Yrd Do Dr Varol KO 1 YAPI GVENLNN

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

1. YAPI GÜVENLİĞİNİN BELİRLENMESİ Yapıların ve yapı elemanlarının güvenliğinin belirlenmesi yapının ne kadar ‘‘sağlam’’ olduğunun belirlenmesidir. Bu durum fiziki olarak yapı elemanlarına ne kadar yük geldiğinin ve yapının bu yükün üzerinde ne kadar yük taşıyabileceğinin (güvenlik payının ne kadar fazla olduğunun) belirlenmesine göre, yapının sağlamlığı veya güvensizliği söylenebilir. Yapının güvenliğinin belirlenmesinde uyulması gereken standartlar belirsizdir. Bunu belirlemek, mühendisin bilgi, deneyim ve sağduyusuna kalmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yapının proje çizim ve hesapları bulunamayabilir. Bulunsa bile, yapının mevcut durumuyla karşılaştırma zorunluluğu vardır. Bu nedenle, zamanın malzeme üzerindeki etkileri de dikkate alınarak, mevcut yapıdaki malzeme dayanımının deneysel yöntemlerle belirlenmesi gerekir. Sonuçta onarım-güçlendirme ya da yıkıma karar verilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Aşağıdaki tabloda yeni bir yapı tasarımı ile bitmiş bir yapının güvenliğini ya da dayanımını belirleme arasındaki farklar verilmektedir Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yapıların güvenliklerinin belirlenmesinde bilinmesi gerekenler şöyle sıralanabilir: 1 - Değişik yapı malzemelerinin geçmişte ve bugün kullanılan, mekanik özelliklerinde zaman içerisinde olan değişimler 2 - Yapım ve kullanım koşullarının malzemelerin dayanımı üzerindeki etkisi 3 - Değişik yapı elemanlarının ve zeminlerin çeşitli yük etkileri altında davranış biçimleri ve yapı güvenliğine katkıları ve önemleri 4 - Değişik yapı tasarımlarında kullanılan payları elemanlarının yaklaşımlar ve bugünkü ve geçmişteki olması gereken güvenlik Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yapı güvenliğini belirlemede en önemli hesap yaklaşımının ‘’Taşıma Gücü Yöntemi’’ olduğu bilinmektedir. Çünkü sonuçta yapı ya da elemanın güvenliği herhangi bir yapı elemanının kırılması, görevini yapamaz duruma gelmesi için gereken yük yani taşıma kapasitesi ile gelebilecek en büyük etki arasındaki güvenlik miktarına bağlıdır. Bunun için elemanın taşıma kapasitesinin tahmini ya da hesabı gerekmektedir. Bu hesap da betonarme yapılarda ancak taşıma gücü yöntemleri ile yapılabilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

2. YAPI GÜVENLİĞİ Yapının en elverişsiz yükler altında göçmeden ayakta durması ve servis yükleri altında aşırı deformasyon ve çatlama ve rahatsız edici titreşim oluşmadan hizmet vermesi ve kullanma amacını güçleştiren belirtiler; çatlak, sehim ve titreşim gibi, olmaması yapının güvenlik içinde olduğunu gösterir. Bu durum şöyle ifade edilebilir: DAYANIM > YÜK ETKİSİ Burada dayanım herhangi bir yapı elemanının eğilme ve burulma momenti, kesme ve eksenel yük taşıma gücü ve çatlama ve deformasyon limitleri olur. Yük etkisi ise yine elemana gelen eğilme ve burulma momentleri, kesme ve eksenel yükler ve oluşan sehim ve çatlakların boyutlarıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Elemana gelen yükler yalnızca yapının kendi ağırlığı ya da kullanım sırasında oluşan servis yükleri olmayıp, deprem, rüzgar ve benzeri diğer genel geçici yüklerin oluşturduğu etkiler de vardır. Yukarıda verilen bilgileri özetlersek: Güvenlik kriterleri: 1) Yapının en elverişsiz yükler altında, göçmeden ayakta durabilecek olması 2) Servis yükleri altında, aşırı deformasyon, sehim, çatlama, titreşim olmaması 3) Özetle, Dayanım > Yük etkisi olması Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Dayanım ile yük arasındaki ilişki yapının ‘’Güvenlik’’ katsayısıdır. Bu katsayının kesinlikle 1’den büyük olması diğer bir deyişle bir güvenlik payının bulunması gerekir. Bu durumda : Güvenlik katsayısı Dayanım Yük etkisi 1 Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Güvenlik katsayısının 1 den büyük olması gereği (güvenlik payı), şu şekilde özetlenebilir: 1)Yapı elemanları için yapılan dayanım hesaplarındaki belirsizlikler 2)Yapı malzemelerinde zamanla oluşacak zayıflama ve kötüleşmeler 3) Özellikle beton gibi heterojen malzemelerin üretim hatalarının da etkisiyle umulan dayanım ve dayanıklılığı vermeyebilmesi 4) Servis yükleri, deprem ve rüzgar etkileri, hatta ölü ağırlık yüklerinin yapıya etkisi ve değerlerinin tam anlamıyla hesaplanamaması Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Malzeme dayanımını belli bir değere bölerek küçültmek (1 -2 -3. maddeler), yük etkisini de belli bir değerle çarparak büyütmek (4. madde), istenilen güvenlik payını sağlamaya yöneliktir. Güvenlik katsayısı Dayanım g malzeme 1 Yük etkisi g yük 1 Dayanım g malzeme g yük Yük etkisi Malzeme katsayısı 1 Yük katsayısı Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

3. MALZEME VE YÜK KATSAYILARI TS-500’ e göre malzeme katsayısı, yerinde dökme beton için 1, 5 (Beton dayanımında %33 sapma olabileceğinin kabulü), kalitesinden kuşku duyulan yerinde dökme beton için 1, 7 ( %41 sapma olabileceğinin kabulü), Prefabrik beton elemanlar için 1, 4, Donatı için 1, 15 olarak verilir. Donatının, fabrika şartlarında üretileceği için daha sağlıklı olduğu ve ürünün kalite kontrolden geçmiş olduğu düşünülmektedir. Hatta yumuşak donatının çekme dayanımı, ön görülen dayanımdan %30 daha fazla çıkabilmektedir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Ancak bu durumun da etkisiyle, beton dayanımının ön görülen dayanımdan düşük, donatı dayanımından da büyük olması, fiilen bir çok betonarme yapı elemanında, dengeli kırılma için gereken miktardan daha fazla donatının bulunmasına ve dolayısıyla ani ve gevrek kırılmalara yol açabilmektedir. Bu nedenle beton malzeme katsayısı yüksek tutulur ve özellikle beton üretim, yerleştirme ve bakımına özel önem göstermek şarttır Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yine TS-500 de yük katsayıları ise ölü yük için (G) 1. 4, hareketli yük için (Q) 1. 6, rüzgar için (W) 1. 3 ve deprem için 1. 0 olarak verilir. Bu etkilerin birlikte olması durumunda ise gelen yük F : olarak verilmektedir. Özellikle üzerinde durulması gereken bir konu hasarlı bir yapının güvenlik katsayısının ne kadar olduğu ya da yapılar için verilmiş güvenlik katsayılarının azaltılıp azaltılamayacağıdır. Bu açıdan bir değerlendirmeden önce çeşitli yapı elemanlarının ya da kesme, çekme, basınç, eğilme ve burulma gibi etkilerin altında eleman davranışlarının yapıda yük taşımadaki önemi dikkate alınmalıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

