Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ yÜksek ... · deprem bölgelerinde...
TRANSCRIPT
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Engin Emre GÜLTEKİN
MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2008
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ
Engin Emre GÜLTEKİN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Bu tez ..../...../…... Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği / Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza…………………………………… İmza…………………………………… Prof.Dr. Kamil TANRIKULU Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR DANIŞMAN ÜYE İmza…………………………………… Yrd.Doç.Dr. Seren GÜVEN ÜYE Bu tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No
Prof.Dr.Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür
Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
I
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ
Engin Emre GÜLTEKİN
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Danışman: Prof. Dr. Kamil TANRIKULU Yıl : 2008, Sayfa: 204 Jüri : Prof.Dr. Kamil TANRIKULU Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR Yrd.Doç.Dr. Seren GÜVEN
Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik yeniden
düzenlenerek, 2007 yılı içinde yürürlüğe girmiştir. Ülkemizde daha önce herhangi bir
düzenleme altına alınmayan Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi
konusu yeni yönetmeliğe Bölüm 7 olarak eklenmiştir. Deprem Yönetmeliğine
eklenen bu bölüm ile mevcut binaların deprem performansı bakımından yeterliliği ve
çıkan sonuçlara göre güçlendirme esasları belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında değişik
yapı analiz programlarının hesap sonuçlarının geçerliliği uluslararası çevrelerce
kabul gören ETABS yapı analiz programının verdiği sonuçlarla karşılaştırılmış ve
Deprem Yönetmeliğine ne kadar uyumlu oldukları tespit edilmiştir. Çalışma sonunda
Adana ili Ceyhan ilçesinde bulunan bir okul yapısının güçlendirme projesi Deprem
Yönetmeliğine uygun olarak gerçekleştirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Deprem, Güçlendirme, Performans Analizi, Yapıların Deprem Güvenliği.
II
ABSTRACT
MSc THESIS
RETROFIT OF EXISTING STRUCTURES TOWARDS TO EARTHQUAKES
Engin Emre GÜLTEKİN
DEPATMENT OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF CUKUROVA
Supervisor : Prof. Dr. Kamil TANRIKULU Year : 2008, Page : 204 Jury : Prof.Dr. Kamil TANRIKULU Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR Assistant Prof.Dr. Seren GÜVEN
The new Regulations of the Structures Under Seismic Zones is rearranged
and published in year 2007. The “Evaluation and Retrofit of the Existing Structures”
issue which was never regulated in our country before is now exist as Chapter 7 in
the new regulation. With this chapter, the sufficiency of the existing buildings in
terms of earthquake performance and retrofitting criteria depending on the
performance are determined. In this thesis, the results of different analysis programs
are compared with the ETABS structural analysis program which were approved by
international zones and their accordance with new Regulations of the Structures
Under Seismic Zones is determined. At the end of this study, retrofitting project of a
school structure is prepared in accordance with the new Regulations of the Structures
Under Seismic Zones.
Key Words: Eartquake, Retrofitting, Performance Analysis, Earthquake Safety of Structures.
III
TEŞEKKÜR
Lisans ve yüksek lisans öğrenimim boyunca verdiği akademik bilgilerden
dolayı tüm hocalarıma teşekkür ederim.
Tez çalışmam boyunca her türlü desteğini esirgemeyen, verdiği akademik
bilgilerle üzerinde çalıştığım tezin bu aşamaya gelmesinde büyük emeği olan
danışman hocam sayın Prof.Dr. Kamil TANRIKULU’na teşekkürlerimle.
Tez çalışmam sırasında yapı analiz programının hesap yöntemlerini ve değerli
bilgilerini benimle paylaşan Sta4-Cad Yapı Analiz Programının yapımcısı sayın
Serdar Amasralı’ya teşekkürlerimle.
Tez çalışmam sırasında bana yardımcı olan sevgili arkadaşım Suphi
Civelek’e teşekkür ederim.
Ayrıca bugüne kadar emeklerini benden esirgemeyen ve eğitim gördüğüm her
aşamada bana destek olan aileme de teşekkür ederim.
IV
İÇİNDEKİLER SAYFA
ÖZ…………………………………………………………………………………….I
ABSTRACT………………………………………………………………………....II
TEŞEKKÜR………………………………………………………………………..III
İÇİNDEKİLER………………………………………………………………..…...IV
ÇİZELGELER DİZİNİ…………………………………………………………....XI
ŞEKİLLER DİZİNİ…………………………………………………………....…XV
SİMGELER VE KISALTMALAR……………………………………………..XVI
1.GİRİŞ………………………………………………………………………………1
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR………………………………………………………...3
3.YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN
DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ
(DBYBHY BÖLÜM 7)……………………………………………………………..6
3.1. Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi………….…….6
3.1.1 Kapsam…………………………………………………………6
3.2. Binalardan Bilgi Toplanması…………………………………….………7
3.2.1. Binalardan Toplanacak Bilginin Kapsamı……………………..7
3.2.2. Bilgi Düzeyleri…………………………………………………8
3.2.3. Mevcut Malzeme Dayanımı……………………………………8
3.2.4. Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi………………….….8
3.2.5. Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi……………………...10
3.2.6. Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi………………...11
3.2.7. Çelik Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi………………………….12
3.2.8. Çelik Binalarda Orta Bilgi Düzeyi……………………………12
3.2.9. Çelik Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi………………………13
3.2.10. Prefabrike Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi……….14
3.2.11. Prefabrike Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi………...14
3.2.12. Prefabrike Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi…...14
3.2.13. Yığma Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi……………………….14
3.2.14. Yığma Binalarda Orta Bilgi Düzeyi…………………….…...15
V
3.2.15. Yığma Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi……………………15
3.2.16. Bilgi Düzeyi Katsayıları……………………………………..15
3.3. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları Ve Hasar Bölgeleri……………….16
3.3.1. Kesit Hasar Sınırları…………………………………………..16
3.3.2. Kesit Hasar Bölgeleri…………………………………………16
3.3.3. Kesit ve Eleman Hasarlarının Tanımlanması…….…………...17
3.4. Deprem Hesabına İlişkin Genel İlke ve Kurallar…………………...…..17
3.5. Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Hesap
Yöntemleri İle Belirlenmesi……………………………………………..20
3.5.1. Hesap Yöntemleri……………………………………………..20
3.5.2. Betonarme Binaların Yapı Elemanlarında Hasar Düzeylerinin
Belirlenmesi…..………………………………………………21
3.5.3. Göreli Kat Ötelemelerinin Kontrolü……………...….……….25
3.6. Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Olmayan
Yöntemler ile Belirlenmesi……...……………………………………...26
3.6.1. Tanım……………………………………………………...….26
3.6.2. Kapsam……………………………………………………….26
3.6.3. Artımsal İtme Analizi ile Performans
Değerlendirmesinde İzlenecek Yol…………………….……..26
3.6.4. Doğrusal Elastik Olmayan Davranışın İdealleştirilmesi……...28
3.6.5. Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile İtme Analizi…..30
3.6.6. Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ile İtme Analizi…………33
3.6.7. Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi...34
3.6.8. Birim Şekil Değiştirme İstemlerinin Belirlenmesi……………34
3.6.9. Betonarme Elemanların Kesit Birim Şekil Değiştirme
Kapasiteleri……………………………………………………35
3.6.10.Güçlendirilen Bölme Duvarlarının Şekil Değiştirme
Kapasiteleri…………………………………………………..36
3.6.11. Betonarme Taşıyıcı Sistem Elemanlarının Kesme Kuvveti
Kapasiteleri…………………………………………………..36
3.7. Bina Deprem Performansının Belirlenmesi………………………….....36
VI
3.7.1. Betonarme Binaların Deprem Performansı...............................36
3.7.2. Hemen Kullanım Performans Düzeyi…..…………………….37
3.7.3. Can Güvenliği Performans Düzeyi ….……………………….37
3.7.4. Göçme Öncesi Performans Düzeyi …………………………..38
3.7.5. Göçme Durumu……………………………………………….38
3.7.6. Yığma Binaların Deprem Performansının Belirlenmesi.……...39
3.8. Binalar İçin Hedeflenen Performans Düzeyleri……………..………….39
3.9. Binaların Güçlendirilmesi………………………………………..……..40
3.9.1. Güçlendirilen Binaların Deprem Güvenliğinin Belirlenmesi…41
3.9.2. Binalara Eklenecek Elemanların Tasarımı……………………41
3.9.3. Güçlendirme Türleri…………………………………..………41
3.10. Betonarme Binaların Güçlendirilmesi………………………………...42
3.10.1. Kolonların Sarılması…...…………………………..………..42
3.10.1.1. Betonarme Sargı..………………………………...42
3.10.1.2. Çelik Sargı……..…………………………………42
3.10.1.3. Lifli Polimer (LP) Sargı…………………………..43
3.10.2. Kolonların Eğilme Kapasitesinin Arttırılması………..…….44
3.10.3. Kirişlerin Sarılması………………………………………….44
3.10.3.1. Dıştan Etriye Ekleme……………………………..44
3.10.3.2. Lifli Polimer (LP) ile Sarma……………………...45
3.10.4. Dolgu Duvarların Güçlendirilmesi…………………………..45
3.10.5. Betonarme Taşıyıcı Sistemlerin Yerinde Dökme Betonarme
Perdeler ile Güçlendirilmesi………………………………...46
3.10.6. Betonarme Sisteme Yeni Çerçeveler Eklenmesi…….…….47
3.10.7. Betonarme Sistemin Kütlesinin Azaltılması……...………...48
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE
EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI …………………………49
4.1. Bina Bilgileri……………………………………………………………49
4.1.1. Bina Genel Bilgileri…………………………………………..49
4.1.2. Deprem Bilgileri………………...…………………………....49
4.1.3. Yapı Malzeme Bilgileri………………....…………………….50
VII
4.1.4. Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri……………………….….51
4.1.5. Yük Bilgileri…………………………...….…………………..51
4.1.6. Kat Ağırlıklarının Hesabı……………………………………..52
4.1.7. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen
Analiz Sonuçlarının Kıyaslanması……………………………..53
4.1.7.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin
Hesabı…………………..…………………………...53
4.1.7.2. Binanın Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile
Analizi……………………………………………....54
4.1.7.3. Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması……………….55
4.1.8. Mod Birleştirme Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen Analiz
Sonuçlarının Kıyaslanması…………………………………….66
4.1.8.1. Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması……………….66
5. MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRME
ÇALIŞMALARI…………………………..…..…………………….………….88
5.1. Değerlendirme Raporunun Hazırlanması...…………...…..…………….88
5.1.1. Binadan Bilgi Toplanması..……………...………………..….88
5.1.2. Binanın Performans Analizi…………….……………………90
5.2. Güçlendirme İlke ve Yönteminin Belirlenmesi………………………...90
5.3. Güçlendirme Projesinin Hazırlanması…………………………………90
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ
DEĞERLENDİRİLMESİ..……………………………….…………………....92
6.1. Mevcut Bina Bilgileri…………………………………………………...92
6.1.1. Bina Bilgi Düzeyi……..………………………………………92
6.1.2. Bina Geometrisi……………………………………………….92
6.1.3. Eleman Detayları……………………………………………...93
6.1.4. Malzeme Özellikleri…………………………………………..93
6.1.5. Mevcut Bina Genel Bilgileri………………………………….93
6.1.6. Mevcut Bina Deprem Bilgileri…………………………...…...94
6.1.7. Mevcut Bina Yapı Malzeme Bilgileri………………….…..…94
6.1.8. Mevcut Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri……….………....95
VIII
6.1.9. Mevcut Binanın Yük Bilgileri……………………………...…95
6.1.10. Mevcut Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı……………………..95
6.2. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için
Can Güvenliği Performans Hedefinin İrdelenmesi…….. …..………....96
6.2.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin
Hesabı …………………………………………………..…...96
6.2.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri ……..97
6.2.3. Kolon ve Kirişlerde Etki/Kapasite Oranlarının
Hesaplanması …………………………….…………..………98
6.2.4. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi ...…………………...102
6.2.4.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü…………………..102
6.2.4.2 Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin
İrdelenmesi…………………………………………102
6.2.4.3. Hasar Yüzdeleri………………...………………….103
6.2.4.4. Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini
Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı………...105
6.2.4.5. Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı…...106
6.2.5. Can Güvenliği Performans Düzeyi için Güçlendirme Projesinin
Gerekliliğinin İrdelenmesi…………………….……………..106
6.3. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen
Kullanım Performans Hedefinin İrdelenmesi ……………………..…..107
6.3.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin
Hesabı…………………………………………………….…..107
6.3.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri…….108
6.3.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi…………………...…108
6.3.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü………………….108
6.3.3.2. Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin
İrdelenmesi ……………………………………......109
6.3.3.3. Hasar Yüzdeleri…………………………………....110
IX
6.3.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyini
Sağlamayan Eleman Dağılımı…………………….111
6.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyi için Güçlendirme
Projesinin Gerekliliğinin İrdelenmesi………………………..112
6.4. Genel Değerlendirme………………………….………………………112
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ
GÜÇLENDİRME PROJESİNİN HAZIRLANMASI……...……..…………113
7.1. Güçlendirilmiş Bina Bilgileri……………...…………………………..113
7.1.1. Yeni Eklenecek Elemanların Yapı Malzeme Bilgileri………113
7.1.2. Güçlendirilmiş Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri………...114
7.1.3. Güçlendirilmiş Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı…………..…114
7.2. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için Can Güvenliği
Performans Hedefinin İrdelenmesi ……………………………………115
7.2.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin
Hesabı………………………………………………………...115
7.2.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri…….116
7.2.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi ...…………………...117
7.2.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü…………………..117
7.2.3.2. Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme
Kuvvetlerinin İrdelenmesi…….……………………………117
7.2.3.3. Hasar Yüzdeleri…………...……………………….118
7.2.3.4. Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini
Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı………...120
7.2.3.5. Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı…...121
7.3. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen
Kullanım Performans Hedefinin İrdelenmesi …….…………………..121
7.3.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin
Hesabı………………………………………………………...122
7.3.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri….....123
7.3.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi ...…………………...123
X
7.3.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü…………………..123
7.3.3.2. Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme
Kuvvetlerinin İrdelenmesi…….……………………………124
7.3.3.3. Hasar Yüzdeleri…………...……………………….124
7.3.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan
Eleman Dağılımı.......................................................126
8. SONUÇLAR VE ÖNERİLER………………………………………………...128
KAYNAKLAR……………………………………………………………………130
ÖZGEÇMİŞ…………………………………………………..…………………..132
EKLER………………………………………………………..…………………..133
XI
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 3.1 Binalar İçin Bilgi Düzeyi Katsayıları…..……………………………....16
Çizelge 3.2 Betonarme Kirişler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan
Etki/Kapasite Oranları (rs)…...………………………………………...23
Çizelge 3.3 Betonarme Kolonlar İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan
Etki/Kapasite Oranları (rs)…...………………………………………...24
Çizelge 3.4 Betonarme Perdeler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan
Etki/Kapasite Oranları (rs)…..…………………………………………24
Çizelge 3.5 Güçlendirilmiş Dolgu Duvarlar İçin Hasar Sınırlarını
Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (rs) ve Göreli Kat Ötelemesi
Oranları……..………………………………………….………………25
Çizelge 3.6 Göreli Kat Ötelemesi Sınırları…..………………………………..…….25
Çizelge 3.7 Farklı Deprem Düzeylerinde Binalar İçin Öngörülen Minimum
Performans Hedefleri…………………………………………………...40
Çizelge 4.1 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları.…………………..…52
Çizelge 4.2 IdeStatik Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları……..………….….…52
Çizelge 4.3 Etabs Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları…….………...……….…53
Çizelge 4.4 Etabs ve Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri……….………….53
Çizelge 4.5 Etabs ve Sta4-Cad Programları İçin Eşdeğer Kat Deprem
Yükleri (ton)…….…………………………………..………………….54
