Bazı Kısaltmalar:
TBDY2018: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018
RYTEİE2019: Riskli yapıların tespit edilmesine ilişkin esaslar 2019
Yüksek yapılar, temel üstünden itibaren 10 katı geçen yada toplam yüksekliği 30 m aşan yapılardır.
Özel Yapılar: Deprem sonrası da faaliyetlerine sorunsuz olarak devam etmesi beklenen yapılar ile çok sayıda insanın yaşadığı yapılar da özel yapı sınıfına girer. Okul, hastane, polis karakolları, sinema, AVM, askeri kışlalar, nükleer santraller, fabrikalar, iş hanları, iş merkezleri gibi bir çok yapı bu sınıfa girmektedir. Bunan ile birlikte kat sayısı olarak düşük olan yapılarda mal sahiplerinin isteğiyle özel yapılar olarak değerlendirilebilir.
Ülkemizde geçerli olan ancak kullanım yerleri farklı olan iki adet deprem performans değerlendirmesi yapan yönetmelik vardır. Bunlardan birisi RYTEİE2019 ve diğeride TBDY2018 dir. Bu iki yönetmelik genel olarak aynı işlem olarak görülen binaların deprem başta olmak üzere tüm etkilere karşı dayanımını belirlemek çalışmalarda kullanılsa da beklenti, hesap modelleri ve sonuç değerlendirmeleri birbirinden çok farklı özellikler göstermektedir. Bu bağlamda öncelikle işveren dediğimiz mal sahiplerinin mevcut oldukları yapıların özelliklerini ve buna bağlı olarak talep edecekleri yönetmeliği ileride yapacakları işlemlere göre karar vermeleri gerekmektedir.
BAZI ÖRNEK ÇALIŞMALARIMIZ
Bilgi gizliliği nedeniyle referans listesi yayınlayamıyoruz. Anlayışınız için teşekkür ederiz.
Eğer yapınız için talep etmiş olduğunuz işlemler RYTEİE2019 yani Kentsel Dönüşüm yönetmeliğiyle yandaki bağlantıdan ilgili sayfamıza geçebilirsiniz.
YÜKSEK VEYA ÖZEL YAPILARIN DEPREM RİSK RAPORUNUN HAZIRLANMASI
(TBDY2018 Anlamak)
Yapımızın yüksek yada özel bir yapı olduğuna karar verdiğimize göre artık analiz yöntemine geçmemiz gerekecektir. Burada biraz TBDY2018 anlamak gerekmektedir. Çünkü hayati ve/veya çok değerli binalar ile yoğun insanların yaşadığı bu binaların deprem testleri bu yönetmeliğe göre yapılmalıdır. Çalışmalar iki safhada yapılmaktadır. Bunlar Saha Çalışmaları ile Ofis Çalışmaları olarak sınıflandırılabilir.
Tabi her şeyden önce hangi analiz yöntemin de kullanılacağına karar verilmesi gerekmektedir. Bu karar ilerde kullanılacak analiz programınında seçilmesini sağlayacaktır. Firmamızın fiyatlarının piyasa fiyatlarından farklılık göstermesi de bu noktada başlamaktadır. Çünkü ülkemizde yerli yazılımlar ile çözülebilecek binalar sınırlı düzeyde kalmaktadır. Yerli yazılımlarımız gerek programın basitleştirilmesi ve özel durumlarda kullanılması gerekse yüksek yada özel yapıların esas özellikleri ve malzeme modellerinin tanımlanma zorluklarından dolayı hatalı sonuçlar üretebilmektedir.
Örneğin özellikleri aşağıda verilen bir otel binasını dikkate aldığımızda.
Bina Yaşı: 1982 yapımı
Beton Kalitesi : C7
Demir Miktarı : Enaz olması gereken donatının %50 (0.005)
Kolon Boyutları: 25×50
Etriye Aralığı:Ф8/30/25
Böyle bir yapını çözümü için iki farklı yerli program ve yabancı kaynaklı SAP2000 programı kullanılmıştır. Sonuçlar aşağıda açıklanmıştır.
Yerli Program 1: Sağlam: Hiç bir eleman hasar görmemektedir.
Yerli Program 2: Hasarlı: Zemin katta 2-3 kolonda hasar görülmektedir.
SAP2000: Yapıda bir çok katta bir çok elemanda hasar oluşmuştur.