4. BETONARME YAPI ELEMANLARININ YAPI GÜVENLİĞİ AÇISINDAN ÖNEM SIRASI Aslında güvenlik katsayısı, yapı elemanlarının yapı içindeki yük taşıma fonksiyonlarının önemine bağlı olarak, değişik miktarlardadır. Örneğin bir kiriş çatlağı ile bir kolon çatlağı arasında yapının güvenliği açısından fark vardır. Kolon ve perdeler, eksenel ve yatay yüklere, eğilme, burulma ve burkulma etkilerine maruz kalmaktadır. kalır. Kiriş ve döşemeler ise, belirgin olarak sadece eğilmeye maruz Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Ayrıca kolon ve perdeler, düşey yükler de taşıdıklarından ( kiriş ve döşemeler ise, bu yükleri kolon ve perdelere iletir) yapının ayakta durmasını sağlayan elemanlardır. Bu nedenle betonarme yapıların en önemli ve kritik elemanlarıdır. Bunlardaki hasar aniden gelişip yıkılmaya varabilir. Çünkü basınç elemanları, betonun da özelliğinden dolayı, gevrek göçmeye meyil gösterir. Alçak perde duvarlar, depremlerde önemli boyutta kesme etkisine maruz kalır. Bir anlamda, betonarme yapının güvenliğinin belirlenmesi, düşey taşıyıcıların güvenlik paylarının belirlenmesidir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bunlarla birlikte, temeller, yapı güvenliği açısından en önemli ve onarım ve güçlendirilmesi en zor yapı elemanlarıdır. Döşemeler ise en güvenli yapı elemanlarıdır. Büyük sehimler yaparak, çatlayarak ama göçmeyerek, tasarlanandan çok daha fazla (4 -5 katı) yük taşıyabilirler. Ancak plaklar eğilme etkilerine gösterdikleri dayanımı, özellikle kirişsiz döşemelerse, kesme etkilerine karşı gösteremezler. Sadece kesme etkisi nedeniyle plakta, ani ve gevrek bir göçme olabilir. Bu nedenle kirişsiz döşemelerden kesinlikle kaçınmak gerekir. Kirişler de döşemelerden sonraki en güvenli yapı elemanlarındandır. Mesnet donatısı yetersiz olan bir kiriş bile, açıklıktaki boyuna donatının betonla uyumlu çalışması sonucu, basit kiriş gibi davranarak yükünü taşıyabilir. Ancak sehimi, iki ucu ankastre kirişe göre, daha fazladır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Deprem sonrası kolonlarda meydana gelen hasar çeşitleri : Deprem Hasarı Betonarme yapıların tasarımında zayıf kolon güçlü kiriş yapıldıklarında veya kirişlerin döşemeyle birlikte davranması sonucu tasarlanandan daha yüksek taşıma güçlü olması sonucu çerçeve hasarı oluşmaktadır, bu hasar daha çok kolonlarda oluşmaktadır. Çerçeve hasarı önce dolgu duvar hasarı ileriki aşamada kolon uçlarında çekme ve basınç hasarı ve en son aşamada da kolon uçlarının mafsallaşması şeklinde meydana gelmektedir. Kolonlarda Kesme Hasarı Kolonun kesme kuvveti taşıma gücünün yetersiz olduğu durumlarda kesme çatlakları meydana gelmektedir. Bu çatlaklar kolonlarda yaklaşık 45 derecelik eğimli çatlaklar olarak görülmektedir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Genellikle beton ile donatı arasında yeterli aderansın sağlanmamasından kaynaklanan hasar beton ile donatının birlikte çalışması prensibine ayrı düşecek ve istenen donatı akma gerilmelerine ulaşamadan betondan sıyrılıp betonarmeden istenen moment kapasitesine ulaşılamayacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Kolonlarda Basınç Hasarı Kolonun eksenel yükü taşıma kapasitesinin %50 sinden fazla ise kolonda deprem sırasında basınç kırılması meydana gelir. Basınç kırılması kolonda gevrek ve ani bir kırılma biçimidir. Yapının ani olarak yıkılmasına yol açabilir. Bu hasarın belirtisi kolonun dış yüzünde düşey çatlakların oluşması ve kolon boyuna donatısının dışarıya doğru burkulmasıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Kolonlarda Burulma Hasarı Burulma momenti etkisiyle çatlamış bir kolonda hasar görülmektedir. Bir tarafta diyagonal uzanan çatlaklar diğer taraftan da diyagonal olarak uzanan betonda basınç ezilmeleri olur. Kolonlarda Kısa Kolon Hasarı Depremlerde sık olarak rastlanan bir durumdur. Bir tür kesme kırılması hasarıdır. Kolon boyunun çeşitli sebeplerle projeden daha kısa olması yada taşıyıcı olmayan elemanların kolonun yatay deformasyon yapmasını önlemesi ile kolonun proje değerinden daha rijit olması sebebiyle beklenenden büyük kesme kuvveti ile zorlanması sonucu meydana gelir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Etriye yetersizliğinden dolayı oluşan kolon hasarı : Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Kısa kolon oluşumu : Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Deprem sonrası temellerde meydana gelen hasar çeşitleri : Deprem sırasında akarsu havzalarında ve kıyı bölgesinde zeminin sıvılaşması sonucu meydana gelir. Özellikle suya doygun kumun bulunduğu ovalık yerlerde hemen her önemli depremde zemin sıvılaşması meydana gelir. Bu ve benzeri nedenlerden zeminin taşıma kapasitesinde meydana gelen azalma binanın bir bütün olarak düşey oturmasına veya otururken dönmesine sebep olabilir. Bu tür hareketler sonucunda kolonun tekil temelinin veya plak temelinin zımbalanmaya zorlandığına işaret eden çatlaklar görülebilir. Temelin bir kısmının dolguda ve bir kısmının da sert yerel bir zeminde bulunması deprem sırasında binada dönmeye sebep olabilir. Depremde meydana gelen diğer bir hasarda yeryüzü kabuğunun kırılması veya açılmasından meydana gelen temel göçmesidir. Bu tür hasarın önlenmesi oldukça zordur. Temel hasarı için zemin iyileştirilmesi veya temellerin genişletilmesi bir çözüm olabilir. Ancak bu konuda alınacak her tedbirin ayrıntılı bir geoteknik inceleme sonucu belirlenmesi gerektiği açıktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Temel dizayn hatasından oluşan hasar : Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Zemin taşıma gücünün aşılması durumu: Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Deprem sonrasında döşemelerde oluşan hasar çeşitleri: Döşemelerde gözlenen hasar çoğunlukla döşeme ortasında aşırı sehim ve döşemenin kenarlarında kirişlerle birleştiği yerde üst yüzeyde çatlak olarak ortaya çıkmaktadır. Döşeme ortasındaki sehim açıklık / 200 cm. den fazla olursa sehim aşırı olarak kabul edilmelidir. Bazı büyük yapılarda yapının planda uzun kenarı / kısa kenar oranları büyükse diğer bir değişle planda çok narin ise döşemeler düzlemleri içinde yeterli rijitlikte olmayabilirler ve yatay kuvvetleri düşey elemanlara rijitlikleriyle orantılı dağıtamayabilirler. Perde duvarlı yapılarda perdelerin yatay yükler altında dönmesi döşemeye moment aktarılmasına ve döşemede dönmeye yol açar. Betonarme döşemelerde temel tasarım kıstası aşırı sehim ve titreşimlerin önlenmesidir. Çatlağı olmasa bile aşırı sehim ve titreşimler nedeniyle kullanıcıları rahatsız eden döşemeleri hasarlı döşeme olarak adlandırmak gerekir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Döşemelerde aşırı sehim ve çatlağa sebep olan faktörler beton dayanımının projede ön görülenden küçük olması, kalıpların erken sökülmesi, donatıların eksik konması özellikle mesnetlerdeki üst donatıların beton dökümü sırasında basılarak bunların moment kollarının küçültülmesi yada donatının basınç bölgesine itilmesi olarak sıralanabilir. Kirişsiz döşemeli betonarme yapılarda döşemeden kolona kesme kuvveti aktaran alanın az oluşu sonucu son derece gevrek ve ani bir şekilde gelişen zımbalama kırılması olur. Kolonların çevresinde kat döşemeler kesilerek üste yığılırlar. Kesme kırılması başlangıcı kolon çevresindeki döşemede örümcek ağı biçiminde çatlaklarla belirmektedir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Döşeme demirlerinin kiriş içerisine yeterince sokulmamasından kaynaklanan hasar : Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Depremden sonra kirişlerde oluşan hasar çeşitleri: Kırılma, genelde çekme donatısının akması ve betonda çekme çatlaklarının görülmesi ile beliren çekme kırılması şeklinde olur (sünek). Bu tarz sünek kırılmalar, yavaş ve zayıflık belirtileriyle uyarı gösteren kırılma tarzlarıdır. Kirişlerin onarım ve güçlendirilmesi de, kolonlara göre daha kolaydır. Tüm bu nedenlerden dolayı, Amerikan Betonarme Yönetmeliğinde (ACE 318 -83) eleman güvenlik katsayılar da verilerek, döşeme, kiriş, kolon ve perde için, önemlerine göre farklı güvenlikler sağlanır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yetersiz donatı kullanılması sonucu meydana gelen hasar Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Depremden sonra kolon – kiriş birleşim bölgelerinde oluşan hasar çeşitleri Kolon kiriş ek yerlerinde kolon donatılarına etriye konulmaması sonucu meydana gelen hasar şeklidir. Ayrıca kiriş boyuna donatılarının kolon kiriş ek yerinde yeteri kadar ankraj edilmemeleri durumunda da oluşmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Zayıf kolon güçlü kiriş etkisi nedeniyle binada oluşan göçme oluşmuştur. Kolon-kiriş birleşimindeki yetersiz donatı nedeniyle oluşan hasar Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