Çizelge 4.6 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması.………..…..…55
Çizelge 4.7 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması...56
Çizelge 4.8 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması...57
Çizelge 4.9 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması.......58
Çizelge 4.10 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması.....59
Çizelge 4.11 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması….60
Çizelge 4.12 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması.....61
XII
Çizelge 4.13 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması…..…62
Çizelge 4.14 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması…..…63
Çizelge 4.15 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması….....……....64
Çizelge 4.16 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması…......……..65
Çizelge 4.17 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması…..…...…..…67
Çizelge 4.18 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin
Karşılaştırılması….…………………………………………………...68
Çizelge 4.19 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin
Karşılaştırılması….…………………………………………………...70
Çizelge 4.20 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması….72
Çizelge 4.21 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması.....73
Çizelge 4.22 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması.....75
Çizelge 4.23 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması.....76
Çizelge 4.24 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması.….…79
Çizelge 4.25 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması…..…81
Çizelge 4.26 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması…...……......83
Çizelge 4.27 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması…......……..85
Çizelge 6.1 Kat Yükseklikleri………………………………………..………….......93
Çizelge 6.2 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları..……………...…......96
Çizelge 6.3 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri……………. 96
Çizelge 6.4 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton) …..….97
Çizelge 6.5 Bazı Kolonlar İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması …..…...98
Çizelge 6.6 Bazı Kirişler İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması …….....100
Çizelge 6.7 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları ………....102
Çizelge 6.8 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri…………............102
Çizelge 6.9 Can Güvenliği Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme
Kuvvetleri ……….…………………………………………………...103
Çizelge 6.10 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri ….……103
Çizelge 6.11 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri …….…104
Çizelge 6.12 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı …………………………………………………….………104
XIII
Çizelge 6.13 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı ………………………………………………….…………104
Çizelge 6.14 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde
Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti
Dağılımı……………………………………………………………..105
Çizelge 6.15 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde
Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti
Dağılımı……………………………………………………………..105
Çizelge 6.16 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı ………………….....106
Çizelge 6.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü
Parametreleri ………………………………………………………..107
Çizelge 6.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton) ..108
Çizelge 6.19 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları……..109
Çizelge 6.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri……..………109
Çizelge 6.21 Hemen Kullanım Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme
Kuvvetleri…………………………………...…………….…............109
Çizelge 6.22 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri……..110
Çizelge 6.23 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri……..110
Çizelge 6.24 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı……………………………………………………………...111
Çizelge 6.25 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı……………………………………………………………...111
Çizelge 6.26 Hemen Kullanımı Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman
Dağılımı……………………………………………………………...112
Çizelge 7.1 Sta4-Cad Kat Ağırlıkları………………………………………....……115
Çizelge 7.2 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri ………..….115
Çizelge 7.3 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri ……….....116
Çizelge 7.4 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları ……..…..117
Çizelge 7.5 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri………..…….….117
Çizelge 7.6 Can Güvenliği Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat
Kesme Kuvvetleri …………………………...……………………….118
XIV
Çizelge 7.7 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri…………118
Çizelge 7.8 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri…………119
Çizelge 7.9 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı ………………………...……………………………………119
Çizelge 7.10 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı ….…………………………………………………………119
Çizelge 7.11 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde
Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti
Dağılımı…………………...………………………………………...120
Çizelge 7.12 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde
Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti
Dağılımı………...…………………………………………………...120
Çizelge 7.13 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı…..………....………121
Çizelge 7.14 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü
Parametreleri ………………………………………………………..122
Çizelge 7.15 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)...122
Çizelge 7.16 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları……...123
Çizelge 7.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri……..………124
Çizelge 7.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat
Kesme Kuvvetleri……...………………………………………….. 124
Çizelge 7.19 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri……..125
Çizelge 7.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri……..125
Çizelge 7.21 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı……………...……………………………………………...126
Çizelge 7.22 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti
Dağılımı…………...………………………………………………...126
Çizelge 7.23 Hemen Kullanımı Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman
Dağılımı………………...…………………………………………...126
XV
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 3.1 İç Kuvvet Şekil Değiştirme Grafiği…………………………..………...…17
Şekil 3.2 ……………………………………...………………………………….….30
Şekil 3.3……………………………………………………………………….…….45
Şekil 4.1 Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş………………………………….……..….50
Şekil 4.2 Yapıya Ait Kat Planı………………………………………………….…..51
Şekil 6.1 Mevcut Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş…………………………..…..…...94
Şekil 7.1 Güçlendirilmiş Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş…………………..…..….114
XVI
SİMGELER VE KISALTMALAR A(T) : Spektral İvme Katsayısı
Ao : Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Ba : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç
kuvvet büyüklüğü
Bax : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki
depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bay : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x’e dik y
doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bb : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç
kuvvet büyüklüğü
Bbx : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki
depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bby : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x’e dik y
doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
BB : Mod Birleştirme Yöntemi’nde mod katkılarının birleştirilmesi ile bulunan
herhangi bir büyüklük
BD : BB büyüklüğüne ait büyütülmüş değer
Di : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde burulma düzensizliği olan binalar için
i’inci katta ± %5 ek dışmerkezliğe uygulanan büyütme katsayısı
dfi : Binanın i’inci katında Ffi fiktif yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme
di : Binanın i’inci katında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan
yerdeğiştirme
Ffi : Birinci doğal titreşim periyodunun hesabında i’inci kata etkiyen fiktif yük
Fi : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde i’inci kata etkiyen eşdeğer deprem
yükü
fe : Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik ve elektrik donanımın ağırlık
merkezine etkiyen eşdeğer deprem yükü
g : Yerçekimi ivmesi (9.81 m/s2)
gi : Binanın i’inci katındaki toplam sabit yük
XVII
Hi : Binanın i’inci katının temel üstünden itibaren ölçülen yüksekliği (Bodrum
katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda i’inci katın zemin kat
döşemesi üstünden itibaren ölçülen yüksekliği)
HN : Binanın temel üstünden itibaren ölçülen toplam yüksekliği (Bodrum
katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi
üstünden itibaren ölçülen toplam yükseklik)
hi : Binanın i’inci katının kat yüksekliği
I : Bina Önem Katsayısı
Mn : n’inci doğal titreşim moduna ait modal kütle
Mxn : Gözönüne alınan x deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal titreşim
modundaki etkin kütle
Myn : Gözönüne alınan y deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal titreşim
modundaki etkin kütle
mi : Binanın i’inci katının kütlesi (mi : wi / g)
mθi : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalışması durumunda, binanın i’inci
katının kaydırılmamış kütle merkezinden geçen düşey eksene göre kütle
eylemsizlik momenti
N : Binanın temel üstünden itibaren toplam kat sayısı (Bodrum katlarında rijit
çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden
itibaren toplam kat sayısı)
n : Hareketli Yük Katılım Katsayısı
qi : Binanın i’inci katındaki toplam hareketli yük
R : Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
Ralt,Rüst: Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme betonarme,
prefabrike veya çelik binaların en üst (çatı) katı olarak kullanılması
durumunda, sırası ile, alttaki katlar ve en üst kat için tanımlanan R
katsayıları
RNÇ : DBYBHY Tablo 2.5’te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi
normal çerçeveler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı
Sistem Davranış Katsayısı
RYP : DBYBHY Tablo 2.5’te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi
XVIII
yüksek perdeler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem
Davranış Katsayısı
Ra(T) : Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
S(T) : Spektrum Katsayısı
Sae(T) : Elastik spektral ivme [m /s2]
SaR(Tr) : r’inci doğal titreşim modu için azaltılmış spektral ivme [m /s2]
T : Bina doğal titreşim periyodu [s]
T1 : Binanın birinci doğal titreşim periyodu [s]
TA ,TB : Spektrum Karakteristik Periyotları [s]
Tm , Tn : Binanın m’inci ve n’inci doğal titreşim periyotları [s]
Vi : Gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın i’inci katına etki eden kat
kesme kuvveti
Vt : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde gözönüne alınan deprem
Doğrultusunda binaya etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü (taban kesme
kuvveti)
VtB : Mod Birleştirme Yöntemi’nde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda
modlara ait katkıların birleştirilmesi ile bulunan bina toplam deprem yükü
(taban kesme kuvveti)
W : Binanın, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığı
we : Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik veya elektrik donanımın
ağırlığı
wi : Binanın i’inci katının, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak
hesaplanan ağırlığı
Y : Mod Birleştirme Yöntemi’nde hesaba katılan yeterli doğal titreşim modu
sayısı
α : Deprem derzi boşluklarının hesabında kullanılan katsayı
αS : Süneklik düzeyi yüksek perdelerin tabanında elde edilen kesme kuvvetleri
toplamının, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme
kuvvetine oranı
β : Mod Birleştirme Yöntemi ile hesaplanan büyüklüklerin alt sınırlarının
belirlenmesi için kullanılan katsayı
XIX
∆i : Binanın i’inci katındaki azaltılmış göreli kat ötelemesi
(∆i)ort : Binanın i’inci katındaki ortalama azaltılmış göreli kat ötelemesi
∆FN : Binanın N’inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü
δi : Binanın i’inci katındaki etkin göreli kat ötelemesi
(δi)max : Binanın i’inci katındaki maksimum etkin göreli kat ötelemesi
ηbi : i’inci katta tanımlanan Burulma Düzensizliği Katsayısı
ηci : i’inci katta tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı
ηki : i’inci katta tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı
Φxin : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod
şeklinin i’inci katta x ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φyin : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod
şeklinin i’inci katta y ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φθin : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod
şeklinin i’inci katta düşey eksen etrafındaki dönme bileşeni
θi : i’inci katta tanımlanan İkinci Mertebe Gösterge Değeri
1. GİRİŞ Engin Emre GÜLTEKİN
1
1. GİRİŞ
1998 yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar
Hakkında Yönetmelik (ABYYHY) ile yeni yapılacak binalar için tasarım koşulları
belirlenmiştir. Ancak yönetmelikte, daha önce inşa edilen ve şu anda mevcut olan
binaların değerlendirilmesi veya güçlendirilmesi konularında hükümler
bulunmamaktadır. Bu nedenle, 1998 ABYYHY hükümleri yayımlanmadan önce inşa
edilen binaların deprem performanslarının değerlendirmesinde veya güçlendirme
çalışmaları esnasında güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Mevcut binaların
değerlendirilmesi aşamasında en büyük sorun, eski deprem yönetmeliğine göre inşa
edilmiş bir binanın, yeni bir deprem yönetmeliğine göre tetkik edilmesi olarak ortaya
çıkmaktadır. Çünkü daha önceki yönetmeliklere göre inşa edilmiş bir bina 1998
ABBYHY hükümleri doğrultusunda incelendiği takdirde, çoğu zaman yetersiz olarak
nitelendirilmektedir. Hatta bazı durumlarda tasarım açısından deprem yüklerini
sağlıklı olarak taşıyabilen bir bina sadece 1998 ABBYHY hükümleri doğrultusunda
incelendiği için yetersiz olabilmekte ve güçlendirme yapılmasına karar
alınabilmektedir.
Ayrıca güçlendirilmesi planlanan bir yapıda uygulanacak esaslar da belirli
olmadığı için, sadece bina analizi yapılarak, değişik uygulama projeleri
hazırlanmaktadır. Bu tür uygulamalar gerek mühendislik, gerekse ülke ekonomisi
açısından olumsuz sonuçları ortaya çıkarabilmektedir.
Depremsel hareketler olarak aktif bir coğrafya içerisinde bulunduğumuz
dikkate alındığında mevcut binaların değerlendirmesinin ve/veya güçlendirilmesinin
belirli hükümler altına alınması kaçınılmazdır. Bu kapsamda 03 MAYIS 2007 tarihli
Resmi Gazetede yayımlanan yeni yönetmelik ile birlikte “MEVCUT BİNALARIN
DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ” esasları da yayımlanarak
yürürlüğe girmiş ve yeni Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında
Yönetmelik (DBYBHY) içerisinde Bölüm 7 olarak yer almıştır. Yönetmeliğin bu
bölümünde daha önce farklı uygulamalar ile sürdürülen mevcut yapıların
değerlendirilmesi ve takviye/güçlendirme ihtiyacı olan yapıların belirlenmesinde
uygulanacak esaslar belirlenmiştir. DBYBHY Bölüm 7 ile öncelikle mevcut bir
1. GİRİŞ Engin Emre GÜLTEKİN
2
yapıdan bilgi toplanması süreci irdelenmiştir. Bu maksatla binalar için “Sınırlı bilgi
düzeyi”, “Orta bilgi düzeyi” ve “Kapsamlı bilgi düzeyi” olarak tanımlamalar
yapılmıştır.
Daha sonraki aşamada, mevcut bir binanın performansının tespit edilmesinde
kullanılmak üzere yapı elemanlarındaki hasar sınırları ve hasar bölgeleri
tanımlanmıştır. Müteakiben deprem yüklerinin hesaplanmasına yer verilmiş ve nihai
yapı performansının belirleneceği yöntem anlatılmıştır. Ayrıca yeni eklenen bölümde
son olarak, güçlendirme yöntemlerine yönelik (kolonların mantolanması, lifli
polimer sargı, dıştan etriye eklenmesi vb.) asgari koşullar belirlenmiştir.
“Mevcut Yapıların Depreme Karşı Güçlendirilmesi” isimli bu tez çalışmasında; Sta4-
Cad ve IdeStatik yapı analiz programlarının uluslar arası çevrelerce kabul gören
Etabs yapı analiz programıyla karşılaştırmalarının yapılması, yeni Deprem
Yönetmeliğine ne kadar uyumlu olduklarının belirlenmesi ve Adana ili Ceyhan
ilçesinde bulunan bir okul yapısının güçlendirme projelerinin, yeni Deprem
Yönetmeliğine uyumlu bir şekilde yapılması amaçlanmıştır.