Böyle bir özelliklere sahip bir yapıda hasar oluşması beklenmelidir. Ancak yerli yazılımlarımızdan 2 tanesi maalesef yapıda az miktarda hasar yada hiç hasar olmayacağı sonucuna ulaşmıştır. Bu sebepten firmamız ve ekibimiz çözümlerde yabancı kaynaklı programlar olan SAP2000, ETAPS ve PERFORM3D yazılımlarını kullanmaktadır. Bu yazılımların yerli yazılımlardan farkı hem hesap yöntemleri hemde malzeme tanımlama özellikleri ile Dünya çapında kullanılıyor olmasıdır.
HESAP YÖNTEMİNİN BELİRLENMESİ
Hesap yöntemi olarak TBDY2018 de 2 farklı hesap anlatılmış ve tanımlanmıştır. Bu noktadan sonra bilgiler biraz karmaşa yaratacak da olsa sizlere basit ifadelerle olayı anlatmaya da çalışacağız.
Doğrusal Deprem Hesabı,
Doğrusal Olmayan Deprem Hesabı,
DOĞRUSAL DEPREM HESABI NEDİR?
Doğrusal deprem hesabı yapının ve elemanların kuvvet arttıkça yapıda kuvvette bağlı hasarların veya malzeme olarak sekil değiştirmelerin de aynı oranda arttığını ifade eden bir yöntemdir. Tabi bu kabulün geçerli olabilmesi ve bu yöntemin uygulanabilmesi için yönetmelikte bazı sınırlamalar getirilmiştir. Bu sınırların ve şartların altında kalan yapılar TBDY2018 doğrusal hesap yöntemine göre analiz yapılabilir. Bu durumda da yerli yazılımlar nispeten doğru sonuçlar üretmektedir. Bu sınırlamalar genel olarak;
Yapı yüksekliği 30 m geçmeyecek (özel bazı durumlar hariç)
Yapıda kolon, perde yerleşimi düzenli olacak. Burulma dediğimiz perdelerin binanın merkezine uzak köşesinde olmaması gerekmektedir.
Kirişlerin kolonlarda göre çok fazla güçlü olmaması gerekmektedir.
Yönetmelik Maddeleri:
15.5.3. Doğrusal Hesap Yöntemlerinin Uygulama Sınırları
15.5.3.1 – Doğrusal hesap yöntemleri, aşağıda belirtilen durumlardan herhangi birinin oluşması
durumunda uygulanamaz.
(a) Bina yükseklik sınıfının 5’den küçük olması (BYS < 5).
(b) Binada 3.6.2.4’de belirtilen B3 düzensizliğinin bulunması.
(c) Betonarme binalarda, binanın üst katı haricindeki herhangi bir katında, her bir deprem doğrultusu için düşey sünek elemanların (kolon, perde ve güçlendirilmiş bölme duvarlar) kesme
kuvveti ile ölçeklendirilmiş EKO değerlerinin ortalamasının deprem yönündeki kirişlerin ortalama EKO değerinden büyük olması.
(d) Binanın üst katı haricindeki herhangi bir katında, her bir deprem doğrultusu için sünek perde, sünek kolon ve güçlendirilmiş bölme duvarların kesme kuvveti ile ölçeklendirilmiş EKO değerlerinin ortalamasının 3’den büyük olması.
(e) Binanın üst katı haricindeki herhangi bir katında, her bir deprem doğrultusundaki sünek kirişlerin ortalama EKO değerinin 5’den büyük olması.
DOĞRUSAL OLMAYAN (NON-LİNEER) DEPREM HESABI NEDİR?
Doğrusal olmayan hesap yöntemi yukarıda tanımlanan doğrusal hesap yöntemine göre yapının deprem gibi etkiler altında belirli bir süre doğrusal gittiğini ancak bir noktadan sonra yapının, elemanın veya malzemenin (beton-demir) artık kuvvet artsa da bu kuvvete karşı şekil değiştirme-yerdeğiştirme ile karşılık verdiğini, bir noktadan sonra ise koptuğunu kabul eder. Bu yaklaşım yapı, eleman ve malzeme için daha gerçekçidir. Tabi burada da kendi içinde farklı hesap modelleri yöntemleri oluşturulmuştur. Bu kısımda kısaca onlardan da bahsedeceğiz.
Tek Modlu İtme Yöntemleri
Çok Modlu İtme Yöntemleri
Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi
TEK MODLU İTME YÖNTEMİ:
Bu yöntemde yapının kademe kademe uygulanan kuvvet altında yer değiştirmeleri hesaplanır. Bu yer değiştirmeler ile sınır değerlerine bakılarak malzemenin buna bağlı olarak elemanın ve eleman hasarlarından yapının durumu anlaşılmaya çalışılır. Tabi bu yönteminde uygulanması için bazı sınırlar vardır. Bu sınırlarda aşağıdaki gibi basitleştirilebilir;
Yapının yüksekliği çok fazla olmaması gerekmektedir. Burada bir rakamsal değer vermek gerekirse 20-30 m aralığı verilebilir. Tabi her yapının davranışı farklıdır. Bu durumda net değer ancak analiz sonucunda verilebilir.