4. 6. BETONARMEDE UYUM ETKİLERİ ve KATKILARI Uyum fazla zorlanan bir lifin, kesitin ya da elemanın zorlamaları komşu lif, kesit ya da elemana aktarabilme özelliğidir. Uyum olayı basit eğilme altındaki kirişte eksenel yük düzeyi büyük olan kolondan (eğilme ve eksenel basınç altında) daha etkili olmaktadır. Moment altındaki bir kirişte düşey yüklerden dolayı herhangi bir ankastre kiriş kesitinde örneğin mesnetlerde mafsallaşma olunca kiriş hemen yıkılmaz, çünkü mesnetleri mafsallaşmış bir kiriş, basit mesnetli mesnetleri moment almayan bir kiriş durumuna geçer. Göçme daha sonra açıklıkta da mafsallaşma olduktan sonra gerçekleşir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Mesnetlerde moment taşıma gücüne ulaşıldıktan sonra kirişin düşey yükünün artması ile birlikte eğilme momenti artik mesnet tarafından taşınmaz fakat kiriş açıklığı tarafından taşınmaya başlar. Bir anlamda yük fazla zorlanan kesitlerden daha az zorlanan kesite, mesnetten açıklığa aktarılmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Buna "moment uyumu" ya da momentin yeniden dagılımı denir. Plastik mafsallaşma olan kesitlerin (Bkn. Şekil-2. 41) aynı zamanda büyük dönmeler yapmasi söz konusu oldugu için kesitlerde dönme kapasitesinin bulunmasi gerekir. Eğer yeterli dönme kapasitesi varsa, etriye sıkılaştırması var ve boyuna donatılar yeterli ankraj boyunda ise dönme kapasitesi yüksektir ve burada sozü edilen moment uyumu gerçekleşebilir. Burada anlatilan olay aynı eleman içinde kuvvet aktarımıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Çok katlı bir yapının bodrum kat kolonu eksenel yük altında taşıma gücüne ulaşır ve ezilmeye başlarsa, artan deformasyonla yükler daha az zorlanan komşu kolonlara aktarılabilir. Kolonun yeterli süneklige, üstteki kirişlerinde deformasyon nedeni ile oluşacak zorlamaları taşıyabilecek kapasiteye sahip olmaları gerekir. Şekil-4. 1'de eksenel yükün artmasi ile kalıcı deformasyon yapmis, bir kolonun yükünün kirişlerin yardımı ile diğer komşu kolonlara aktarılma mekanizmasi verilmektedir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Hesap ya da yapım hatası nedeni ile zayıf bir kolonun yükü, kattaki diğer kolonlarca paylaşılmış, donatısı yetersiz bir kesitte, donatı akarak momentin diğer kesitlere aktarılması sağlanmıştır. İlginç olan, uyum nedeni ile bu yapılar ayakta kalırken, çoğu kez hesabı yapan ve yapımı gerçekleştiren mühendislerin bu olaydan genellikle habersiz olmalarıdır. Uyum bir ölçüde yapılan yanlışları örten ya da kritik sonuçlara yol açmasını önleyen bir olay olarak inşaat mühendisinin yanında yer almaktadır. Ancak bu durumda yapının daha zayıf bir güvenlik düzeyinde olduğu gerçeği de unutulmamalıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

5. YAPILARIN DEPREM SIRASINDA DAVRANIŞI Deprem sırasında hasar görmüş bir yapının güçlendirilme projelerinin iyi hazırlanabilmesi için yapıların depremde davranışlarının iyi bilinmesi gerekmektedir. Yapının davranışına bakılarak statik ve betonarme hesaplarda o an dikkate almayı düşünemediğimiz bazı konulara çözüm getirebilir ve çok basit yerlere ilave donatılar konularak bir çok sorun çözülebilir. Yapının deprem sırasındaki davranışını göstermek için Şekil 1. deki yapı seçilmiştir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bu yapı 2 katlı betonarme ve çelik kompozit bir yapıdır. Deprem sırasındaki davranışı ise Şekil 2. de görülmektedir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ Deprem kuvvetlerinin etkisi altında, yapı sanki dans etmektedir. Şekilde gösterilmemesine karşın eğer yapıda çıkmaların olduğu düşünülürse, çıkmaların ne kadar fazla salınım yapacağı da apaçıktır. Yapının bu davranışına bakılarak, burulmanın çok önemli bir sorun olarak ortaya çıktığı görülmektedir. Taşıyıcı sistemde ve donatı detaylarında gerekli önlemler alınmadığı takdirde kolonların burulmanın etkisiyle kesileceği ve yapının göçeceği açıktır. Deprem bölgelerinde görülen hasarların bir kısmı böyle gelişmiştir. Yapının Şekil 2. deki davranışına bakılarak, deprem sırasında yapının burulması sonucu mimari mekanların kolayca yer değiştirebileceği anlaşılır. Kurtarma çalışmaları sırasında bu durumla çok sık karşılaşılmıştır.