Bu kapsamda, ilk önce basit çerçeveli 5 katlı bir yapı, “Eşdeğer Deprem
Yöntemi” ve “Mod Birleştirme Yöntemi” kullanılarak Sta4-Cad, IdeStatik ve Etabs
yapı analiz programları ile analiz edilip, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Paket
programların güvenilirliğinin belirlenmesinden sonra, yukarıda sözü edilen okul
binasının güçlendirme projeleri hazırlanmıştır.
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR______________________Engin Emre GÜLTEKİN
3
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Deprem bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik yeniden
düzenlenerek (DBYBHY) 2007 yılında yürürlüğe girmiştir. “Mevcut Binaların
Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi” konusu yeni yönetmelikte Bölüm 7 olarak yer
almaktadır. Giriş bölümünde belirtildiği üzere, mevcut binaların değerlendirilmesi ve
güçlendirilmesi konusu ilk defa bir yönetmelik ile düzenlenmiştir. Bu nedenle
ülkemizde bu husus kapsamında henüz yeterli sayıda çalışma bulunmamaktadır.
Yurtdışında, özellikle Amerika Birleşik Devletlerinde, deprem
performanslarının belirlenmesine yönelik detaylı çalışmalar mevcuttur. Bu ülkede
deprem güvenliği konusunda çalışmalar gerçekleştiren “Applied Technology Council
(ATC)” tarafından yayımlanan ATC 40, “Federal Emergency Management Agency
(FEMA)” tarafından yayımlanan FEMA 273, 274, 356 ile son olarak yayımlanan
FEMA 440, yapıların deprem güvenliklerinin belirlenmesi için yöntemler
geliştirilmesi ve analizlerin daha gerçekçi hale getirilmesine yönelik önemli
çalışmalardır. DBYBHY 2007 ile açıklanan analiz yöntemleri de FEMA ve ATC
tarafından yayımlanmış yöntemlerle paralel özellikler göstermektedir.
Yurt içinde ise, yeni yönetmelik ile düzenlenen güçlendirme faaliyetlerine
yönelik 7-8 Aralık 2006 tarihleri arasında Denizli’de Yapısal Onarım ve
Güçlendirme adı altında sempozyum düzenlenmiş ve bu kapsamda yapılan
çalışmaları özetleyen bildiriler kitabı yayımlanmıştır.
Bildiriler kitabında yer alan konu ile ilgili bazı çalışmalar aşağıda
özetlenmektedir.
A. Korkmaz, F. Demir, M. Türkmen, H. Tekeli ve İ. Çırak (2006), “Mevcut
Yapıların Deprem Performanslarının Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemlerin
Değerlendirilmesi” adlı çalışmalarında betonarme bir yapı modelini, mevcut
yapıların deprem performansının belirlenmesinde kullanılan performansa bağlı
analizlerden “Kapasite Spektrumu” ve “Yer Değiştirme Katsayısı” yöntemlerini
kullanarak analiz etmişler ve elde edilen analiz sonuçlarını kıyaslamışlardır.
M. Kutanis (2006), “Statik İtme Analizi Yöntemlerinin Performanslarının
Değerlendirilmesi” adlı çalışmasında zaman tanım alanında hesap yöntemine
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR______________________Engin Emre GÜLTEKİN
4
alternatif olarak geliştirilen nonlineer statik analiz yöntemlerinden uyuşumlu
(adaptive) statik itme yöntemi ve klasik statik itme yöntemlerinden elde edilen
sonuçları, Artımsal Dinamik Analiz (Incremental Dynamic Analysis – IDA)’deki
sonuçlarla karşılaştırmıştır.
F. Demir, M. Türkmen, K.A. Korkmaz, H. Tekeli ve İ. Çırak (2006),
“Betonarme Perdelerle Yapılan Güçlendirme Uygulamalarının Deprem Güvenliği
Açısından Değerlendirilmesi” adlı çalışmalarında mevcut ve yeni betonarme perde
elemanlar arasındaki geçişin ve bütünleşmenin, yapı davranışını nasıl etkilediğini
incelemişlerdir.
E. İrtem, K. Türker ve U. Hasgül (2006), “Mevcut Betonarme Binaların
Deprem Performanslarının Belirlenmesi ve Türk Deprem Yönetmeliği’nin
Performans Hedeflerinin İrdelenmesi” adlı çalışmalarında Türkiye’de meydana gelen
depremlerde betonarme binaların göçme nedenleri ile ilgili gerçekçi bir
değerlendirme yapabilmek için Türk Deprem Yönetmeliği’nde (TDY – 1998)
tanımlanan performans hedeflerini irdelemişlerdir.
N.K. Öztorun (2006), “Düzgün Aks Sistemine Sahip Betonarme Binaların
Güçlendirilmesi İle İlgili Bir Yöntem” adlı çalışmasında düzgün aks sitemine sahip
olan ve çevresinde yeterli boş alana sahip betonarme binaların dışarıdan
güçlendirilmesi için bir yöntem önermiştir.
16-20 Aralık 2007 tarihleri arasında İstanbul’da 6. Ulusal Deprem
Mühendisliği Konferansı adı altında ülkemizdeki deprem mühendisliği alanında
yapılmakta olan çalışmaların tartışıldığı bir sempozyum düzenlenmiş ve bu
kapsamda yapılan çalışmaları özetleyen bildiriler kitabı yayımlanmıştır.
Bildiriler kitabında yer alan konu ile ilgili bazı çalışmalar aşağıda
özetlenmektedir.
M. İnel, H. Bilgin ve H.B. Özmen (2007), “Okul Binalarının Yeni Deprem
Yönetmeliğine Göre Değerlendirilmesi” adlı çalışmasında doğrusal olmayan eleman
davranışı dikkate alınarak seçilen tip projeli mevcut betonarme okul binalarının
sismik kapasitelerini bularak, performans değerlendirmelerini yapmışlardır.
F. Sezer, M. Gençoğlu ve Z. Celep (2007, “Deprem Yönetmeliği (2007)
Kuralları ile Betonarme Binaların Deprem Güvenliğinin Değerlendirilmesine
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR______________________Engin Emre GÜLTEKİN
5
Kıyaslamalı Bir Bakış” adlı çalışmalarında Deprem Yönetmeliği (2007) Bölüm 2 ve
Bölüm 3’e göre yeni olarak tasarlanan binaların, mevcut bina kabul edilerek Deprem
Yönetmeliği (2007) de mevcut binalar için tanımlanan performans hedefleri ve
sonuçlar arasındaki uyuşum üzerinde durmuşlardır.
Son olarak Adana İnşaat Mühendisleri Odası (İMO) tarafından Deprem
Yönetmeliği (2007) ile tanımlanan “Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve
Güçlendirilmesi” konusunda bir seminer yapılmıştır. Yapılan seminer ile H.
Sucuoğlu tarafından analiz yöntemleri örnekler ile açıklanmış ve sonuçlar
yayınlanmıştır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
6
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN
DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7)
3.1. Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi
3.1.1. Kapsam
(a) Deprem bölgelerinde bulunan mevcut ve güçlendirilecek tüm binaların ve bina
türü yapıların deprem etkileri altındaki performanslarının değerlendirilmesinde
uygulanacak hesap kuralları, güçlendirme kararlarında esas alınacak ilkeler ve
güçlendirilmesine karar verilen binaların güçlendirme tasarımı ilkeleri bu bölümde
tanımlanmıştır.
(b) Bu kısımda verilen hesap yöntemleri ve değerlendirme esasları çelik ve yığma
yapılar için geçerli değildir. Ancak mevcut çelik ve yığma binaların bilgileri bu
bölüme göre toplanacaktır. Mevcut ve güçlendirilen çelik binaların hesabı ve
değerlendirilmesi DBYBHY Bölüm 2 ve Bölüm 4’de yeni yapılacak yapılar için
tanımlanan esaslar çerçevesinde yapılacaktır. Mevcut ve güçlendirilen yığma
binaların hesabı ve değerlendirilmesi ise DBYBHY Bölüm 5’deki esaslar
çerçevesinde yapılacaktır.
(c) Mevcut prefabrike betonarme binalar, yeni yapılar için DBYBHY Bölüm 2 ve
Bölüm 3’de verilen kurallara göre değerlendirilebilir veya bu binaların
performanslarının belirlenmesinde 3.6 kullanılabilir. Ancak birleşim bölgelerinin
değerlendirilmesinde DBYBHY 3.12’deki kurallar geçerli olacaktır.
(d) Bu bölümde verilen kurallar, DBYBHY 2.12’de belirtilen bina türünde olmayan
yapılar için geçerli değildir. Ayrıca tarihi ve kültürel değeri olan tescilli yapıların ve
anıtların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi bu Yönetmelik kapsamı dışındadır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
7
(e) Binada hasara neden olan bir deprem sonrasında hasarlı binanın deprem
performansı bu bölümde verilen yöntemlerle belirlenemez.
(f) Binada hasara neden olan bir deprem sonrasında hasarlı binanın güçlendirilmesi
ve daha sonra güçlendirilmiş binanın deprem performansının belirlenmesi için bu
bölümde verilen esaslar uygulanacaktır. Hasarlı binanın güçlendirilmesinde mevcut
elemanların dayanım ve rijitliklerinin hangi ölçüde göz önüne alınacağına projeden
sorumlu inşaat mühendisi karar verecektir.
3.2. Binalardan Bilgi Toplanması
3.2.1. Binalardan Toplanacak Bilginin Kapsamı
(a) Mevcut binaların taşıyıcı sistem elemanlarının kapasitelerinin hesaplanmasında
ve deprem dayanımlarının değerlendirilmesinde kullanılacak eleman detayları ve
boyutları, taşıyıcı sistem geometrisine ve malzeme özelliklerine ilişkin bilgiler,
binaların projelerinden ve raporlarından, binada yapılacak gözlem ve ölçümlerden,
binadan alınacak malzeme örneklerine uygulanacak deneylerden elde edilecektir.
(b) Binalardan bilgi toplanması kapsamında yapılacak işlemler, yapısal sistemin
tanımlanması, bina geometrisinin, temel sisteminin ve zemin özelliklerinin
belirlenmesi, varsa mevcut hasarın ve evvelce yapılmış olan değişiklik ve/veya
onarımların belirlenmesi, eleman boyutlarının ölçülmesi, malzeme özelliklerinin
saptanması, sahada derlenen tüm bu bilgilerin binanın varsa projesine uygunluğunun
kontrolüdür.
(c) Binalardan bilgi toplanması kapsamında tanımlanan inceleme, veri toplama,
derleme, değerlendirme, malzeme örneği alma ve deney yapma işlemleri inşaat
mühendislerinin sorumluluğu altında yapılacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
8
3.2.2. Bilgi Düzeyleri
Binaların incelenmesinden elde edilecek mevcut durum bilgilerinin kapsamına göre
her bina türü için bilgi düzeyi ve buna bağlı olarak 3.2.16’da belirtilen bilgi düzeyi
katsayıları tanımlanacaktır. Bilgi düzeyleri sırasıyla sınırlı, orta ve kapsamlı olarak
sınıflandırılacaktır. Elde edilen bilgi düzeyleri taşıyıcı eleman kapasitelerinin
hesaplanmasında kullanılacaktır.
(a) Sınırlı bilgi düzeyi’nde binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcut değildir. Taşıyıcı
sistem özellikleri binada yapılacak ölçümlerle belirlenir. Sınırlı bilgi düzeyi Çizelge
3.7’de tanımlanan “Deprem Sonrası Hemen Kullanımı Gereken Binalar” ile
“İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” için uygulanamaz.
(b) Orta bilgi düzeyi’nde eğer binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcut değilse, sınırlı
bilgi düzeyine göre daha fazla ölçüm yapılır. Eğer mevcut ise sınırlı bilgi düzeyinde
belirtilen ölçümler yapılarak proje bilgileri doğrulanır.
(c) Kapsamlı bilgi düzeyi’nde binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcuttur. Proje
bilgilerinin doğrulanması amacıyla yeterli düzeyde ölçümler yapılır.
3.2.3. Mevcut Malzeme Dayanımı
Taşıyıcı elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında kullanılacak malzeme
dayanımları Yönetmeliğin bu bölümünde mevcut malzeme dayanımı olarak
tanımlanır.
3.2.4. Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: Saha çalışması ile binanın taşıyıcı sistem plan rölevesi
çıkarılacaktır. Mimari projeler mevcut ise, röleve çalışmalarına yardımcı olarak
kullanılır. Elde edilen bilgiler tüm betonarme elemanların ve dolgu duvarlarının her
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
9
kattaki yerini, eksen açıklıklarını, yüksekliklerini ve boyutlarını içermelidir ve
binanın hesap modelinin oluşturulması için yeterli olmalıdır. Temel sistemi bina
içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir.
Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir.
Binanın komşu binalarla olan ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir.
(b) Eleman Detayları: Betonarme projeler veya uygulama çizimleri mevcut değildir.
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 %10’unun ve kirişlerin %5’inin pas payları sıyrılarak donatı ve
donatı bindirme boyu tespiti yapılacaktır. Sıyırma işlemi kolonların ve kirişlerin
uzunluğunun açıklık ortasındaki üçte birlik bölümde yapılmalı, ancak donatı
bindirme boyunun tespiti amacıyla en az üç kolonda bindirme bölgelerinde
yapılmalıdır. Sıyrılan yüzeyler daha sonra yüksek dayanımlı tamir harcı ile
kapatılacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların %20’sinde enine ve boyuna
donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir. Donatı tespiti
yapılan betonarme kolon ve kirişlerde bulunan mevcut donatının minimum donatıya
oranını ifade eden donatı gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı
belirlenecektir. Bu katsayı donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara
uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir.
(c) Malzeme Özellikleri: Her katta kolonlardan veya perdelerden TS-10465’de
belirtilen koşullara uygun şekilde en az iki adet beton örneği (karot) alınarak deney
yapılacak ve örneklerden elde edilen en düşük basınç dayanımı mevcut beton
dayanımı olarak alınacaktır. Donatı sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde
sıyrılan yüzeylerde yapılan görsel inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin
karakteristik akma dayanımı mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu
incelemede, donatısında korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu
durum eleman kapasite hesaplarında dikkate alınacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
10
3.2.5. Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcut ise, binada yapılacak
ölçümlerle mevcut geometrinin projesine uygunluğu kontrol edilir. Proje yoksa, saha
çalışması ile binanın taşıyıcı sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler tüm
betonarme elemanların ve dolgu duvarlarının her kattaki yerini, açıklıklarını,
yüksekliklerini ve boyutlarını içermelidir. Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin
hassas biçimde tanımlanması için gerekli ayrıntıları içermelidir. Binadaki kısa
kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Binanın
komşu binalarla olan ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. Temel
sistemi bina içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile
belirlenecektir.