Yapıda burulma dediğimiz perdelerin merkezden uzak olması durumu olmamalıdır. Yapı düzenli olmalıdır.
Yönetmelik Maddeleri:
5.6.2.2 – Tek Modlu İtme Yöntemleri’nin uygulanabilmesi için aşağıda (a) ve (b)’de verilen koşulların her ikisinin de sağlanması zorunludur:
(a) Herhangi bir katta ek dışmerkezlik gözönüne alınmaksızın doğrusal elastik davranış esas alınarak Bölüm 3, Tablo 3.5’e göre hesaplanan burulma düzensizliği katsayısı’nın ηbi <1.4 koşulunu sağlaması gereklidir.
(b) Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, doğrusal elastik davranış esas alınarak hesaplanan birinci (hakim) titreşim moduna ait taban kesme kuvveti etkin kütlesi’nin toplam bina kütlesine (rijit perdelerle çevrelenen bodrum katlarının kütleleri hariç) oranının en az 0.70 olması zorunludur.
ÇOK MODLU İTME YÖNTEMİ:
Tek modlu itme yönteminin uygulanamadığı binalarda çok modlu itme yöntemi uygulanabilir. Ancak çok modlu itme yöntemi gerek hesaplama zorluğu gerekse program sonrası çok fazla ilave işlem yapılması gerektiğinden Akademik Çevreler ve firmamızca kabul edilebilir ve uygulanabilir bir yöntem değildir. Ancak yinede burada kısaca açıklamak istedik.
Yönetmelik Maddeleri:
5.6.6.1 – Çok Modlu İtme Yöntemi’nin, verilen tasarım spektrumuna göre özel durumda başlangıç (elastik) rijitlikleri kullanılarak doğrusal hesap için uygulanması sonucunda elde
edilen tüm iç kuvvetlerin ve yerdeğiştirmelerin, aynı tasarım spektrumu esas alınarak 4.8.2’ye göre elde edilen büyüklüklerle birebir aynı olduğu hesap raporunda gösterilecektir.
5.6.6.2 – Kullanılan Çok Modlu İtme Yöntemi’nde binanın farklı titreşim modları için tanımlanan bağımsız sabit modal yük vektörlerinin yapıya artımsal olarak ayrı ayrı uygulanması durumunda, elde edilen modal iç kuvvetler istatistiksel olarak birleştirilmeyecek, 4B.2.4’e göre birleştirilmiş modal eleman uç yerdeğiştirmeleri ve akma dönmeleri ile uyumlu olarak hesaplanacaktır.
ZAMAN TANIM ALANINDA DOĞRUSAL OLMAYAN HESAP YÖNTEMİ
Bilinen tüm literatürlerde ve yönetmelikler geçerli en kapsamlı ve gerçeğe en yakın deprem hesabıdır. Analiz süresi uzun sürse de çıkan sonuçlar gerçeği en iyi yansıttığı kabul edilir. Tüm yapılar için uygulanabilir bir yöntemdir. Bu sebepten firmamızın hesaplarda kullandığı yöntem modeli olarak bu yöntem kullanılmıştır. Bu tip ileri düzey yöntemler için firmamız gelişmiş hesap programları olan SAP2000, ETAPS ve PERFORM3D yazılımlarını kullanmaktadır. Yöntemi kısaca mantığını anlatmaya çalışacak olursak;
Bölgeye özel olarak üretilmiş deprem kayıtları yani olması muhtemel depremler hesaplanır. Bu deprem kayıtları 11 adet farklı deprem modelini içerir. Deprem kayıtları konusunda uzman üniversite öğretim üyelerince hesaplanır. Bu deprem kayıtları binanın oturduğu zemin yapısı, fay hatlarına mesafesi ve yapının kullanım amacıda dikkate alınarak hesaplanır. 11 adet deprem kaydı yapıya X ve Y dediğimiz birbirine dik iki farklı yönde uygulanır ki bu durumda yapı 22 farklı depreme göre analiz edilmiş olur. Ayrıca oluşturulan deprem kayıtları olası depremlerin an ve an değişimini içereceği için yapılar bu kayıtlara göre an ve an incelenerek hesaplamalar yapılır.
YÜKSEK YADA ÖZEL YAPILAR DEPREM RİSK RAPORU YAPTIĞIMIZ HİZMETLER
(Mavi ile yazılan kısımlar yönetmelik ilgili maddeleridir.)