Yapının Şekil 2. de gösterilen davranışı yapabilmesi için belli bir “süneklik” göstermesi gerekir. Deprem sonrası çok sık konuşulmaya başlayan “süneklik” tanımını çok basit bir şekilde yapılmasında yarar var. Yapı deprem kuvvetlerinin belli bir değerine kadar doğrusal elastik yer ve şekil değiştirme gösterir Şekil 3. . Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Doğrusal elastik yer değiştirme de olarak belirlensin. Deprem kuvvetlerinin belli bir değerinden sonra betonda çatlama, donatıda akma başlar ve yapı doğrusal olmayan bir davranış gösterir. Buna plastik yerşekil değiştirme denir. Yük-yer değiştirme grafiği artık eğridir. Bu doğrusal olmayan yer değiştirmeye de plastik yer değiştirme dp denir. Diğer bir anlatımla yapıların kendilerine etkiyen dış yükler altındaki davranışları elasto-plastiktir “Süneklik”, yapının gösterdiği doğrusal olan elastik yer değiştirme ile doğrusal olmayan plastik yer değiştirmelerinin toplamının, yapının doğrusal elastik yer oranıdır. Bunun en az 2 civarında olması gerektiği ortadadır. Bu oranı arttırmak ve daha yukarılara çıkartılarak süneklik düzeyi yüksek yapılar elde etmek olasıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Süneklik oranı arttıkça yapıda taşıyıcı olmayan yapı elemanlarının da hasar görebileceğini unutmamak gerekir. Yapıda sünekliği arttıran veya azaltan etmenlere çok dikkat etmek gerekir. Etriyelerin kapalı olması ve sarılma bölgelerinde etriye sıklaştırılması, kirişlerde basınç donası konulması “ sünekliği attırırken”, gereğinden fazla çekme donatısı kullanılması “sünekliği azaltan” en büyük etmenler olarak göz önünde tutulmalıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yalnız 1997 deprem yönetmeliğindeki katlar arası göreceli yer değiştirme sınırlamalarına uyulmak ve hesaplarda yer değiştirmelerin de göz önüne alındığı doğrusal olmayan (non-linear) hesap yapılması gerektiği açıktır (3, 4). Süneklik oranı arttıkça yapıda taşıyıcı olmayan yapı elemanlarının da hasar görebileceğini unutmamak gerekir. Yapıda sünekliği arttıran veya azaltan etmenlere çok dikkat etmek gerekir. Etriyelerin kapalı olması ve sarılma bölgelerinde etriye sıklaştırılması, kirişlerde basınç donası konulması “ sünekliği attırırken”, gereğinden fazla çekme donatısı kullanılması “sünekliği azaltan” en büyük etmenler olarak göz önünde tutulmalıdır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Binalarda ortaya çıkan deprem kuvvetleri, yatay rijitliklerle karşılanması gereken dinamik bir etkidir. Depreme dayanıklı yapmanın önemli aşamalarından birisi de sürekli ve düzenli yerleştirilmiş betonarme perdelerin bulunduğu taşıyıcı sistemlerin oluşturulmasıdır. Betonarme perdeler yapının yatay ötelenme rijitliğini artırır, depremin yol açtığı yatay ötelenme ve rölatif kat deplasman miktarını azaltır, deprem kuvvetlerinin büyük bir kısmını karşılayarak kolonlara etki eden yatay kesit tesirlerini azaltır. İyi tasarlanmış bir perde-çerçeve sisteminde deprem kuvvetleri perde ve çerçeveler tarafından bir etkileşim içerisinde taşınırlar. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yapılacak güçlendirme çalışmalarında düşey yükten dolayı hasar görmüş olsa dahi, yapıların tekrar depreme maruz kalacağı düşüncesi ile mevcut çerçeve sistem ile betonarme perdeler önerilmelidir. Yapılacak proje çalışmalarında ise, perdeler mimari kullanımı fazla etkilemeyecek ve yapıda burulma kuvvetleri meydana getirmeyecek konumlarda yerleştirilmelidir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

6. ONARIM VE GÜÇLENDİRME KAVRAMI Hasarlı bir yapı elemanının en az projesinde ön görülen mukavemet düzeyine çıkarılması için onarılmasına onarım, ve yapının genel olarak beklenen olası bir depreme dayanıklı hale getirilmesi için mukavemetin ve taşıma kapasitesinin artırılmasına güçlendirme denilmektedir. Bir yapıda aşağıdaki durumlar varsa onarım ve güçlendirme çalışmasına ihtiyaç duyulur: 1 - Depremde veya herhangi bir afet anında hasar görmüş orta hasarlı yapılar 2 - Ekonomik ömrünün uzatılması istenen yapılar Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

3 - 2007 öncesi deprem yönetmeliğine göre yapılmış, oturma müsaadesi bulunan yapılarda tadilat taleplerinin karşılanması sırasında yapılan inceleme sonunda taşıyıcı sistemin depreme dayanıksız olduğu ortaya çıkan yapılar 4 - Kat ilavesi ve yükleri artıran tadilat işlemleri yapılan yapılar 5 - Yeni yapılmakta olan inşaatlarda çeşitli nedenlerle mukavemeti yetersiz olduğu tespit edilen yapılar. 6 - 2007 öncesi projelendirilen ve inşaatı yarım kalmış yapılarda 4708 sayılı yasaya göre ruhsat yenilenmesi istenen yapılar. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Onarım ve güçlendirmede amaç ileride beklenen olası en şiddetli depremde can kaybına yol açmayacak bir dayanım düzeyi sağlamaktır. Yapılacak yapının mukavemet düzeyi önceden belirlenerek amaca uygun bir mukavemete erişmesinin sağlanması esas alınmalıdır. Bu nedenle, projelendirme sırasında deprem karşısında belli ilkelerin tespiti ve kabulü gerekir. Küçük depremlerde yapıların hasar görmeden kurtulmaları hedeflenmelidir. Orta dereceli depremlerde taşıyıcı olmayan kısımlarda hasar görmesine müsaade edilmesine rağmen taşıyıcı sistemlerin hasar görmesine müsaade edilmemelidir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bölgede meydana gelebilecek büyük bir depremde yapının taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan sistemlerinde önemli hasarların oluşmasına müsaade edilebilir. Ancak bu durumda bile yapının göçmemesi gerekir. Büyük deprem sonucunda hiç hasar görmeyecek bir yapının yapılması ekonomik olarak mümkün görülmemektedir. Bu nedenle büyük bir deprem sırasında yapının göçmemesi ve can kaybının olmaması önemlidir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