(b) Eleman Detayları: Betonarme projeler veya imalat çizimleri mevcut değil ise
3.2.4. (b)’deki koşullar geçerlidir, ancak pas payları sıyrılarak donatı kontrolü
yapılacak perde, kolon ve kirişlerin sayısı her katta en az ikişer adet olmak üzere o
kattaki toplam kolon sayısının %20’sinden ve kiriş sayısının %10’undan az
olmayacaktır. Betonarme projeler veya imalat çizimleri mevcut ise donatı kontrolü
için 3.2.4. (b)’de belirtilen işlemler, aynı miktardaki betonarme elemanda
uygulanacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların %20’sinde enine ve boyuna
donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir. Proje ile
uygulama arasında uyumsuzluk bulunması halinde, betonarme elemanlardaki mevcut
donatının projede öngörülen donatıya oranını ifade eden donatı gerçekleşme katsayısı
kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir. Eleman kapasitelerinin
belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1’den büyük olamaz. Bu katsayı donatı tespiti
yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir.
(c) Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan veya perdelerden toplam üç adetten
az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 400 m2’den bir
adet beton örneği (karot) TS-10465’de belirtilen koşullara uygun şekilde alınarak
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
11
deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında örneklerden elde
edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır.
Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış beton
çekici okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol edilebilir. Donatı
sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan görsel
inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin karakteristik dayanımı eleman
kapasite hesaplarında mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede,
donatısında korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman
kapasite hesaplarında dikkate alınacaktır.
3.2.6. Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcuttur. Binada yapılacak
ölçümlerle mevcut geometrinin projelere uygunluğu kontrol edilir. Projeler ölçümler
ile önemli farklılıklar gösteriyor ise proje yok sayılacak ve bina orta bilgi düzeyine
uygun olarak incelenecektir. 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.
(b) Eleman Detayları: Binanın betonarme detay projeleri mevcuttur. Donatının
projeye uygunluğunun kontrolü için 3.2.5. (b)’de belirtilen işlemler, aynı miktardaki
betonarme elemanda uygulanacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların
%20’sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile
belirlenecektir. Proje ile uygulama arasında uyumsuzluk bulunması halinde,
betonarme elemanlardaki mevcut donatının projede öngörülen donatıya oranını ifade
eden donatı gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir.
Eleman kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1’den büyük olamaz.
Bu katsayı donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı
miktarları belirlenecektir.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
12
(c) Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan veya perdelerden toplam üç adetten
az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 200 m2’den bir
adet beton örneği (karot) TS-10465’de belirtilen koşullara uygun şekilde alınarak
deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında, örneklerden elde
edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır.
Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış beton
çekici okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol edilebilir. Donatı
sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan inceleme
ile tespit edilecek, her sınıftaki çelik için (S220, S420, vb.) birer adet örnek alınarak
deney yapılacak, çeliğin akma ve kopma dayanımları ve şekil değiştirme özellikleri
belirlenerek projeye uygunluğu saptanacaktır. Projesine uygun ise, eleman kapasite
hesaplarında projede kullanılan çeliğin karakteristik akma dayanımı mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır. Uygun değil ise, en az üç adet örnek daha alınarak deney
yapılacak, elde edilen en elverişsiz değer eleman kapasite hesaplarında mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında korozyon gözlenen
elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite hesaplarında dikkate
alınacaktır.
3.2.7. Çelik Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi
Çelik binalarda sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir.
3.2.8. Çelik Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: 3.2.5. (a)’da verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece
‘betonarme’nin yerini çelik alacaktır.
(b) Eleman Detayları: Çelik projeleri veya imalat çizimleri mevcut değil ise, her
kattaki çelik veya diğer tür elemanların (kolon, kiriş, birleşim, çapraz, döşeme)
tümünün boyut kontrolü yapılacak, kaynak özellikleri ve birleşim detayları ayrıntılı
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
13
olarak çıkartılacaktır. Uygulama projeleri veya imalat çizimleri mevcut ise, yukarıda
belirtilen elemanların %20’sinin hassas boyut kontrolü yapılacaktır.
(c) Malzeme Özellikleri: Çelik projeleri mevcut değil ise, her çelik yapı elemanı
türünden bir örnek kesilerek deney yapılacak, dayanım ve şekil değiştirme özellikleri
belirlenecektir. Aynı şekilde binadan bir kaynak örneği kesilerek çıkartılacak ve
deney yapılacaktır. Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak onarılacaktır. Bulonlu
birleşimler için ise bir cıvata örneği alınarak deney yapılacaktır. Elemanların
kapasitelerinin hesaplanmasında, deneylerden elde edilen ortalama dayanımlar
mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Çelik projeleri mevcut ise, projede
öngörülen karakteristik dayanımlar mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır.
3.2.9. Çelik Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: 3.2.6 (a)’da verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece
“betonarme”nin yerini “çelik” alacaktır.
(b) Eleman Detayları: Binanın çelik detay projeleri mevcuttur. Projelerde belirtilen
eleman boyutları ve birleşim detayları, binadaki her eleman ve birleşim türünün
toplam sayısının en az %20’sinde kontrol edilerek doğrulanacaktır.
(c) Malzeme Özellikleri: Projede belirtilen çelik sınıfı, en az bir çelik elemandan
örnek kesilerek ve deney yapılarak kontrol edilecektir. Aynı şekilde projede bulunan
bir kaynaklı birleşimden örnek kesilerek çıkartılacak ve deney yapılarak dayanımının
projeye uygunluğu kontrol edilecektir. Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak
onarılacaktır. Bulonlu birleşimler için ise bir cıvata örneği alınarak deney
yapılacaktır. Eğer proje ile uygunluk doğrulanırsa, eleman kapasitelerinin
hesaplanmasında projede öngörülen karakteristik dayanımlar mevcut çelik dayanımı
olarak alınacaktır. Eğer proje ile uygunluk sağlanamazsa, en az üçer adet örnek ve
kaynak örneği alınarak deney yapılacak, elde edilen en elverişsiz değerler eleman
kapasite hesaplarında mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
14
3.2.10. Prefabrike Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi
Prefabrike binalar için sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir.
3.2.11. Prefabrike Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
Bina geometrisi için 3.2.5.1’deki koşullar geçerlidir. Sadece betonarme’nin yerini
prefabrike betonarme alacaktır. Eleman detayları için 3.2.8. (b)’deki koşullar
geçerlidir, ancak bu maddedeki çelik yerine prefabrike betonarme kullanılacaktır.
Malzeme özelliklerinin tespitinde 3.2.5. (c)’deki koşullar geçerli olmakla birlikte,
beton için alınacak malzeme örneği sayısı her katta toplam üçten az olmamak ve tüm
binada toplam 9’dan az olmamak koşuluyla yarıya indirilecektir.
3.2.12. Prefabrike Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi
Bina geometrisi için 3.2.6. (a)’da verilen koşullar geçerlidir. Eleman detayları için
3.2.9. (b)’de verilen koşullar geçerlidir. Sadece ilgili maddelerde çelik yerine
prefabrike betonarme kullanılacaktır. Beton basınç dayanımı için her 500 m2
alandan en az bir adet örnek (karot) alınarak deney yapılacaktır. Binadan alınan
toplam karot sayısı en az 9 olacaktır. Elemanların kapasite hesaplarında, deneylerden
elde edilen ortalama beton basınç dayanımı ile projede belirtilen beton basınç
dayanımından küçük olanı mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır. Elemanların
kapasite hesabında kullanılacak donatı dayanımları, projede belirtilen çelik sınıfının
karakteristik dayanımları olacaktır.
3.2.13. Yığma Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi
(a) Bina Geometrisi: Mimari projeler mevcut ise, binada yapılacak görsel inceleme
ile mevcut geometrinin projeye uygunluğu tespit edilecektir. Mimari proje yoksa
binanın sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler yığma duvarların her
kattaki yerini, uzunluklarını, kalınlıklarını, boşluklarını ve kat yüksekliklerini
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
15
içermelidir. Temel sistemi bina dışından açılacak bir inceleme çukuru ile gözlenecek
ve belirlenecektir.
(b) Detaylar: Çatının ve döşemenin türü, duvarlarla bağlantı şekilleri, hatıl ve
lentoların durumu görsel olarak tespit edilecektir.
(c) Malzeme Özellikleri: Duvar malzemelerinin türü, duvar yüzeyinin bir bölümünün
sıvası kaldırılarak gözle tespit edilecektir. Bina dayanımı hesaplarında, DBYBHY
Bölüm 5’de her duvar türü için verilen duvar kesme dayanımları esas alınacaktır.
3.2.14. Yığma Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
Sınırlı bilgi düzeyine ek olarak duvar bağlantıları ve duvarların stabilitesi tahkik
edilecektir.
3.2.15. Yığma Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi
Orta bilgi düzeyine ek olarak duvar malzemesi özelliklerinin belirlenmesi için
binadan en az 3 adet duvar parçası örneği alınacak ve DBYBHY Bölüm 5’e göre
yapılacak hesaplarda bu örneklerin deneylerinden elde edilecek ortalama özellikler
kullanılacaktır.
3.2.16. Bilgi Düzeyi Katsayıları
(a) İncelenen binalardan edinilen bilgi düzeylerine göre, eleman kapasitelerine
uygulanacak Bilgi Düzeyi Katsayıları Çizelge 3.1’de verilmektedir.
(b) Malzeme dayanımları, özellikle belirtilmedikçe ilgili tasarım yönetmeliklerinde
verilen malzeme katsayıları ile bölünmeyecektir. Eleman kapasitelerinin hesabında
mevcut malzeme dayanımları kullanılacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
16
Çizelge 3.1 - Binalar İçin Bilgi Düzeyi Katsayıları
BİLGİ DÜZEYİ BİLGİ DÜZEYİ KATSAYISI
Sınırlı 0.75
Orta 0.90
Kapsamlı 1.00
3.3. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri
3.3.1. Kesit Hasar Sınırları
Sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum tanımlanmıştır. Bunlar
Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve Göçme Sınırı (GÇ)’dır.
Minimum hasar sınırı ilgili kesitte elastik ötesi davranışın başlangıcını, güvenlik
sınırı kesitin dayanımını güvenli olarak sağlayabileceği elastik ötesi davranışın
sınırını, göçme sınırı ise kesitin göçme öncesi davranışının sınırını tanımlamaktadır.
Gevrek olarak hasar gören elemanlarda bu sınıflandırma geçerli değildir.
3.3.2. Kesit Hasar Bölgeleri
Kritik kesitlerinin hasarı MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesi’nde,
MN ile GV arasında kalan elemanlar Belirgin Hasar Bölgesi’nde, GV ve GÇ
arasında kalan elemanlar İleri Hasar Bölgesi’nde, GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme
Bölgesi’nde yer alırlar (Şekil 3.1).
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
17
Şekil 3.1 İç Kuvvet Şekil Değiştirme Grafiği
3.3.3. Kesit ve Eleman Hasarlarının Tanımlanması
3.5 veya 3.6’da tanımlanan yöntemlerle hesaplanan iç kuvvetlerin ve/veya şekil
değiştirmelerin, 3.3.1’deki kesit hasar sınırlarına karşı gelmek üzere tanımlanan
sayısal değerler ile karşılaştırılması sonucunda, kesitlerin hangi hasar bölgelerinde
olduğuna karar verilecektir. Eleman hasarı, elemanın en fazla hasar gören kesitine
göre belirlenecektir.
3.4. Deprem Hesabına İlişkin Genel İlke ve Kurallar
(a) Yönetmeliğin bu bölümüne göre deprem hesabının amacı, mevcut veya
güçlendirilmiş binaların deprem performansını belirlemektir. Bu amaçla 3.5’de
tanımlanan doğrusal elastik veya 3.6’da tanımlanan doğrusal elastik olmayan hesap
yöntemleri kullanılabilir. Ancak, teorik olarak farklı yaklaşımları esas alan bu
yöntemlerle yapılacak performans değerlendirmelerinin birebir aynı sonucu vermesi
beklenmemelidir. Aşağıda tanımlanan genel ilke ve kurallar her iki türdeki yöntemler
için de geçerlidir.
İç Kuvvet
Minimum Hasar
Bölgesi
GV GÇ
Belirgin Hasar
Bölgesi
İleri Hasar
Bölgesi Göçme Bölgesi
MN
Şekil değiştirme
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
18
(b) Deprem etkisinin tanımında, DBYBHY 2.4’de verilen elastik (azaltılmamış)
ivme spektrumu kullanılacak, ancak farklı aşılma olasılıkları için bu spektrum
üzerinde 3.8’e göre yapılan değişiklikler göz önüne alınacaktır. Deprem hesabında
DBYBHY 2.4.2’de tanımlanan Bina Önem Katsayısı uygulanmayacaktır (I =1.0).
(c) Binaların deprem performansı, yapıya etkiyen düşey yüklerin ve deprem
etkilerinin birleşik etkileri altında değerlendirilecektir. Hareketli düşey yükler,
3.4. (g)’ye göre deprem hesabında göz önüne alınan kütleler ile uyumlu olacak
şekilde tanımlanacaktır.
(d) Deprem kuvvetleri binaya her iki doğrultuda ve her iki yönde ayrı ayrı etki
ettirilecektir.
(e) Deprem hesabında kullanılacak zemin parametreleri DBYBHY Bölüm 6’ya göre
belirlenecektir.
(f) Binanın taşıyıcı sistem modeli, deprem etkileri ile düşey yüklerin ortak etkileri
altında yapı elemanlarında oluşacak iç kuvvet, yer değiştirme ve şekil değiştirmeleri
hesaplamak için yeterli doğrulukta hazırlanacaktır.
(g) Deprem hesabında göz önüne alınacak kat ağırlıkları DBYBHY 2.7.1.2’ye göre
hesaplanacak, kat kütleleri kat ağırlıkları ile uyumlu olarak tanımlanacaktır.
(h) Döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her katta
iki yatay yer değiştirme ile düşey eksen etrafında dönme serbestlik dereceleri göz
önüne alınacaktır. Kat serbestlik dereceleri her katın kütle merkezinde tanımlanacak,
ayrıca ek dışmerkezlik uygulanmayacaktır.
(ı) Mevcut binaların taşıyıcı sistemlerindeki belirsizlikler, binadan derlenen verilerin
kapsamına göre 3.2’de tanımlanan bilgi düzeyi katsayıları aracılığı ile hesap
yöntemlerine yansıtılacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
19
(i) DBYBHY 3.3.8’e göre kısa kolon olarak tanımlanan kolonlar, taşıyıcı sistem
modelinde gerçek serbest boyları ile tanımlanacaktır.