SAHA ÇALIŞMALARI:
DEPREM TEHLİKE ANALİZİ (İSTEĞE BAĞLI): Yüksek yapılar ve özel yapılar için o bölgede oluşabilecek deprem tehlikesinin bilinmesi gerekmektedir. Bu durumda fay hatlarına olan mesafe, olmuş deprem ivme kayıtları ile yapının bulunduğu yere olan uzaklıklar, zemin yapısı gibi etkenler incelenerek konusunda uzman Üniversite Öğretim Üyeleri ve Profesörler tarafından oluşturulacak 11 adet yapay depremler için alınacak verilerdir. Eğer yapılar için ileride güçlendirme çalışması istenebilecek ise Deprem Tehlike Analizinin iş başlangıcında alınması gerekmektedir. Eğer müşteri talep etmediğinden dolayı deprem tehlike analizi hazırlanmamış binalar, analizler ile yönetmelikte belirtilen kriterleri sağlayamadığı için RİSKLİ duruma gelir ve daha sonra güçlendirilmek istenirse hem Deprem Tehlike Analizi ücreti alınır hem de analizler yeni verilere göre tekrarlanacağı için analiz ücreti tekrarlanır.
2.5.1. Deprem Kayıtlarının Seçimi
2.5.1.1 – Bina taşıyıcı sistemlerinin zaman tanım alanında deprem hesabında kullanılacak deprem kayıtlarının seçimi, tasarıma esas deprem yer hareketi düzeyi ile uyumlu deprem büyüklükleri, fay uzaklıkları, kaynak mekanizmaları ve yerel zemin koşulları dikkate alınarak yapılacaktır. Binanın bulunduğu bölgede tasarıma esas deprem yer hareketi düzeyi ile uyumlu geçmiş deprem kayıtlarının mevcut olması durumunda öncelikle bu kayıtlar kullanılacaktır. Sahaya özel deprem tehlikesine en fazla katkıda bulunan depremlere ait büyüklük ve fay uzaklığı bilgilerinin belirlenmesi için deprem tehlikesi ayrıştırma işleminden yararlanılabilir.
2.5.1.2 – Yeterli sayı veya nitelikte deprem kaydı seçiminin yapılamadığı durumlarda, zaman tanım alanında benzeştirilmiş yer hareketi kayıtları kullanılabilir. Bu tür kayıtların kullanılması durumunda, binanın bulunduğu sahanın sismik kaynak, dalga yayılım ve yerel zemin özellikleri göz önüne alınacaktır. Benzeştirme için kullanılacak model parametrelerinin, söz konusu bölgede meydana gelmiş depremlerde kaydedilmiş gerçek deprem kayıtları ile uyumlu olduğu gösterilecektir.
2.5.1.3 – Bir veya iki boyutlu hesap için seçilecek deprem kayıtlarının ve üç boyutlu hesap için seçilecek deprem kaydı takımlarının sayısı en az 11 olacaktır. Aynı depremden seçilecek kayıt veya kayıt takımı sayısı üçü geçmeyecektir
ZEMİN ETÜDÜ: Yüksek yapılar ve özel yapıların oturduğu zemin yapısının bilinmesi gerekmektedir. Deprem anında zeminin davranışı, zemindeki tehlikeler ve zemin taşıma kapasiteleri her bir bina için özel deneyler ve saha çalışmaları ile belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla yapılarınız için temel alt kotundan itibaren 4 adet her biri 30 m olan zemin sondajı yapılacaktır. Buna ilave olarak yine temel alt kotundan itibaren Vs30 m derinlik için sismik yöntemle zemin sonuçları alınacaktır. Sondaj ve sismik verilerde elde edilen zemin değerleri bir Zemin Etüt Raporu adıyla dosyaya eklenecek ve içindeki veriler hesaplarda kullanılacaktır.
16.4.2 – Tablo 16.1’de verilen zemin parametreleri, zemin profilinin temel veya kazık başlığı alt kotundan itibaren aşağıya doğru en üst 30 m kalınlığındaki kısmı için belirlenecektir. Birbirinden belirgin şekilde farklı zemin ve kaya tabakalarını içeren zemin profillerinde üst 30 metredeki tabakalar, yeteri kadar alt tabakaya ayrılarak en üstte i = 1 ve en altta i = N olacak şekilde sıralanacaktır.