6. 1 BASİTLEŞTİRİLMİŞ GÜÇLENDİRME YÖNTEMİ Bina türü yapılarda güçlendirme hedefi yapıların şiddetli depremlerde binaların hasar görmemesi değil yıkılmayarak can güvenliğinin sağlanmasıdır. Depremde yıkılma veya ağır hasar görme riskine sahip olup, güçlendirilmesi ekonomik olan binalar için uygulanması kolay, hızlı ve mümkün mertebe ucuz güçlendirme teknikleri kullanılarak kısmi veya toptan göçmenin önlenmesi ve can kaybının en aza indirilmesi amaçlanmaktadır. Yapıların güçlendirilmesinde esas alınabilecek bir sınıflandırma İ. BB. Deprem Master Planı çalışmasından alınarak Tablo 1’de verilmiştir. Müteakip bölümlerde aynı çalışmadan alıntılar yapılacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Tablo 1. Yapıların güçlendirilmesinde esas alınabilecek bir sınıflandırma Yüksek olmayan betonarme ve yığma bina (7 ve daha az katlı) Yüksek betonarme ve yığma bina Az katlı Çok katlı (8 ve daha (Betonarme 1 - (Betonarme 43, yığma 1 -3) 7, yığma 4 -7) çok katlı) Konut Önemli Bina Basitleştirilmiş güçlendirme Basitleştirilmiş veya Kapsamlı güçlendirme Çelik yapı Kapsamlı lı güçlendirme güçlend irme Kapsamlı güçlendirme Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Binanın deprem güvenliğinin belirlenmesinde olduğu gibi, güçlendirmede de ayrıntılı taşıyıcı sistem hesabına gerek olmaksızın, basit önlemlerin uygulanması ile yapılan güçlendirme, basitleştirilmiş güçlendirme sınıfına girmektedir. Böylece olası bir şiddetli depremde kapsamlı güçlendirme yöntemlerine göre daha düşük bedellerle ve daha çabuk bir şekilde güçlendirme yapılarak toptan veya kısmi göçmenin önlenmesi amaçlanmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Tablo. 1 e göre 1 ila 3 katlı betonarme veya yığma olan konut yapılarının tümü ile 4 ila 7 katlı betonarme veya yığma binaların bir kısmı basitleştirilmiş şekilde güçlendirilebilecektir. Bu sınır yapıların yüksekliğinin oturma alanına oranı ile de ilgilidir. Bu yöntemde ana fikir taşıyıcı duvarların ve/veya bölme duvarlarının iyileştirilerek yük taşıma kapasiteleri, süneklik ve dayanımlarının artırılmasıdır. Basitleştirilmiş güçlendirmede mevcut bölme duvarlarının yanında kalitesi iyileştirilen, süneklik ve dayanımı arttırılan bölme duvarlarının yatay yük taşıma kapasitelerinin belirlenmesi önemli bir yer tutmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

BASİTLEŞTİRİLMİŞ GÜÇLENDİRME ÖNLEM ve YÖNTEMLERİ Basitleştirilmiş güçlendirme önlem ve yöntemlerinden tek başına veya beraberce yaygın olarak kullanılması muhtemel olanlar aşağıda ele alınmıştır: Taşıyıcı Duvarların Arttırılması Yığma binalarda duvar sayı ve alanı arttırılarak deprem güvenliği sağlanabilir. Bu işlem az katlı betonarme binalarda da uygulanabilir. İşlemin dar kapsamlı olması ve deprem etkilerinin geniş bir alana yayılı olarak temele iletilmesi sebebiyle çoğunlukla temel güçlendirmesine ihtiyaç göstermemesi bakımından tercih edilebilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bölme Duvarların Klasik Yöntemlerle Taşıyıcı Hale Dönüştürülmesi Binada yeterli miktarda dolgu duvarı varsa, bu duvarların sıvası sökülüp bir veya iki yüzüne hasır donatı yerleştirilerek harçla tekrar sıvanabilir veya püskürtme betonla kaplanabilir. Bu durumda temel güçlendirmesine gerek olmayacak ve yapılacak işlem kapsamlı bir sıva ölçüsünde kalacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Öndöküm Betonarme Panellerle Taşıyıcı Sistem Oluşturulması Bu kapsamda dolgu duvarlara bitişik (veya yapışık) önüretimli betonarme paneller kullanılarak, mevcut çerçeve sistemi ile bütünleştirilmiş yeni bir yanal yük taşıyıcı sistemi oluşturulur. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bodrumda Çevre Perdesi Yapılması Binada bodrum betonarme çevre perdesi oluşturulması ile ek bir kapasite sağlanabilir. Bu işlem yığma taşıyıcı duvarlar kullanarak da yapılabilir. Bu suretle bir anlamda binanın depremdeki davranışına etkili olan kat adedi azaltılmış olmaktadır Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bina Güçlendirme, Yapı Güçlendirme, Bina güçlendirme Projesi, Yapı Güçlendirme Projesi, İzmir Güçlendirme, İnşaat Güçlendirme, Epoksi, İzmir Epoksi • Anasayfa • Projelerimi z • Referansla rımız • Yapı Güçlendirm e Ürünleri • İletişim Bugün: 04. 01. 2010 Binanız Depreme Dayanıklı mı? Bina Yapım Hataları Yapı Güçlendirm e Resimleri Faydalı Bilgiler Kamu Binası Değerlendir me null. Image 6 of 14 Güçlendirm e Projesi Yapılırken Önemli Tablo ve Çizelgeler Yapı Maliyetleri Teknik Terimler İş Deneyimine Dair Tebliğ 2007 Deprem Yönetmeliği Yapı Güçlendirm e Resimleri Hatalı yapılandırıl mış yapıların güçlendiriler ek can ve mal kayıplarının önüne geçilmesi için kullandığımı z bazı yöntemleri aşağıdaki fotoğraflard a bulabilirsini z. İnşaat Mühendisler i Odası İzmir Türkiyede Gerçekleşen Son Depremler Türkiye Deprem Haritası Webmail Yapı Güçlendirme Projeleri | Deprem Testi Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Kat Azaltılması Yasal olanaklar elverdiği ölçüde uygulanması tercih edilmelidir. Bu durumun mal sahibi bakımından kabul edilmesi zor bir önlem olduğu unutulmamalıdır. Ağır Balkonların ve Parapetlerin Kaldırılması Ağır betonarme balkonlar kaldırılabilir ve parapetler hafif olanlarla değiştirilebilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Binadaki Düzensizliklerin Kaldırılması Yeni bölme duvarlarının oluşturulması veya yerlerinin değiştirilmesi ile binada bölme duvarlarının düşey kesitte sürekliliğinin sağlanması önemlidir. Özellikle zemin katı ticari amaçla kullanılan binalarda bu kattaki bölme duvarı oranı diğer katlara göre düşüktür. Ayrıca, bu katta kat yüksekliği daha büyük olabilir. Bu düzensizliğin kaldırılması amacıyla zemin katta bazı bodrum kat duvar veya çevre perdelerinin devamı veya bazı kolonların mantolanarak güçlendirilmesi yeterli olabilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bölme Duvarlarının Karbon/Cam Lif Uygulaması ile Taşıyıcı Hale Dönüştürülmesi Bu yöntem dolgu duvarlarının adı geçen malzemeler kullanılarak bina kullanımını aksatmadan, hızlı ve ekonomik bir şekilde güçlendirilmesi ve mevcut sistemin davranışına yardımcı olabilecek şekilde devreye sokulmasını hedeflemektedir. Karbon veya cam lifler çapraz şekilde duvara yapıştırılıp uçlarından tespit edilerek her iki deprem doğrultusunda çekme gerilmelerinin alınmasını sağlayacak bir düzen oluşturulabilir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