(j) Bir veya iki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki betonarme kesitlerin
etkileşim diyagramlarının tanımlanmasına ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(1) Analizde beton ve donatı çeliğinin 3.2’de tanımlanan bilgi düzeyine göre
belirlenen mevcut dayanımları esas alınacaktır.
(2) Betonun maksimum basınç birim şekil değiştirmesi 0.003, donatı çeliğinin
maksimum birim şekil değiştirmesi ise 0.01 alınabilir.
(3) Etkileşim diyagramları uygun biçimde doğrusallaştırılarak çok doğrulu veya çok
düzlemli diyagramlar olarak modellenebilir.
(k) Betonarme sistemlerin eleman boyutlarının tanımında birleşim bölgeleri sonsuz
rijit uç bölgeleri olarak göz önüne alınabilir.
(l) Eğilme etkisindeki betonarme elemanlarda çatlamış kesite ait etkin eğilme
rijitlikleri (EI)e kullanılacaktır. Daha kesin bir hesap yapılmadıkça, etkin eğilme
rijitlikleri için aşağıda verilen değerler kullanılacaktır:
(1) Kirişlerde: (EI)e = 0.40 (EI)o
(2) Kolon ve perdelerde, ND / (Ac fcm) ≤ 0.10 olması durumunda: (EI)e = 0.40 (EI)o
ND / (Ac fcm) ≥ 0.40 olması durumunda:. (EI)e = 0.80 (EI)o
Eksenel basınç kuvveti ND’nin ara değerleri için doğrusal enterpolasyon yapılabilir.
ND, deprem hesabında esas alınan toplam kütlelerle uyumlu yüklerin göz önüne
alındığı ve çatlamamış kesitlere ait (EI)o eğilme rijitliklerinin kullanıldığı bir ön
düşey yük hesabı ile belirlenecektir. Deprem hesabı için başlangıç durumunu
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
20
oluşturan düşey yük hesabı ise, yukarıda belirtildiği şekilde elde edilen etkin eğilme
rijitliği (EI)e kullanılarak, deprem hesabında esas alınan kütlelerle uyumlu yüklere
göre yeniden yapılacaktır. Deprem hesabında da aynı rijitlikler kullanılacaktır.
(m) Betonarme tablalı kirişlerin pozitif ve negatif plastik momentlerinin hesabında
tabla betonu ve içindeki donatı hesaba katılabilir.
(n) Betonarme elemanlarda kenetlenme veya bindirme boyunun yetersiz olması
durumunda, kesit kapasite momentinin hesabında ilgili donatının akma gerilmesi
kenetlenme veya bindirme boyundaki eksikliği oranında azaltılabilir.
(o) Zemindeki şekil değiştirmelerin yapı davranışını etkileyebileceği durumlarda
zemin özellikleri analiz modeline yansıtılacaktır.
(ö) DBYBHY Bölüm 2’de modelleme ile ilgili olarak verilen diğer esaslar
geçerlidir.
3.5. Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Hesap Yöntemleri İle
Belirlenmesi
3.5.1. Hesap Yöntemleri
Binaların deprem performansının belirlenmesi için kullanılacak doğrusal elastik
hesap yöntemleri, DBYBHY 2.7 ve 2.8’de tanımlanmış olan hesap yöntemleridir. Bu
yöntemlerle ilgili olarak aşağıda belirtilen ek kurallar uygulanacaktır.
(a) Eşdeğer deprem yükü yöntemi, bodrum üzerinde toplam yüksekliği 25 metreyi ve
toplam kat sayısı 8’i aşmayan, ayrıca ek dışmerkezlik göz önüne alınmaksızın
hesaplanan burulma düzensizliği katsayısı ηbi < 1.4 olan binalara uygulanacaktır.
Toplam eşdeğer deprem yükünün (taban kesme kuvveti) DBYBHY Denk.(2.4) ile
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
21
hesaplanmasında Ra=1 alınacak ve denklemin sağ tarafı λ katsayısı ile çarpılacaktır.
λ katsayısı bodrum hariç bir ve iki katlı binalarda 1.0, diğerlerinde 0.85 alınacaktır.
(b) Mod Birleştirme Yöntemi ile hesapta DBYBHY Denk.(2.13)’de Ra=1
alınacaktır. Uygulanan deprem doğrultusu ve yönü ile uyumlu eleman iç
kuvvetlerinin ve kapasitelerinin hesabında, bu doğrultuda hâkim olan modda elde
edilen iç kuvvet doğrultuları esas alınacaktır.
3.5.2. Betonarme Binaların Yapı Elemanlarında Hasar Düzeylerinin
Belirlenmesi
(a) Doğrusal elastik hesap yöntemleri ile betonarme sünek elemanların hasar
düzeylerinin belirlenmesinde kiriş, kolon ve perde elemanlarının ve güçlendirilmiş
dolgu duvarı kesitlerinin etki/kapasite oranları (r) olarak ifade edilen sayısal değerler
kullanılacaktır.
(b) Betonarme elemanlar, kırılma türü eğilme ise “sünek”, kesme ise “gevrek”
olarak sınıflanırlar.
(1) Kolon, kiriş ve perdelerin sünek eleman olarak sayılabilmeleri için bu
elemanların kritik kesitlerinde eğilme kapasitesi ile uyumlu olarak hesaplanan kesme
kuvveti Ve’nin, 3.2’de tanımlanan bilgi düzeyi ile uyumlu mevcut malzeme dayanımı
değerleri kullanılarak TS-500’e göre hesaplanan kesme kapasitesi Vr’yi aşmaması
gereklidir. Ve’nin hesabı kolonlar için DBYBHY 3.3.7’ye, kirişler için DBYBHY
3.4. (e)’ye ve perdeler için DBYBHY 3.6.6’ya göre yapılacak, ancak DBYBHY
Denk.(3.16)’da βv=1 alınacaktır. Kolon, kiriş ve perdelerde Ve’nin hesabında
pekleşmeli taşıma gücü momentleri yerine taşıma gücü momentleri kullanılacaktır.
Düşey yükler ile birlikte Ra=1 alınarak depremden hesaplanan toplam kesme
kuvvetinin Ve’den küçük olması durumunda ise, Ve yerine bu kesme kuvveti
kullanılacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
22
(2) Perdelerin sünek eleman olarak sayılabilmesi için ayrıca Hw / ℓw > 2.0 koşulunu
sağlaması gereklidir.
(3) Yukarıda (1) ve (2)’de verilen sünek eleman koşullarını sağlamayan betonarme
elemanlar, gevrek olarak hasar gören elemanlar olarak tanımlanacaktır.
(c) Sünek kiriş, kolon ve perde kesitlerinin etki/kapasite oranı, deprem etkisi altında
Ra = 1 alınarak hesaplanan kesit momentinin kesit artık moment kapasitesine
bölünmesi ile elde edilir. Etki/kapasite oranının hesabında, uygulanan deprem
kuvvetinin yönü dikkate alınacaktır.
(1) Kesit artık moment kapasitesi, kesitin eğilme momenti kapasitesi ile düşey yükler
altında kesitte hesaplanan moment etkisinin farkıdır. Kiriş mesnetlerinde düşey
yükler altında hesaplanan moment etkisi, yeniden dağılım ilkesine göre en fazla %15
oranında azaltılabilir.
(2) Kolon ve perde kesitlerinin etki/kapasite oranları, DBYBHY Bilgilendirme Eki
7A’da açıklandığı üzere hesaplanabilir.
(3) Sarılma bölgesindeki enine donatı koşulları bakımından DBYBHY 3.3.4’ü
sağlayan betonarme kolonlar, DBYBHY 3.4.4’ü sağlayan betonarme kirişler ve uç
bölgelerinde DBYBHY 3.6.5.2’yi sağlayan betonarme perdeler “sargılanmış”,
sağlamayanlar ise “sargılanmamış” eleman sayılır. “Sargılanmış” sayılan
elemanlarda sargı donatılarının DBYBHY 3.2.8’e göre “özel deprem etriyeleri ve
çirozları” olarak düzenlenmiş olması ve donatı aralıklarının yukarıda belirtilen
maddelerde tanımlanan koşullara uyması zorunludur.
(d) Güçlendirilmiş dolgu duvarlarının etki/kapasite oranı, deprem etkisi altında
hesaplanan kesme kuvvetinin kesme kuvveti dayanımına oranıdır. Köşegen çubuklar
ile modellenen güçlendirilmiş dolgu duvarlarında oluşan kesme kuvvetleri, çubuğun
eksenel kuvvetinin yatay bileşeni olarak göz önüne alınacaktır. Güçlendirilmiş dolgu
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
23
duvarlarının kesme kuvveti dayanımının hesabı DBYBHY Bilgilendirme Eki 7F’de
verilmiştir.
(e) Hesaplanan kiriş, kolon ve perde kesitlerinin ve güçlendirilmiş dolgu
duvarlarının etki/kapasite oranları (r), Çizelge 3.2-3.5’de verilen sınır değerler (rs) ile
karşılaştırılarak elemanların hangi hasar bölgesinde olduğuna karar verilecektir.
Betonarme binalardaki güçlendirilmiş dolgu duvarlarının hasar bölgelerinin
belirlenmesinde ayrıca Çizelge 3.5’de verilen göreli kat ötelemesi oranı sınırları göz
önüne alınacaktır. Göreli kat ötelemesi oranı, ilgili katta hesaplanan en büyük göreli
kat ötelemesinin kat yüksekliğine bölünmesi ile elde edilecektir. Çizelge 3.2-3.5’deki
ara değerler için doğrusal enterpolasyon uygulanacaktır.
Çizelge 3.2 Betonarme Kirişler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (rs)
Sünek Kirişler Hasar Sınırı
bρρρ ′− Sargılama
w ctm
Vb d f
(1) MN GV GÇ
≤ 0.0 Var ≤ 0.65 3 7 10
≤ 0.0 Var ≥ 1.30 2.5 5 8
≥ 0.5 Var ≤ 0.65 3 5 7
≥ 0.5 Var ≥ 1.30 2.5 4 5
≤ 0.0 Yok ≤ 0.65 2.5 4 6
≤ 0.0 Yok ≥ 1.30 2 3 5
≥ 0.5 Yok ≤ 0.65 2 3 5
≥ 0.5 Yok ≥ 1.30 1.5 2.5 4
(1) Ve kesme kuvveti depremin yönü ile uyumlu olarak 3.5.2 (b) (1)’e göre
hesaplanacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
24
Çizelge 3.3 Betonarme Kolonlar İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (rs)
Sünek Kolonlar Hasar Sınırı
c c
NA f
Sargılama w ctm
Vb d f
(1) MN GV GÇ
≤ 0.1 Var ≤ 0.65 3 6 8
≤ 0.1 Var ≥ 1.30 2.5 5 6
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Var ≤ 0.65 2 4 6
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Var ≥ 1.30 1.5 2.5 3.5
≤ 0.1 Yok ≤ 0.65 2 3.5 5
≤ 0.1 Yok ≥ 1.30 1.5 2.5 3.5
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Yok ≤ 0.65 1.5 2 3
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Yok ≥ 1.30 1 1.5 2
≥ 0.7 - - 1 1 1
(1) NK eksenel kuvveti DBYBHY Bilgilendirme Eki 7A’ya göre hesaplanabilir.
(2) Ve kesme kuvveti depremin yönü ile uyumlu olarak 3.5.2. (b) (1)’e göre hesaplanacaktır. Çizelge 3.4 Betonarme Perdeler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (rs)
Sünek Perdeler Hasar Sınırı
Perde Uç Bölgesinde Sargılama MN GV GÇ
Var 3 6 8
Yok 2 4 6
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
25
Çizelge 3.5 Güçlendirilmiş Dolgu Duvarlar İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (rs) ve Göreli Kat Ötelemesi Oranları
ℓduvar / hduvar oranı aralığı
0.5 – 2.0
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
Etki/Kapasite Oranı (rs) 1 2 -
Göreli Kat Ötelemesi Oranı 0.0015 0.0035 -
(f) Betonarme kolon-kiriş birleşimlerinde tüm sınır durumları için birleşime etki eden
ve DBYBHY Denk.(3.11)’den hesaplanacak kesme kuvvetlerinin DBYBHY
3.5.2.2’de verilen kesme dayanımlarını aşmaması gerekir. Ancak DBYBHY
Denk.(3.11)’de Vkol yerine DBYBHY 3.3.7’ye göre pekleşmeyi göz önüne almadan
hesaplanan Ve kullanılacak, DBYBHY Denk.(3.12) veya Denk.(3.13)’deki dayanım
hesabında ise fcd yerine 3.2’de tanımlanan bilgi düzeyine göre belirlenen mevcut
beton dayanımı kullanılacaktır. Birleşim kesme kuvvetinin kesme dayanımını aşması
durumunda, kolon-kiriş birleşim bölgesi gevrek olarak hasar gören eleman olarak
tanımlanacaktır.
3.5.3. Göreli Kat Ötelemelerinin Kontrolü
Doğrusal elastik yöntemlerle yapılan hesapta her bir deprem doğrultusunda, binanın
herhangi bir katındaki kolon veya perdelerin göreli kat ötelemeleri, her bir hasar
sınırı için Çizelge 3.6’da verilen değeri aşmayacaktır. Aksi durumda 3.5.2’de yapılan
hasar değerlendirmeleri göz önüne alınmayacaktır. Çizelge 3.6’da δji i’inci katta
j’inci kolon veya perdenin alt ve üst uçları arasında yer değiştirme farkı olarak
hesaplanan göreli kat ötelemesini, hji ise ilgili elemanın yüksekliğini göstermektedir.
Çizelge 3.6 Göreli Kat Ötelemesi Sınırları
Göreli Kat Ötelemesi
Oranı
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
δji/hi 0.01 0.0 0.04
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
26
3.6. Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Olmayan Yöntemler İle
Belirlenmesi
3.6.1. Tanım
Deprem etkisi altında mevcut binaların yapısal performanslarının belirlenmesi ve
güçlendirme analizleri için kullanılacak doğrusal elastik olmayan hesap
yöntemlerinin amacı, verilen bir deprem için sünek davranışa ilişkin plastik şekil
değiştirme istemleri ile gevrek davranışa ilişkin iç kuvvet istemlerinin
hesaplanmasıdır. Daha sonra bu istem büyüklükleri, bu bölümde tanımlanmış
bulunan şekil değiştirme ve iç kuvvet kapasiteleri ile karşılaştırılarak, kesit ve bina
düzeyinde yapısal performans değerlendirmesi yapılacaktır.