KAROT (SERTLEŞMİŞ BETON NUMUNESİ) ALINMASI: Çevre şehircilik bakanlığınca yetkili, beton laboratuvar miktarları yönetmeliklerce belirlenmiş, 10 cm çapında ve en az 10cm yüksekliğinde mevcut beton numunelerini ifade etmektedir. Karot alınmadan binanın beton dayanımı belirlenemeyeceği için bu işlem saha çalışmalarının ilk aşamasını oluşturmaktadır.
15.2.5.3 – Malzeme Özellikleri: Kolonlardan veya perdelerden TS EN 12504-1’de belirtilen koşullara uygun şekilde zemin katta üç, diğer katlarda iki adetten az olmamak üzere ve binada toplam dokuz adetten az olmamak üzere, her 400 m2’den bir adet beton örneği alınarak deney yapılacaktır. Uzunluğu ve anma çapı birbirine eşit ve 100 mm olan karotların deneye tabi tutulmasıyla bulunan dayanım değerleri, herhangi bir katsayı uygulanmaksızın mevcut beton dayanımının tayininde kullanılabilir.
DONATI TESPİT İŞLEMLERİ: Çevre şehircilik bakanlığınca yetkili, beton laboratuvar firmalarına binanın kolon sayısına bağlı olarak Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 kapsamında donatı tespit çalışmaları yapılması gerekmektedir. Bu çalışmalar donatı sıyırma ve donatı okuma olmak üzere tahribatlı ve tahribatsız iki farklı yöntem uygulanacaktır.
15.2.4.2 – Eleman Detayları: Betonarme elemanlardaki donatı miktarı ve detaylarının binanın yapıldığı tarihteki minimum donatı koşullarını sağladığı varsayılır. Bu varsayımın doğrulanması veya hangi oranda gerçekleştiğinin belirlenmesi için her katta en az birer adet olmak üzere perde ve kolonların % 5’inin beton örtüsü sıyrılarak donatı tespiti yapılacaktır. Donatı tespiti amacıyla her kattan bir adet kirişin beton örtüsü sıyrılacaktır.
15.2.5.2 – Eleman Detayları: Binanın betonarme detay projeleri mevcut ise donatının projeye uygunluğunun kontrolu için 15.2.4.2’de belirtilen işlemler aynı miktardaki betonarme elemanda uygulanacaktır. Ayrıca beton örtüsü sıyrılmayan perde ve kolonların %20’sinde ve çerçeve kirişlerinin %10’unda enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir.
PROJE KONTROL: Yapıya ait statik ve mimari projeler yerinde yapılan kontrollerle uygunluğu tespit edilmektedir. Eğer varsa eksik yada ilaveler projede revizyon yapılarak daha doğru analizlere ulaşılması gerekmektedir.
15.2.5.1 – Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcut ise yapılacak ölçümlerle mevcut geometrinin projelere uygunluğu kontrol edilir. Projeler ölçümler ile önemli farklılıklar gösteriyor ise proje yok sayılır. Proje yoksa, saha çalışması ile binanın taşıyıcı sistem rölevesi elde edilecektir. Elde edilen bilgiler tüm betonarme elemanların ve bölme duvarların her kattaki yerini, açıklıklarını, yüksekliklerini, boyutlarını ve malzemesini içermelidir. Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Komşu binalarla ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin hassas biçimde tanımlanması için gerekli ayrıntıları içermelidir. Temel sistemi bina içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir.
OFİS ÇALIŞMALARI:
DEPREM PERFORMANS SİMÜLASYONLARI: Saha çalışmalarında elde edilen veriler SAP2000, Perform3D, Etaps v.b. yabancı kaynaklı üç boyutlu analiz yapabilen yüksek özelliklere sahip yazılımlar ile modellenecek binaya atanacaktır. Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi kullanılarak 11 adet farklı deprem kuvvetine göre 22 farklı analizi yapılacaktır. Bu sayede her bir farklı deprem olasılığında oluşacak hasarlar belirlenecektir. Bu analizler firma Müdürümüz İnş. Yük. Müh. Özcan ÖZ ve ekibi tarafından Üniversite Öğretim Üyeleri gözetiminde yapılmaktadır. Her bir yapı için kullanım amacına uygun olarak bir performans seviyesi belirlenecek ve yönetmeliklerde belirtilen bu seviyelere göre yapının durumu tespit edilecektir.
RAPORLAMA İŞLEMLERİ: Deprem performans simülasyonu ile bulunan deprem tehlikeleri hem müşterinin anlayacağı kadar basitleştirilmiş, aynı zamanda da bir meslektaşımızın anlayacağı kadar teknik verileri içerir biçimde firmamızca hazırlanacak ve 1 nüsha (imzalı) ve 1 adet CD (imzasız kopya) ile işverene teslim edilecektir.