BASİTLEŞTİRİLMİŞ GÜÇLENDİRMEYE AİT BİR UYGULAMA Üç katlı betonarme bir binaya ait mimari plan Şekil. 1 de, kat kalıp planı Şekil. 2 de verilmiştir. Hesapta izlenen yol ve tahkikler aşağıda ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

YÜKLER: Sıva+kaplama ağ. …………………… = 1. 60 k. N/m 2 Döşeme zati ağırlığı…. . 0. 14*25. 0 k. N/m 3…………. . = 3. 50 k. N/m 2 g = 5. 10 k. N/m 2 Hareketli yük … q = 2. 00 k. N/m 2 Duvar yükleri: 1 tuğla 4. 2 k. N/m 2, ½ tuğla 2. 5 k. N/m 2 alındı. DEPREM HESABINA ESAS OLAN YÜKLER: Kat alanı = 8. 7*12. 4+3. 4*3. 3 = 119. 1 m 2 Kolon en kesit alanları toplamı = 14*0. 2*0. 3 = 0. 84 m 2 Duvar alanları (pencere boşlukları ve kolon genişlikleri düşülmeden hesaplanmıştır): 1 tuğla duvar toplam uzunluğu =8. 7* 3+3. 1*2+3. 3+4. 10+3. 0+12. 4*31. 3=78. 6 m ½ tuğla duvar toplam uzunluğu= 3. 10+3. 0+2. 45*2+1. 3 = 12. 3 m 1 m yükseklik için duvar ağırlığı = 78. 6*4. 2+12. 3*2. 5 = 360. 9 k. N/m Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Kat ağırlıkları 3. kat G 3=119. 1*5. 1+(2. 85/20. 40)*360. 9+(8. 7*2+12. 4*2+3. 3*2)*0. 80*4. 20( parapet ağ. )+0. 84*(2. 85/2 -0. 40)*25. (kolon zati ağ. )+(8. 7*3+3. 3*3+12. 4*3+3. 4)*0. 20*(0. 4 -0. 14)*25(kiriş fazlası ağ. ) = 1270. 0 k. N Q 3 =119. 1*2. 0= 238. 2 k. N W 3 = 1270. 0+ 0. 30 * 238. 2 = 1341. 5 k. N 2. kat G 3 =119. 1*5. 1+ (2. 85 -0. 40)*360. 9+ 0. 84*(2. 85 -0. 40)*25. (kolon zati ağ. )+(8. 7*3+3. 3*3+12. 4*3+3. 4)*0. 20*(0. 4 -0. 14)*25(kiriş fazlası ağ. ) = 1650. 3 k. N Q 2 = 238. 2 k. N W 2 = 1650. 3+ 0. 30 * 238. 2 = 1721. 8 k. N Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

1. kat G 3 =119. 1*5. 1+ [(3. 0+2. 85)/2 -0. 40]*360. 9+ 0. 84*(2. 525)*25. (kolon zati ağ. )+ (8. 7*3+3. 3*3+12. 4*3+3. 4)*0. 20*(0. 4 -0. 14)*25(kiriş fazlası ağ. ) = 1678. 9 k. N Q 2 = 238. 2 k. N W 2 = 1678. 9+ 0. 30 * 238. 2 = 1750. 4 k. N = 1341. 5+1721. 8+1750. 4 = 4813. 7 k. N Deprem Kuvveti: Vt= A 0 IS/R. W = 0. 40*1*2. 5/2. 5 * 4813. 7 =1925. 5 k. N Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

KAYMA GERİLMESİ TAHKİKİ Tahkik zemin katta yapılacak, her bir doğrultudaki duvar boyları kapı ve pencere boşlukları ile kolon genişlikleri düşülerek hesaplanacaktır. Yatay ve düşey kireç harçlı bir tuğla kalınlıklı briket duvarı 20 cm kalınlığında yatay ve düşey harçlı dolu tuğla duvar alanına çevirme katsayısı (=φ) : φ=0. 3(briket tuğla)*0. 8(orta kalitede harç)*0. 8(orta kalitede işçilik)*1. 0(yatay ve düşey kireç harçlı duvar)* 1. 0(20 cm kalınlık) φ= 0. 192 olarak bulunur. Keza mevcut betonarme kolonları 20 cm kalınlıklı tuğla duvar alanına çevirme katsayısı beton kalitesinin düşük olduğu varsayımı ile 3. 0 alınmıştır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

X doğrultusunda tahkik: 1 tuğla kalınlıklı duvar uzunluğu= (8. 70 -2*1. 5 -0. 903*0. 20)+(5. 20 -0. 90)+(6. 8 -2*0. 2 -0. 30) +(12. 0 -1. 2 -0. 9 -1. 03*0. 2 -2*0. 3)+(8. 70 -1. 5 -1. 2 -3*0. 2)=4. 2+4. 3+6. 1+7. 7+5. 4 = 27. 7 m τx = 1925. 5 / (0. 192*27. 7+3. 0*0. 84) = 1925. 5/7. 84 = 245. 6 k. N/m 2 > 150. k. N/m 2 Y doğrultusunda tahkik: 1 tuğla kalınlıklı duvar uzunluğu= (3. 4 -2*0. 30)+(12. 4 -3*1. 50. 8)+(8. 0 -0. 8 -0. 9 -2*0. 2 -0. 30) +(4. 60 -2*0. 3)+(12. 40 -1. 3 -1. 5 -2*0. 30. 2)=2. 8+7. 1+5. 6+4. 0+8. 8= 28. 3 m τy = 1925. 5 / (0. 192*28. 3+3. 0*0. 84) = 1925. 5/7. 95 = 242. 2 k. N/m 2 > 150. k. N/m 2 Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ olarak elde edilir.

BASİTLEŞTİRİLMİŞ GÜÇLENDİRME İŞLEMİNE AİT TAHKİK HESABI Her iki doğrultuda kayma gerilmesi sınırı aşıldığından bazı duvarlarda çelik hasır ilavesi ile püskürtme şeklinde beton harç uygulaması yapılacaktır. 20 cm kalınlıklı tuğla duvar alanına çevirme katsayısı bu işlemin duvarın bir yüzüne uygulanması halinde 4. 0, iki yüzüne birden uygulanması halinde 5. 0 alınacaktır. Beton püskürtme işlemi bina fonksiyonu bakımından uygun olan yerlerde yapılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla özellikle köşe bölgeler ve olduğunca bina dışı seçilmiştir. Püskürtme beton uygulaması yapılan duvarlar aynı mimari plan üzerine işlenerek Şekil. 3 de verilmiştir. İlave beton ağırlıkları da hesapta dikkate alınmıştır Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Şekilde görülen ilave beton alanları toplamı 2. 783 m 2 olup bu duvarlar dolayısıyla deprem hesabına esas olan ağırlık (2. 85*2+3. 0/2)*25. 0*2. 783= 500. 9 k. N, dolayısıyla toplam ağırlık ve zemin kat kesme kuvveti: W’ = 4813. 7+500. 9= 5314. 6 k. N , 2125. 8 k. N olarak elde edilir. Vt’= 5314. 6*0. 40 = Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