3.6.2. Kapsam
Bu Yönetmelik kapsamında yer alan doğrusal elastik olmayan analiz yöntemleri,
Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ve
Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi’dir. İlk iki yöntem, bu Yönetmelikte
doğrusal olmayan deprem performansının belirlenmesi ve güçlendirme hesapları için
temel alınan Artımsal İtme Analizi’nde kullanılacak olan yöntemlerdir.
3.6.3. Artımsal İtme Analizi ile Performans Değerlendirmesinde İzlenecek Yol
Artımsal İtme Analizi esas alınarak yapılacak doğrusal elastik olmayan performans
değerlendirmesinde izlenecek adımlar aşağıda özetlenmiştir.
(a) 3.4’de tanımlanan genel ilke ve kurallara ek olarak, taşıyıcı sistem elemanlarında
doğrusal olmayan davranışın idealleştirilmesi ve analiz modelinin oluşturulması için
3.6.4’de tanımlanan kurallara uyulacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
27
(b) Artımsal itme analizinden önce, kütlelerle uyumlu düşey yüklerin göz önüne
alındığı bir doğrusal olmayan statik analiz yapılacaktır. Bu analizin sonuçları,
artımsal itme analizinin başlangıç koşulları olarak dikkate alınacaktır.
(c) Artımsal itme analizinin 3.6.5’de tanımlanan Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi ile yapılması durumunda, koordinatları “modal yer değiştirme-modal ivme”
olarak tanımlanan birinci (hakim) moda ait “modal kapasite diyagramı” elde
edilecektir. Bu diyagram ile birlikte, DBYBHY 2.4’de tanımlanan elastik davranış
spektrumu ve farklı aşılma olasılıkları için bu spektrum üzerinde 3.8’de yapılan
değişiklikler göz önüne alınarak, birinci (hâkim) moda ait modal yer değiştirme
istemi belirlenecektir. Son aşamada, modal yer değiştirme istemine karşı gelen yer
değiştirme, plastik şekil değiştirme (plastik dönmeler) ve iç kuvvet istemleri
hesaplanacaktır.
(d) Artımsal itme analizinin 3.6.6’da tanımlanan Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi
ile yapılması durumunda, göz önüne alınan bütün modlara ait “modal kapasite
diyagramları” ile birlikte modal yer değiştirme istemleri de elde edilecek, bunlara
bağlı olarak taşıyıcı sistemde meydana gelen yer değiştirme, plastik şekil değiştirme
(plastik dönmeler) ve iç kuvvet istemleri hesaplanacaktır.
(e) Plastikleşen (sünek) kesitlerde hesaplanmış bulunan plastik dönme istemlerinden
plastik eğrilik istemleri ve 3.6.8’e göre toplam eğrilik istemleri elde edilecektir. Daha
sonra bunlara bağlı olarak betonarme kesitlerde betonda ve donatı çeliğinde meydana
gelen birim şekil değiştirme istemleri hesaplanacaktır. Bu istem değerleri, kesit
düzeyinde çeşitli hasar sınırları için 3.6.9’da tanımlanan ilgili birim şekil değiştirme
kapasiteleri ile karşılaştırılarak kesit düzeyinde sünek davranışa ilişkin performans
değerlendirmesi yapılacaktır. Ayrıca, güçlendirilen dolgu duvarlarında göreli kat
ötelemeleri cinsinden hesaplanan şekil değiştirme istemleri, 3.6.10’da tanımlanan
şekil değiştirme kapasiteleri ile karşılaştırılacaktır. Analiz sonucunda elde edilen
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
28
kesme kuvveti istemleri ise, 3.6.11’de tanımlanan kapasitelerle karşılaştırılarak kesit
düzeyinde gevrek davranışa ilişkin performans değerlendirmesi yapılacaktır.
3.6.4. Doğrusal Elastik Olmayan Davranışın İdealleştirilmesi
(a) Malzeme bakımından doğrusal elastik olmayan davranışın idealleştirilmesi için,
literatürde geçerliliği kanıtlanmış modeller kullanılabilir. Ancak, mühendislik
uygulamalarındaki yaygınlığı ve pratikliği nedeni ile aşağıdaki kısımlarda doğrusal
elastik olmayan analiz için yığılı plastik davranış modeli esas alınmıştır. Basit eğilme
durumunda plastik mafsal hipotezi’ne karşı gelen bu modelde, çubuk eleman olarak
idealleştirilen kiriş, kolon ve perde türü taşıyıcı sistem elemanlarındaki iç kuvvetlerin
plastik kapasitelerine eriştiği sonlu uzunluktaki bölgeler boyunca, plastik şekil
değiştirmelerin düzgün yayılı biçimde oluştuğu varsayılmaktadır. Plastik mafsal
boyu olarak adlandırılan plastik şekil değiştirme bölgesi’nin uzunluğu (Lp), çalışan
doğrultudaki kesit boyutu (h)’nin yarısına eşit alınacaktır (Lp = 0.5 h). Hw / ℓw ≤ 2.0
olan perdelerde, eğilme etkisi altında plastik şekil değiştirmeler göz önüne
alınmayacaktır.
(b) Sadece eksenel kuvvet altında plastik şekil değiştirme yapan elemanların plastik
şekil değiştirme bölgelerinin uzunluğu, ilgili elemanın serbest boyuna eşit
alınacaktır.
(c) Yığılı plastik şekil değiştirmeyi temsil eden plastik kesit’in, teorik olarak
3.6.4. (a)’da tanımlanan plastik şekil değiştirme bölgesinin tam ortasına
yerleştirilmesi gerekir. Ancak pratik uygulamalarda aşağıda belirtilen yaklaşık
idealleştirmelere izin verilebilir:
(1) Kolon ve kirişlerde plastik kesitler, kolon-kiriş birleşim bölgesinin hemen dışına,
diğer deyişle kolon veya kirişlerin net açıklıklarının uçlarına konulabilir. Ancak,
düşey yüklerin etkisinden ötürü kiriş açıklıklarında da plastik mafsalların
oluşabileceği göz önüne alınmalıdır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
29
(2) Betonarme perdelerde, plastik kesitlerin her katta perde kesiminin alt ucuna
konulmasına izin verilebilir. U, T, L veya kutu kesitli perdeler, bütün kolları birlikte
çalışan tek perde olarak idealleştirilmelidir. Binaların bodrum katlarında rijit çevre
perdelerinin bulunması durumunda, bu perdelerden üst katlara doğru devam eden
perdelerin plastik kesitleri bodrum üstünden başlamak üzere konulmalıdır.
(d) Bir veya iki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisinde plastikleşen betonarme
kesitlerin akma yüzeyleri olarak 3.4.11’de tanımlanan koşullara göre belirlenen
etkileşim diyagramları kullanılacaktır. Akma yüzeyleri, 3.4. (j) (1)’e göre uygun
biçimde doğrusallaştırılarak iki boyutlu davranış durumunda akma çizgileri, üç
boyutlu davranış durumunda ise akma düzlemleri olarak modellenebilir.
(e) İtme analizi modelinde kullanılacak plastik kesitlerin iç kuvvet-plastik şekil
değiştirme bağıntıları ile ilgili olarak aşağıdaki paragraflar dikkate alınacaktır:
(1) İç kuvvet-plastik şekil değiştirme bağıntılarında pekleşme etkisi (plastik dönme
artışına bağlı olarak plastik momentin artışı) yaklaşık olarak terk edilebilir
(Şekil 3.2a). Bu durumda, bir veya iki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki
kesitlerde plastikleşmeyi izleyen itme adımlarında, iç kuvvetlerin akma yüzeyinin
üzerinde kalması koşulu ile plastik şekil değiştirme vektörünün akma yüzeyine
yaklaşık olarak dik olması koşulu göz önüne alınacaktır.
(2) Pekleşme etkisinin göz önüne alınması durumunda (Şekil 3.2b), bir veya iki
eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki kesitlerde plastikleşmeyi izleyen itme
adımlarında iç kuvvetlerin ve plastik şekil değiştirme vektörünün sağlaması gereken
koşullar, ilgili literatürden alınan uygun bir pekleşme modeline göre tanımlanacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
30
Şekil 3.2
(f) 3.10.4’e göre güçlendirilen herhangi bir dolgu duvarı, DBYBHY Bilgilendirme
Eki 7F’de tanımlandığı üzere kendisini çevreleyen kolon ve kirişlerle birlikte iki ucu
mafsallı köşegen eşdeğer basınç ve/veya çekme çubuğu olarak 3.6.4. (b)’ye göre
idealleştirilecektir. İtme analizinde elasto-plastik (pekleşmesiz) bir eleman olarak
modellenecek olan eşdeğer çubuğun başlangıçtaki doğrusal elastik davranışına ilişkin
eksenel rijitliği ile eksenel akma dayanımı DBYBHY Bilgilendirme Eki 7F’e göre
belirlenecektir. Duvar için tanımlanan kesme dayanımı, köşegen eşdeğer basınç
çubuğunun eksenel akma dayanımının yatay bileşenidir. Gereği durumunda, köşegen
eşdeğer çekme çubuğunun akma dayanımı DBYBHY Denk.(7F.6)’den alınacaktır.
3.6.5. Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile İtme Analizi
(a) Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin amacı, birinci (deprem
doğrultusunda hakim) titreşim mod şekli ile orantılı olacak şekilde, deprem istem
sınırına kadar monotonik olarak adım adım arttırılan eşdeğer deprem yüklerinin
etkisi altında doğrusal olmayan itme analizi’nin yapılmasıdır. Düşey yük analizini
izleyen itme analizinin her bir adımında taşıyıcı sistemde meydana gelen yer
değiştirme, plastik şekil değiştirme ve iç kuvvet artımları ile bunlara ait birikimli
(kümülatif) değerler ve son adımda deprem istemine karşı gelen maksimum değerler
hesaplanacaktır.
Mpa
M
θp
(a)
Mpb
M
θp
(b)
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
31
(b) Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin kullanılabilmesi için, binanın kat
sayısının bodrum hariç 8’den fazla olmaması ve herhangi bir katta ek dışmerkezlik
göz önüne alınmaksızın doğrusal elastik davranışa göre hesaplanan burulma
düzensizliği katsayısının ηbi < 1.4 koşulunu sağlaması gereklidir. Ayrıca göz önüne
alınan deprem doğrultusunda, doğrusal elastik davranış esas alınarak hesaplanan
birinci (hakim) titreşim moduna ait etkin kütlenin toplam bina kütlesine (rijit
perdelerle çevrelenen bodrum katlarının kütleleri hariç) oranının en az 0.70 olması
zorunludur.
(c) Artımsal itme analizi sırasında, eşdeğer deprem yükü dağılımının, taşıyıcı
sistemdeki plastik kesit oluşumlarından bağımsız biçimde sabit kaldığı varsayımı
yapılabilir. Bu durumda yük dağılımı, analizin başlangıç adımında doğrusal elastik
davranış için hesaplanan birinci (deprem doğrultusundaki hâkim) doğal titreşim mod
şekli genliği ile ilgili kütlenin çarpımından elde edilen değerle orantılı olacak şekilde
tanımlanacaktır. Kat döşemeleri rijit diyafram olarak idealleştirilen binalarda, birinci
(hâkim) doğal titreşim mod şeklinin genlikleri olarak her katın kütle merkezindeki
birbirine dik iki yatay öteleme ile kütle merkezinden geçen düşey eksen etrafındaki
dönme göz önüne alınacaktır.
(d) 3.6.5. (c)’de tanımlanan sabit yük dağılımına göre yapılan itme analizi ile,
koordinatları “tepe yer değiştirmesi – taban kesme kuvveti” olan itme eğrisi elde
edilecektir. Tepe yer değiştirmesi, binanın en üst katındaki kütle merkezinde, göz
önüne alınan x deprem doğrultusunda her itme adımında hesaplanan yer
değiştirmedir. Taban kesme kuvveti ise, her adımda eşdeğer deprem yüklerinin x
deprem doğrultusundaki toplamıdır. İtme eğrisine uygulanan koordinat dönüşümü ile
koordinatları “modal yer değiştirme – modal ivme” olan modal kapasite diyagramı
aşağıdaki şekilde elde edilebilir:
(1) (i)’inci itme adımında birinci (deprem doğrultusunda hâkim) moda ait modal
ivme (i)1a aşağıdaki şekilde elde edilir:
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
32
(i)(i) x11
x1 =
VaM
(Denklem 3.1)
(2) (i)’inci itme adımında birinci (deprem doğrultusunda hâkim) moda ait modal yer
değiştirme (i)1d ’nin hesabı için ise, aşağıdaki bağıntıdan yararlanılabilir:
(i)
(i) xN11
xN1 x1 =
ud
Φ Γ (Denklem 3.2)
Birinci (deprem doğrultusunda hâkim) moda ait modal katkı çarpanı x1Γ ,
DBYBHY Bölüm 2’de Denk.(2.15) ile verilen ve x deprem doğrultusunda taşıyıcı
sistemin başlangıç adımındaki doğrusal elastik davranışı için tanımlanan Lx1 ve
M1’den yararlanılarak aşağıdaki şekilde elde edilir:
x1x1
1 = L
MΓ (Denklem 3.3)
(e) 3.6.5. (c)’ye alternatif olarak, artımsal itme analizi sırasında eşdeğer deprem
yükü dağılımı, her bir itme adımında öncekilere göre değişken olarak göz önüne
alınabilir. Bu durumda yük dağılımı, her bir itme adımı öncesinde taşıyıcı sistemde
oluşmuş bulunan tüm plastik kesitler göz önüne alınarak hesaplanan birinci (deprem
doğrultusundaki hâkim) titreşim mod şeklinin genliği ile ilgili kütlenin çarpımından
elde edilen değerle orantılı olarak tanımlanacaktır. Kat döşemeleri rijit diyafram
olarak idealleştirilen binalarda, birinci (hâkim) doğal titreşim mod şeklinin genlikleri
3.6.5. (c)’deki gibi tanımlanacaktır.
(f) İtme analizi sonucunda 3.6.5. (d)’ye göre elde edilen modal kapasite diyagramı
ile birlikte, DBYBHY 2.4’de tanımlanan elastik davranış spektrumu ve farklı aşılma
olasılıkları için bu spektrum üzerinde 3.8’e göre yapılan değişiklikler göz önüne
alınarak, birinci (hâkim) moda ait maksimum modal yer değiştirme, diğer deyişle
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
33
modal yer değiştirme istemi hesaplanacaktır. Tanım olarak modal yer değiştirme
istemi, (p)1d , doğrusal olmayan (nonlineer) spektral yer değiştirme di1S ’e eşittir:
(p)1 di1 = d S (Denklem 3.4)
Doğrusal olmayan (nonlineer) spektral yer değiştirme di1S ’in belirlenmesine ilişkin
işlemler DBYBHY Bilgilendirme Eki 7C’de verilmiştir.
