine the resonance period intervals of buildings. The signal analysis were applied to determine the resonance regions between  building periods, T, and soil periods, TZ with (0 and 2) seconds. Earthquake resonance effectivity curves were obtained for soil classification. Turning points of earthquake resonance effectivity curves were defined characteristic periodes (TA – TB). According to this signal analysis, soil interval period between T= (0.5-1.5) TZ seconds becomes the building store  number resonance risk region. Building store number curves of resonance region which changes as the function of the soil dominant period were obtained by using the relation between the building natural period and the store number or building height. Building store number curves of resonance region which changes as the function of the building rigidity were also obtained by using the same properties. In determination of resonance risk  region; 1- application according to rigidity code values,  2- application according to different rigidity code values and building height, 3- Application for the control of soil-building resonance relationship of  old buildings were given. In conclusion, if the dominant periods of soils are known, store number and the height of the building designed could be determined as practical from the resonance region curves. This application is useful simple method for the estimation of the soil-structure interaction during the earthquake. Also, in this study, different approaches in the calculations of soils dominant period for different layer thicknesses and the earthquake resonance relationships of buildings were discussed. In this context, for calculation of dominant period, it is shown  that  total depth of the layer should be used  50 meters according to the disaster regulations and surface wave active depth.