X doğrultusunda tahkik İki taraflı ilave yapılan duvar alanı =(8. 7*2 -2*2*1. 5+6. 2*22*1. 5)*5*0. 05=20. 8*0. 25=5. 2 m 2 Tek taraflı ilave yapılan duvar alanı = (3. 3+1. 2+1. 0)*4*0. 05=5. 5*0. 20=1. 10 m 2 Kapatılan duvar alanı= 0. 9*0. 20=0. 18 m 2 Nihai alan = 7. 84+5. 2+1. 1+0. 18 = 14. 32 m 2 Güçlendirilmiş durumda kayma gerilmesi: τx’ = 2125. 8 / 14. 32 = 148. 4 k. N/m 2<150 k. N/m 2 Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Y doğrultusunda tahkik İki taraflı ilave yapılan duvar alanı= 2*1. 5+3. 4*2+0. 95*2+4. 4*2 -2*1. 5)*5*0. 05 =20. 7*0. 25=5. 175 m 2 (4. 6*2 - Tek taraflı ilave yapılan duvar alanı = (4. 05+4. 6)*4*0. 05=8. 65*0. 20=1. 73 m 2 Nihai alan =7. 95+5. 175+1. 73 = 14. 855 m 2 Güçlendirilmiş durumda kayma gerilmesi: τy’ = 2125. 8 / 14. 32 = 143. 1 k. N/m 2<150 k. N/m 2 Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

7. DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA YÖNETMELİKTE BULUNAN MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ BÖLÜMÜ Yapıların güçlendirilmeden önce ve sonrasındaki değerlendirilmesi bilindiği gibi Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (2007) uyarınca yapılmaktadır. Betonarme yapıların dayanımının değerlendirilmesinin ardından güçlendirme kararı verilir ve daha sonra güçlendirmeye ait ayrıntılar belirlenir. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmeliğin 7. bölümünde mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesine ilişkin bilgiler verilmiştir. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

BİNALARDAN BİLGİ TOPLANMASI • Zemin özellikleri • Temel sistemi • Eleman Özellikleri (boyutlar, malzeme) • Yapı sistemi • Bina geometrisi • Mevcut hasar /onarım /değişiklikler • Korozyon etkisi Bilgi Düzeyleri • Sınırlı: Taşıyıcı sistem projesi YOK • Orta: Taşıyıcı sistem projesi YOK / VAR • Kapsamlı: Taşıyıcı sistem projesi VAR Kapasite Dayanımı Taşıyıcı eleman kapasite hesaplarında kullanılacak malzeme dayanımları Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Betonarme Binalarda “Sınırlı” Bilgi Düzeyi a) Bina Geometrisi • Taşıyıcı sistem plan rölevesinin elde edilmesi • Kısa kolon vb. olumsuzlukların, komşu binalarla ilişkilerin işlenmesi • Temel sisteminin kontrol çukuru açılarak belirlenmesi b) Eleman Detayları • Binanın yapıldığı tarihteki minimum donatı varsayımı • Her katta kolon ve kirişlerin %10’unda (en az birer adet) pas payı sıyrılarak doğrulama yapılması, çelik sınıfının gözle tespit edilmesi • Pas payı sıyrılmayan elemanların %20’sinde tahribatsız yöntemlerle donatı tespiti yapılması • Donatı gerçekleşme katsayısı’ nın belirlenmesi c) Malzeme Özellikleri • Her katta en az iki beton örneği (kolon veya perde) alınması • Beton kapasite dayanımı = En düşük basınç dayanımı • Çelik kapasite dayanımı = Karakteristik akma dayanımı Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Betonarme Binalarda “Orta” Bilgi Düzeyi a) Bina Geometrisi • Proje yoksa taşıyıcı sistem plan rölevesinin elde edilmesi, varsa mevcut projenin yapıya uygunluğunun tespiti • Kısa kolon vb. olumsuzlukların, komşu binalarla ilişkilerin işlenmesi • Temel sisteminin kontrol çukuru açılarak belirlenmesi b) Eleman Detayları • Her katta kolon ve kirişlerin %20’sinde (en az ikişer adet) pas payı sıyrılarak doğrulama yapılması, çelik sınıfının gözle tespit edilmesi • Pas payı sıyrılmayan elemanların %20’sinde tahribatsız yöntemlerle donatı tespiti yapılması • Donatı gerçekleşme katsayısı ’nın belirlenmesi c) Malzeme Özellikleri • Her katta en az üç, her 400 m 2’den en az bir, toplam en az 9 beton örneği (kolon veya perdelerden) alınması • Beton kapasite dayanımı = Ortalama - standart sapma • Çelik kapasite dayanımı = Karakteristik akma dayanımı Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Betonarme Binalarda “Kapsamlı” Bilgi Düzeyi a) Bina Geometrisi • Mevcut projenin yapıya uygunluğunun tespiti • Kısa kolon vb. olumsuzlukların, komşu binalarla ilişkilerin işlenmesi • Temel sisteminin kontrol çukuru açılarak belirlenmesi b) Eleman Detayları • Her katta kolon ve kirişlerin %10’unda (en az birer adet) pas payı sıyrılarak doğrulama yapılması, çelik sınıfının gözle tespit edilmesi • Pas payı sıyrılmayan elemanların %20’sinde tahribatsız yöntemlerle donatı tespiti yapılması • Donatı gerçekleşme katsayısı’ nın belirlenmesi c) Malzeme Özellikleri • Her katta en az üç, her 200 m 2’den en az bir, toplam en az 9 beton örneği (kolon veya perdelerden), bir adet donatı örneği alınması • Beton kapasite dayanımı = Ortalama - standart sapma • Çelik kapasite dayanımı = Karakteristik akma dayanımı (projede verilen çelik sınıfı özelliklerine uygun ise) Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Bilgi Düzeyi Katsayıları İncelenen binalardan edinilen bilgi düzeylerine göre, eleman kapasitelerine uygulanacak katsayılar : Bilgi Düzeyi Katsayısı Sınırlı 0. 75 Orta 0. 90 Kapsamlı 1. 00 • Malzeme dayanımları, özellikle belirtilmedikçe ilgili tasarım yönetmeliklerinde verilen malzeme katsayıları ile bölünmeyecektir. • Eleman kapasitelerinin hesabında malzeme kapasite dayanımları kullanılacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

YAPI ELEMANLARINDA HASAR SINIRLARI VE HASAR BÖLGELERİ Elemanların Kırılma Türleri Sünek Gevrek Kesit iç kuvvet ve şekil değiştirme kontrolü İç kuvvet kontrolü Minimum Hasar Sınırı Güvenlik Sınırı MN GV Elastik ötesi Göçme Sınırı GÇ Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Sünek Elemanlarda Kesit Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri İç Kuvvet GV GÇ MN Minimum Hasar Bölgesi Belirgin Hasar Bölgesi İleri Hasar Bölgesi Göçme Bölgesi Şekil değiştirme (Eleman hasarını elemanın en fazla hasarlı kesiti belirler) Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

DEPREM HESABINA İLİŞKİN GENEL İLKE VE KURALLAR • Deprem etkisinin tanımında doğrusal elastik (azaltılmamış) ivme spektrumu kullanılacaktır (R = 1). • Deprem hesabında bina önem katsayısı uygulanmayacaktır (I=1. 0). • Kat serbestlik dereceleri her katın kütle merkezinde tanımlanacak, kütle merkezlerine ayrıca ek dışmerkezlik uygulanmayacaktır. • Kısa kolon durumuna düşürülmüş olan kolonlar, taşıyıcı sistem modelinde gerçek serbest boyları ile tanımlanacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