(g) Son itme adımı i = p için Denk.(3.4)’e göre belirlenen modal yer değiştirme
istemi (p)1d ’nin Denk.(3.2)’de yerine konulması ile, x deprem doğrultusundaki tepe
yer değiştirmesi istemi (p)xN1u elde edilecektir:
(p) (p)xN1 xN1 x1 1 = u dΦ Γ (Denklem 3.5)
Buna karşı gelen diğer tüm istem büyüklükleri (yer değiştirme, şekil değiştirme ve iç
kuvvet istemleri) mevcut itme analizi dosyasından elde edilecek veya tepe yer
değiştirmesi istemine ulaşıncaya kadar yapılacak yeni bir itme analizi ile
hesaplanacaktır.
3.6.6. Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ile İtme Analizi
Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi’nin amacı, taşıyıcı sistemin davranışını temsil
eden yeteri sayıda doğal titreşim mod şekli ile orantılı olacak şekilde monotonik
olarak adım adım arttırılan ve birbirleri ile uygun biçimde ölçeklendirilen modal yer
değiştirmeler veya onlarla uyumlu modal deprem yükleri esas alınarak Mod
Birleştirme Yöntemi’nin artımsal olarak uygulanmasıdır. Ardışık iki plastik kesit
oluşumu arasındaki her bir itme adımında, taşıyıcı sistemde “adım adım doğrusal
elastik” davranışın esas alındığı bu tür bir itme analizi yöntemi, DBYBHY
Bilgilendirme Eki 7D’de açıklanmıştır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
34
3.6.7. Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi
(a) Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi’nin amacı, taşıyıcı
sistemdeki doğrusal olmayan davranış göz önüne alınarak sistemin hareket
denkleminin adım adım entegre edilmesidir. Analiz sırasında her bir zaman artımında
sistemde meydana gelen yer değiştirme, plastik şekil değiştirme ve iç kuvvetler ile bu
büyüklüklerin deprem istemine karşı gelen maksimum değerleri hesaplanır.
(b) Zaman tanım alanında yapılacak analizde kullanılacak yapay, kaydedilmiş veya
benzeştirilmiş yer hareketleri DBYBHY 2.9.1 ve 2.9.2’ye göre belirlenecek ve
analizde DBYBHY 2.9.3 göz önüne alınacaktır.
3.6.8. Birim Şekil Değiştirme İstemlerinin Belirlenmesi
(a) 3.6.5 veya 3.6.6’ya göre yapılan itme analizi veya zaman tanım alanında 3.6.7’ye
göre yapılan hesap sonucunda çıkış bilgisi olarak herhangi bir kesitte elde edilen θp
plastik dönme istemine bağlı olarak plastik eğrilik istemi, aşağıdaki bağıntı ile
hesaplanacaktır:
pp
p=
Lθ
φ (Denklem 3.6)
(b) Amaca uygun olarak seçilen bir beton modeli ile pekleşmeyi de göz önüne alan
donatı çeliği modeli kullanılarak, kesitteki eksenel kuvvet istemi altında yapılan
analizden elde edilen iki doğrulu moment-eğrilik ilişkisi ile tanımlanan φy eşdeğer
akma eğriliği, Denk.(3.6) ile tanımlanan φp plastik eğrilik istemine eklenerek,
kesitteki φt toplam eğrilik istemi elde edilecektir:
t y p= + φ φ φ (Denklem 3.7)
Betonarme sistemlerde betonun basınç birim şekil değiştirmesi istemi ile donatı
çeliğindeki birim şekil değiştirme istemi, Denk.(3.7) ile tanımlanan toplam eğrilik
istemine göre moment-eğrilik analizi ile hesaplanacaktır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
35
(c) Sargılı veya sargısız beton ve donatı çeliği modelleri için, başkaca bir seçim
yapılmadığı durumlarda, DBYBHY Bilgilendirme Eki 7B’den yararlanılabilir.
3.6.9. Betonarme Elemanların Kesit Birim Şekil Değiştirme Kapasiteleri
(a) Beton ve donatı çeliğinin birim şekil değiştirmeleri cinsinden 3.6.8’e göre elde
edilen deprem istemleri, aşağıda tanımlanan birim şekil değiştirme kapasiteleri ile
karşılaştırılarak, kesit düzeyinde taşıyıcı sistem performansı belirlenecektir.
(b) Plastik şekil değiştirmelerin meydana geldiği betonarme sünek taşıyıcı sistem
elemanlarında, çeşitli kesit hasar sınırlarına göre izin verilen şekil değiştirme üst
sınırları (kapasiteleri) aşağıda tanımlanmıştır:
(1) Kesit Minimum Hasar Sınırı (MN) için kesitin en dış lifindeki beton basınç birim
şekil değiştirmesi ile donatı çeliği birim şekil değiştirmesi üst sınırları:
(εcu)MN = 0.035 ; (εs)MN = 0.010 (Denklem 3.8)
(2) Kesit Güvenlik Sınırı (GV) için etriye içindeki bölgenin en dış lifindeki beton
basınç birim şekil değiştirmesi ile donatı çeliği birim şekil değiştirmesi üst sınırları:
(εcg)GV = 0.035 + 0.01(ρs/ ρm ) ≤0.0135 ; (εs)GV = 0.040 (Denklem 3.9) (3) Kesit Göçme Sınırı (GÇ) için etriye içindeki bölgenin en dış lifindeki beton
basınç birim şekil değiştirmesi ile donatı çeliği birim şekil değiştirmesi üst sınırları:
(εcg)GC = 0.04 + 0.014(ρs/ ρm)≤0.018 ; (εs)GC = 0.060 (Denklem 3.10)
Göz önüne alınan enine donatıların DBYBHY 3.2.8’e göre “özel deprem etriyeleri ve
çirozları” olarak düzenlenmiş olması zorunludur.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
36
3.6.10. Güçlendirilen Bölme Duvarlarının Şekil Değiştirme Kapasiteleri
3.10.4 ve DBYBHY Bilgilendirme Eki 7F’e göre güçlendirilen dolgu duvarlarının,
kendilerini çevreleyen kolon ve kirişlerle birlikte 7.6.4. (f)’ye göre modellenerek
yapılan itme analizi sonucunda elde edilen göreli kat ötelemeleri için izin verilen
sınır değerler (kapasiteler) Çizelge 3.5’in ikinci satırında tanımlanmıştır.
3.6.11. Betonarme Taşıyıcı Sistem Elemanlarının Kesme Kuvveti Kapasiteleri
(a) Kolon-kiriş birleşim bölgeleri dışında tüm betonarme taşıyıcı sistem
elemanlarının gevrek kırılma kontrollerinde kullanılacak kesme kuvveti dayanımları
TS-500’e göre belirlenecektir. Kesme kuvveti dayanımı hesabında, 3.2’de belirlenen
bilgi düzeylerine göre tanımlanan mevcut dayanım değerleri kullanılacaktır. Kesme
kuvveti dayanımının kesme kuvveti isteminden daha küçük olduğu elemanlar, gevrek
olarak hasar gören elemanlar olarak tanımlanacaktır.
(b) Betonarme kolon-kiriş birleşimleri için DBYBHY Denk.(3.11)’den hesaplanacak
kesme kuvveti isteminin DBYBHY 3.5.2.2’de verilen kesme dayanımını aşmaması
gerekir. Ancak DBYBHY Denk.(3.11)’de Vkol yerine doğrusal olmayan analizde
ilgili kolon için hesaplanan kesme kuvveti istemi kullanılacak, DBYBHY
Denk.(3.12) veya Denk.(3.13)’deki dayanım hesabında ise fcd yerine 3.2’de
tanımlanan bilgi düzeyine göre belirlenen mevcut beton dayanımı esas alınacaktır.
Kesme kuvveti isteminin kesme dayanımını aşması durumunda, kolon-kiriş birleşim
bölgesi gevrek olarak hasar gören eleman olarak tanımlanacaktır.
3.7. Bina Deprem Performansının Belirlenmesi
3.7.1. Betonarme Binaların Deprem Performansı
Binaların deprem performansı, uygulanan deprem etkisi altında binada oluşması
beklenen hasarların durumu ile ilişkilidir ve dört farklı hasar durumu esas alınarak
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
37
tanımlanmıştır. 3.5 ve 3.6’da tanımlanan hesap yöntemlerinin uygulanması ve
eleman hasar bölgelerine karar verilmesi ile bina deprem performans düzeyi
belirlenir. Binaların deprem performansının belirlenmesi için uygulanacak kurallar
aşağıda verilmiştir. Burada verilen kurallar betonarme ve prefabrike betonarme
binalar için geçerlidir. Yığma binalarda uygulanacak kurallar 3.7.6’da verilmiştir.
3.7.2. Hemen Kullanım Performans Düzeyi
Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap
sonucunda kirişlerin en fazla %10’u Belirgin Hasar Bölgesi’ne geçebilir, ancak diğer
taşıyıcı elemanlarının tümü Minimum Hasar Bölgesi’ndedir. Eğer varsa, gevrek
olarak hasar gören elemanların güçlendirilmeleri kaydı ile, bu durumdaki binaların
Hemen Kullanım Performans Düzeyi’nde olduğu kabul edilir.
3.7.3. Can Güvenliği Performans Düzeyi
Eğer varsa, gevrek olarak hasar gören elemanların güçlendirilmeleri kaydı ile,
aşağıdaki koşulları sağlayan binaların Can Güvenliği Performans Düzeyi’nde olduğu
kabul edilir:
(a) Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap
sonucunda, ikincil (yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler hariç olmak
üzere, kirişlerin en fazla %30'u ve kolonların aşağıdaki (b) paragrafında tanımlanan
kadarı İleri Hasar Bölgesi’ne geçebilir.
(b) İleri Hasar Bölgesi’ndeki kolonların, her bir katta kolonlar tarafından taşınan
kesme kuvvetine toplam katkısı %20’nin altında olmalıdır. En üst katta İleri Hasar
Bölgesi’ndeki kolonların kesme kuvvetleri toplamının, o kattaki tüm kolonların
kesme kuvvetlerinin toplamına oranı en fazla %40 olabilir.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
38
(c) Diğer taşıyıcı elemanların tümü Minimum Hasar Bölgesi veya Belirgin Hasar
Bölgesi’ndedir. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde birden
Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetlerinin,
o kattaki tüm kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetine oranının %30’u aşmaması
gerekir (Doğrusal elastik yöntemle hesapta, alt ve üst düğüm noktalarının ikisinde
birden DBYBHY Denk.(3.3)’ün sağlandığı kolonlar bu hesaba dahil edilmezler).
3.7.4. Göçme Öncesi Performans Düzeyi
Gevrek olarak hasar gören tüm elemanların Göçme Bölgesi’nde olduğunun göz
önüne alınması kaydı ile, aşağıdaki koşulları sağlayan binaların Göçme Öncesi
Performans Düzeyi’nde olduğu kabul edilir:
(a) Herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap
sonucunda, ikincil (yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler hariç olmak
üzere, kirişlerin en fazla %20’si Göçme Bölgesi’ne geçebilir.
(b) Diğer taşıyıcı elemanların tümü Minimum Hasar Bölgesi, Belirgin Hasar Bölgesi
veya İleri Hasar Bölgesi’ndedir. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst kesitlerinin
ikisinde birden Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan kolonlar tarafından taşınan kesme
kuvvetlerinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetine oranının
%30’u aşmaması gerekir (Doğrusal elastik yöntemle hesapta, alt ve üst düğüm
noktalarının ikisinde birden DBYBHY Denk.(3.3)’ün sağlandığı kolonlar bu hesaba
dahil edilmezler).
(c) Binanın mevcut durumunda kullanımı can güvenliği bakımından sakıncalıdır.
3.7.5. Göçme Durumu
Bina Göçme Öncesi Performans Düzeyi’ni sağlayamıyorsa Göçme Durumu’ndadır.
Binanın kullanımı can güvenliği bakımından sakıncalıdır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
39
3.7.6. Yığma Binaların Deprem Performansının Belirlenmesi
Yığma binaların performans düzeyine, 3.2'ye göre yapılan inceleme ve DBYBHY
Bölüm 5’e göre yapılan hesap sonucunda karar verilecektir. Eğer yığma binanın her
iki doğrultudaki tüm duvarlarının kesme dayanımı uygulanan deprem etkileri altında
oluşan kesme kuvvetlerini karşılamaya yeterli ise, binanın Hemen Kullanım
Performans Düzeyi’ni sağladığı sonucuna varılır. Herhangi bir katta uygulanan
deprem doğrultusunda bu koşulu sağlamayan duvarların kat kesme kuvvetine katkısı
%20'nin altında ise binanın Can Güvenliği Performans Düzeyi’ni sağladığı kabul
edilecektir. Sadece yetersiz olan duvarların en az DBYBHY 7F.2’de belirtildiği
düzeyde güçlendirilmesi gerekir. Bu durumların dışında binanın Göçme Durumu’nda
olduğu kabul edilir.
3.8. Binalar İçin Hedeflenen Performans Düzeyleri
(a) Yeni yapılacak binalar için DBYBHY 2,4’de tanımlanan ivme spektrumu,
DBYBHY 1.2.2’ye göre 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan depremi esas almaktadır.
Bu deprem düzeyine ek olarak, mevcut binaların değerlendirilmesinde ve
güçlendirme tasarımında kullanılmak üzere ayrıca aşağıda belirtilen iki farklı deprem
düzeyi tanımlanmıştır:
(1) 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan depremin ivme spektrumunun ordinatları,
DBYBHY 2.4’de tanımlanan spektrumun ordinatlarının yaklaşık yarısı olarak
alınacaktır.
(2) 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan depremin ivme spektrumunun ordinatları ise
DBYBHY 2.4’de tanımlanan spektrumun ordinatlarının yaklaşık 1.5 katı olarak
kabul edilmiştir.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
40
(b) Mevcut veya güçlendirilecek binaların deprem performanslarının belirlenmesinde
esas alınacak deprem düzeyleri ve bu deprem düzeylerinde binalar için öngörülen
minimum performans hedefleri Çizelge 3.7’de verilmiştir.
Çizelge 3.7 Farklı Deprem Düzeylerinde Binalar İçin Öngörülen Minimum Performans Hedefleri
Binanın Kullanım Amacı ve Türü
Depremin Aşılma Olasılığı
50 yılda %50
50 yılda %10
50 yılda %2
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 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
HK CG -
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 -
HK: Hemen Kullanım; CG: Can Güvenliği; GÖ: Göçmenin Önlenmesi
(Bakınız: DBYBHY Bölüm 3.7)
3.9. Binaların Güçlendirilmesi
Binaların güçlendirilmesi, deprem hasarlarına neden olacak kusurlarının giderilmesi,
deprem güvenliğini arttırmaya yönelik olarak yeni elemanlar eklenmesi, kütle
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
41
azaltılması, mevcut elemanlarının deprem davranışlarının geliştirilmesi, kuvvet
aktarımında sürekliliğin sağlanması türündeki işlemleri içerir.