DEPREM PERFORMANSININ DOĞRUSAL ELASTİK HESAP YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ a) Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi • Yükseklik < 25 metre • Kat sayısı < 8 • ηbi < 1. 4 • Ra=1 • Vt = λ W A(T 1) ; (λ=1. 0 veya 0. 85) b) Mod Birleştirme Yöntemi • Ra=1 • İç Kuvvet ve kapasite doğrultuları = Hakim mod (Uygulanan deprem yönü ve doğrultusunda) Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Betonarme Elemanların Performans Özellikleri Kırılma türüne göre Sünek Gevrek Eğilme kırılması Kesme kırılması, yüksek eksenel basınç Sarılma koşullarına göre Sargılanmış Sargılanmamış Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Etki / Kapasite Oranı Sünek Eleman Kesitleri r= Deprem Momenti Artık Moment Kapasitesi Gevrek Eleman Kesitleri r = Kesme Kuvveti Kesme Kapasitesi Artık Moment Kapasitesi = Kesit moment kapasitesi – Düşey yük momenti Kesme Kapasitesi TS-500 Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

İç Kuvvet r= Fe Fy μ= de dy Fe Fy Eşit deplasman kuralı de=di r=μ dy de≈ di Şekildeğiştirme Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

DEPREM PERFORMANSININ DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

a) Artımsal Eşdeğer Yatay Yük Yöntemi (İtme analizi) • • Tek modlu itme analizi (Pushover) Hakim mod kütlesi > toplam kütlenin %70’i • Bina Yüksekliği < 25 metre • Kat sayısı < 8 • ηbi < 1. 4 b) Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi • • Çok modlu itme (pushover) analizi Birleştirilmiş iç kuvvet yönleri, deprem yönündeki 1. mod iç kuvvet yönleri olarak alınır c) Zaman Alanında Artımsal Hesap Yöntemi • • En az 3 kuvvetli yer hareketi kaydı 3 kuvvetli yer hareketinin ortalama spektrumu > %90 Yönetmelik spektrumu Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Genel Kabuller • Çatlamış betonarme kesit : (0. 4 -0. 8) EIo • Eleman uçlarında yığılı plastik mafsallar • Plastic mafsal boyu: Lp = 0. 5 h • Elastik-tam plastik mafsal davranışı Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

İtme (kapasite) Eğrisi Taban kesme kuvveti İki-doğrulu kapasite eğrisi Vy Gerçek kapasite eğrisi dy dt Tepe yerdeğiştirmesi dt = Tepe yerdeğiştirme talebi (belirlenecek) Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

BİNALARIN DEPREM PERFORMANSININ BELİRLENMESİ Hemen Kullanım Durumu • Kolonların tümü minimum hasar bölgesindedir. • Deprem doğrultusundaki kirişlerin en fazla %10’u belirgin hasar bölgesindedir. • Güçlendirilmesine gerek yoktur. r= İç Kuvvet Fe Fy Fe GV MN Fy Minimu m Hasar Bölgesi Belirgin Hasar Bölgesi GÇ İleri Hasar Bölgesi Göçme Bölgesi Şekildeğiştirme Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Can Güvenliği Durumu • Tüm elemanlar minimum veya belirgin hasar bölgesindedir. • Deprem doğrultusundaki kirişlerin en fazla %20’si ileri hasar bölgesindedir. • İleri hasar bölgesindeki kolonların, kolonlar tarafından taşınan kat kesme kuvvetine katkısı en fazla %20’dir. • Güçlendirilmesi gerekebilir. r= İç Kuvvet Fe Fy Fe GV MN Fy Minimu m Hasar Bölgesi Belirgin Hasar Bölgesi GÇ İleri Hasar Bölgesi Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ Göçme Bölgesi Şekildeğiştirme

Göçmenin Önlenmesi Durumu • Tüm elemanlar ileri veya daha alt hasar bölgesindedir. • Deprem doğrultusundaki kirişlerin en fazla %20’si göçme bölgesindedir. • Göçme bölgesindeki kolonların, kolonlar tarafından taşınan kat kesme kuvvetine katkısı en fazla %20’dir. • Kullanımı sakıncalıdır. Güçlendirilmesi gereklidir. r= İç Kuvvet Fe Fy Fe GV MN Fy Minimu m Hasar Bölgesi Belirgin Hasar Bölgesi Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ GÇ İleri Hasar Bölgesi Göçme Bölgesi Şekildeğiştirme

DEPREM PERFORMANSININ DOĞRUSAL ELASTİK HESAP YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ Taban Kesme Kuvveti V 20 Ve V 1 V 20 > Ve : Yeterli performans Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ Tepe Yerdeğiştirmesi

DEPREM PERFORMANSININ DOĞRUSAL ELASTİK OLMAYAN HESAP YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ Taban Kesme Kuvveti Ved d 20 > dt : Yeterli performans Vy Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ d 1 dt d 20 Tepe Yerdeğiştirmesi

HESAP YÖNTEMLERİNİN KARŞILIKLI DEĞERLENDİRMESİ Doğrusal Elastik Yöntemler: (İç kuvvetler kuvvet kapasitesini aştığında yeniden dağılım meydana gelmez) • Eşdeğer yatay yük yöntemi • • Mod birleştirme yöntemi Zaman tanım alanında artımsal hesap yöntemi Doğrusal Elastik Olmayan Yöntemler: (İç kuvvetler kuvvet kapasitesini aştığında yeniden dağılım meydana gelir) • Artımsal eşdeğer yatay yük yöntemi • • Artımsal Mod birleştirme yöntemi Zaman tanım alanında artımsal hesap yöntemi Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

BİNALAR İÇİN HEDEFLENEN DEPREM PERFORMANS DÜZEYLERİ • 6. 4’de tanımlanan ivme spektrumu, 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan deprem etkisini esas almaktadır. • 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan depremin ivme spektrumu 6. 4’de tanımlanan spektral ivmelerinin yarısı, • 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan depremin ivme spektrumu ise 6. 4’de tanımlanan spektral ivmelerinin 1. 5 katı olarak alınacaktır. Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ

Binalar İçin Farklı Deprem Etkileri Altında Hedeflenen Performans Düzeyleri Binanın Kullanım Amacı ve Türü Depremin Aşılma Olasılığı 50 yılda % 50 50 yılda % 10 50 yılda %2 - HK CG İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar: Okullar, yatakhaneler, yurtlar, pansiyonlar, askeri kışlalar, cezaevleri, müzeler, vb. HK - CG İnsanların Kısa Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar: Sinema, tiyatro, konser salonları, kültür merkezleri, spor tesisleri - CG GÖ Tehlikeli Madde İçeren Binalar: Toksik, parlayıcı ve patlayıcı özellikleri olan maddelerin bulunduğu ve depolandığı binalar - HK GÖ Diğer Binalar: Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar (konutlar, işyerleri, oteller, turistik tesisler, endüstri yapıları, vb. ) - CG - Deprem Sonrası Kullanımı Gereken Binalar: Hastaneler, sağlık tesisleri, itfaiye binaları, haberleşme ve enerji tesisleri, ulaşım istasyonları, vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, afet yönetim merkezleri, vb. HK: Hemen Kullanım; CG: Can Güvenliği; GÖ: Göçmenin Önlenmesi (bakınız: Bölüm 13. 7) Yrd. Doç. Dr. Varol KOÇ