3.9.1. Güçlendirilen Binaların Deprem Güvenliğinin Belirlenmesi
Güçlendirilen binaların ve elemanlarının deprem güvenliklerinin hesaplanmasında,
mevcut binalar için bu bölümde yukarıda verilen hesap yöntemleri ve değerlendirme
esasları kullanılacaktır.
3.9.2. Binalara Eklenecek Elemanların Tasarımı
Güçlendirme amacıyla binalara eklenecek yeni elemanların tasarımında, bu bölümde
verilen özel kurallarla birlikte DBYBHY Bölüm 3 ve/veya Bölüm 4’e ve ayrıca
yürürlükte olan diğer standart ve yönetmeliklere uyulacaktır.
3.9.3. Güçlendirme Türleri
Güçlendirme uygulamaları, her taşıyıcı sistem türü için eleman ve bina sistemi
düzeyinde olmak üzere iki farklı kapsamda değerlendirilecektir.
(a) Binanın kolon, kiriş, perde, birleşim bölgesi gibi deprem yüklerini karşılayan
elemanlarında dayanım ve şekil değiştirme kapasitelerinin arttırılmasına yönelik
olarak uygulanan işlemler, eleman güçlendirmesi olarak tanımlanır.
(b) Binanın taşıyıcı sisteminin dayanım ve şekil değiştirme kapasitesinin arttırılması
ve iç kuvvetlerin dağılımında sürekliliğin sağlanması, binaya yeni elemanlar
eklenmesi, birleşim bölgelerinin güçlendirilmesi, deprem etkilerinin azaltılması
amacıyla binanın kütlesinin azaltılması işlemleri sistem güçlendirmesi olarak
tanımlanır.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
42
3.10. Betonarme Binaların Güçlendirilmesi
Bu bölümde verilen eleman ve sistem güçlendirme yöntemleri uygulamada sıkça
kullanılan teknikleri kapsamaktadır. Ancak burada kapsanmayan güçlendirme türleri,
bu bölümün genel yaklaşımına ve ilkelerine uymak koşuluyla uygulanabilir.
3.10.1. Kolonların Sarılması
Kolonların sünekliğini arttırmaya yönelik olarak kesme ve basınç dayanımlarının
arttırılması, bindirmeli eklerin zayıflıklarının giderilmesi için aşağıda verilen
yöntemler kullanılabilir. Bu yöntemler ile kolonun eğilme kapasitesi arttırılamaz.
3.10.1.1. Betonarme Sargı
Mevcut kolonun pas payı sıyrılarak veya yüzeyleri örselenerek uygulanacaktır.
Betonarme sargı gerek yatay, gerekse düşey donatının yerleştirilmesi, beton
dökülmesi ve minimum pas payının sağlanması için yeterli kalınlıkta olmalıdır. En
az sargı kalınlığı 100 mm’dir. Betonarme sargı alt kat döşemesinin üstünde başlar ve
üst kat döşemesinin altında sona erer. Eksenel basınç dayanımının arttırılması amacı
ile yapılan sargıda, sargı betonu içindeki enine donatı için kolonun tüm yüksekliği
boyunca DBYBHY 3.3.4.2’de verilen kurallar uygulanacaktır. Sarılmış kolonun
kesme ve basınç dayanımlarının hesabında, sarılmış brüt kesit boyutları ile manto
betonunun tasarım dayanımı kullanılacak, ancak elde edilen dayanımlar 0.9 ile
çarpılarak azaltılacaktır.
3.10.1.2. Çelik Sargı
Çelik sargı dikdörtgen betonarme kolonların köşelerine dört adet boyuna köşebent
yerleştirilmesi ve köşebentlerin belirli aralıklarla düzenlenen yatay plakalarla
kaynaklanması ile oluşturulur. Köşebentler ile betonarme yüzeyler arasında boşluk
kalmamalıdır. Yatay plakalar dört yüzeyde sürekli olmalıdır. Çelik sargının kolon
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
43
eksenel yük kapasitesini arttırması için korniyerlerin alt ve üst döşemeler arasında
sürekli olması (boşlukların alınması) ve döşemelere başlık plakaları ile basınç
aktarması aktarımının sağlandığı hesapla gösterilmelidir. Gerekirse köşebentlere ön
yükleme yapılarak mevcut betonarme kolon kesitinin düşey yüklerden kaynaklanan
eksenel basınç yükü azaltılabilir. Çelik sargı ile sağlanacak ek kesme dayanımı
Denk.(3.11) ile hesaplanacaktır.
jj yw
t b dV f
s= (Denklem 3.11)
Denk.(3.11)’de tj , b, ve s yatay plakaların kalınlığı, genişliği ve aralığı, d ise kesitin
faydalı yüksekliğidir. Çelik sargı ile bindirmeli eklerin zayıflıklarının giderilmesi
için sargı boyunun bindirme bölgesi boyundan en az %50 uzun olması ve çelik
sargının donatı bindirme bölgesinde kolonun karşılıklı yüzlerinde düzenlenen en az
16 mm çapında iki sıra bulonlu ankrajla sıkıştırılması gereklidir. Bindirme ekinin
kolonun alt ucunda yapılmış olması durumunda en az iki sıra bulonlu ankraj alt
döşemenin sırasıyla 250 ve 500 mm üzerinde yapılacaktır.
3.10.1.3. Lifli Polimer (LP) Sargı
LP tabakasının kolonların çevresine, lifler enine donatılara paralel olacak şekilde,
sarılması ve yapıştırılması ile sargılama sağlanır. LP sargısı ile betonarme kolonların
süneklik kapasitesi, kesme ve basınç dayanımları ile boyuna donatı bindirme
boyunun yetersiz olduğu durumlarda donatı kenetlenme dayanımı arttırılır. LP
sargılama ile yapılan güçlendirmelerde tam sargı (tüm kesit çevresinin sarılması)
yöntemi kullanılmalı ve sargı sonunda en az 200 mm bindirme yapılmalıdır. LP
sargısı dikdörtgen kolonlarda kolon köşelerinin en az 30 mm yarıçapında
yuvarlatılması ile uygulanır. LP uygulaması üretici firma tarafından önerilen
yönteme uygun olarak gerçekleştirilmelidir. LP ile sargılanan kolonlarda elde edilen
kesme, eksenel basınç ve kenetlenme dayanımlarının artışı ile süneklik artışının
hesap yöntemleri DBYBHY Bilgilendirme Eki 7E’de verilmektedir.
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
44
3.10.2. Kolonların Eğilme Kapasitesinin Arttırılması
Kolonların eğilme kapasitesini arttırmak için kolon kesitleri büyütülebilir. Bu işlem
aynı zamanda kolonun kesme ve basınç kuvveti kapasitelerini de arttırır. Büyütülen
kolona eklenen boyuna donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanacaktır. Boyuna
donatılar kat döşemelerinde açılan deliklerden geçirilecektir. Kolon-kiriş birleşim
bölgelerinde kirişler delinerek veya kirişlere ankraj yapılarak gerekli enine donatı
konulacaktır. Kolonun büyütülen kesiti DBYBHY 3.3.4’e göre enine donatı ile
sarılacaktır. Büyütülen kolon kesitinin pas payı, eklenen düşey ve yatay donatıyı
örtmek için yeterli kalınlıkta olacaktır. Yeni ve eski betonun aderansının sağlanması
için mevcut kolonun yüzeyindeki sıva tabakası sıyrılacak ve beton yüzeyleri
pürüzlendirilecektir. Büyütülmüş kolon kesitinin eğilme, kesme, basınç dayanımının
ve eğilme rijitliğinin hesabında brüt kesit boyutları ve eklenen kesit betonunun
tasarım özellikleri esas alınacak, ancak elde edilen rijitlik ve dayanımlar 0.9 ile
çarpılarak azaltılacaktır.
3.10.3. Kirişlerin Sarılması
Betonarme kirişlerin sarılmasının amacı, kirişlerin kesme dayanımlarının ve bazı
durumlarda süneklik kapasitelerinin arttırılmasıdır. Aşağıda verilen yöntemler ile
kirişlerin eğilme kapasitesi arttırılamaz.
3.10.3.1. Dıştan Etriye Ekleme
Kesme dayanımı yetersiz olan kiriş mesnet bölgelerinde gerekli sayıda etriye çubuğu
kirişin iki yüzüne Şekil 3.3’de gösterildiği gibi dıştan eklenecektir. Kiriş altına
yerleştirilen bir çelik profile bulonla bağlanan çubuklar, üstteki döşemede açılan
deliklerden geçirilerek döşeme üst yüzeyinde açılan yuvanın içine bükülerek
yerleştirilecektir. Daha sonra betonda açılan boşluklar beton ile doldurulacaktır. Bu
yöntem aynı esaslarla farklı detaylar kullanılarak da uygulanabilir. Kirişlerin dıştan
eklenen etriyeler ile arttırılan kesme dayanımı TS-500’e göre hesaplanacaktır. Dıştan
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
45
eklenen etriyelerin sargılama etkisi yoktur, kiriş kesitinin sünekliğini arttırmaz. Bu
uygulamada profil ve bulonlar dış etkilere karşı korunmalıdır.
Şekil 3.3
3.10.3.2. Lifli Polimer (LP) ile Sarma
LP sargılama ile kiriş sünekliğinin ve kesme dayanımının arttırılmasında tam sargı
(tüm kesit çevresinin sarılması) yöntemi kullanılmalıdır. LP ile güçlendirilen kiriş
kesme dayanımı DBYBHY Bilgilendirme Eki 7E’de verilen DBYBHY
Denk.(7E.1)’e göre hesaplanabilir. Süreksiz (şeritler halinde) LP kullanılması
durumunda LP şeritlerin aralıkları (wf +d/4) değerini geçmemelidir. LP sargısı
kirişlerde köşelerin en az 30 mm yarıçapında yuvarlatılması ile uygulanacaktır. LP
ile yapılan sargılamalarda sargı sonunda en az 200 mm bindirme yapılmalıdır. LP
uygulaması üretici firma tarafından önerilen yönteme uygun olarak
gerçekleştirilmelidir.
3.10.4. Dolgu Duvarların Güçlendirilmesi
Bodrum hariç en fazla üç katlı binalarda uygulanmak üzere, temel üstünden yukarıya
kadar üst üste süreklilik gösteren betonarme çerçeve içindeki dolgu duvarlarının
Dış etriye
Çelik profil
Tamir betonu
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
46
rijitliği ve kesme dayanımı, Bilgilendirme Eki 7F’de tanımlanan güçlendirme
yöntemleri ile arttırılabilir.
3.10.5. Betonarme Taşıyıcı Sistemlerin Yerinde Dökme Betonarme Perdeler ile
Güçlendirilmesi
Yanal rijitliği ve dayanımı yetersiz olan betonarme taşıyıcı sistemler, yerinde dökme
betonarme perdelerle güçlendirilebilir. Betonarme perdeler mevcut çerçeve düzlemi
içinde veya çerçeve düzlemine bitişik olarak düzenlenebilir.
(a) Çerçeve Düzlemi İçinde Betonarme Perde Eklenmesi
Betonarme sisteme eklenecek perdeler çerçeve aksının içinde düzenlenecek,
temelden başlayarak perde üst kotuna kadar sürekli olacaktır. Bu amaçla, perde uç
bölgesindeki boyuna donatıların ve gereği durumunda perde gövdesindeki boyuna
donatıların perde yüksekliği boyunca sürekliliği sağlanacaktır. Perdeler, içinde
bulundukları çerçeveye ankraj çubukları ile bağlanarak birlikte çalışmaları
sağlanacaktır. Ankraj çubukları, mevcut çerçeve elemanları ile eklenen betonarme
perde elemanı arasındaki arayüzlerde deprem kuvvetleri altında oluşan kayma
gerilmelerini karşılamak için yeterli dayanıma sahip olacaklardır. Arayüzlerdeki
kayma gerilmelerinin çerçeve elemanları boyunca dağılımı bilinen mekanik
prensiplerine uygun olarak hesaplanacaktır. Ankraj çubuklarının tasarımında
TS-500’deki sürtünme kesmesi esasları kullanılacaktır. En küçük ankraj çubuğu çapı
16 mm, en az ankraj derinliği çubuk çapının on katı ve en geniş çubuk aralığı 40 cm
olmalıdır. Perde ucunda mevcut kolon bulunmaması durumunda DBYBHY 3.6.5’e
göre perde uç bölgesi oluşturulacaktır. Perde ucunda mevcut kolon bulunması
durumunda mevcut kolondan uç bölgesi olarak yararlanılabilir. Gerekli durumlarda
mevcut kolon 3.10.2’ye göre büyütülerek veya mevcut kolona bitişik perde içinde
gizli kolon düzenlenerek perde uç bölgesi oluşturulacaktır. Her iki durumda da perde
uç bölgesine eklenecek düşey donatıların katlar arasında sürekliliği sağlanacaktır.
Perdenin altına DBYBHY 6.3.1’de verilen esaslar uyarınca temel yapılacaktır. Perde
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
47
temeli, perde tabanında oluşan iç kuvvetleri temel zeminine güvenle aktaracak
şekilde boyutlandırılacaktır. Perde temelinde oluşabilecek dış merkezliği azaltmak
amacıyla perde temeli komşu kolonları içerecek şekilde genişletilerek mevcut
kolonların eksenel basınç kuvvetlerinden yararlanılabilir. Perde temelinin mevcut
temel sistemi ile birlikte çalışması için gerekli önlemler alınacaktır.
(b) Çerçeve Düzlemine Bitişik Betonarme Perde Eklenmesi
Betonarme sisteme eklenecek perdeler dış çerçeve aksının dışında, çerçeveye bitişik
olarak düzenlenecek, temelden başlayarak perde üst kotuna kadar sürekli olacaktır.
Perdeler bitişik oldukları çerçeveye ankraj çubukları ile bağlanarak birlikte
çalışmaları sağlanacaktır. Ankraj çubukları, mevcut çerçeve elemanları ile sisteme
eklenen dışmerkezli perde elemanı arasındaki arayüzlerde deprem kuvvetleri altında
oluşan kayma gerilmelerini karşılamak için yeterli dayanıma sahip olacaklardır.
Ankraj çubuklarının tasarımında 3.10.5. (a)’da verilen esaslara uyulacaktır.
Perde ucunda mevcut kolon bulunmaması durumunda DBYBHY 3.6.5’e göre perde
uç bölgesi oluşturulacaktır. Perde ucunda mevcut kolon bulunması durumunda
mevcut kolondan uç bölgesi olarak yararlanılabilir. Gerekli durumlarda mevcut
kolon 3.10.2’ye göre büyütülerek perde uç bölgesi oluşturulacaktır. Perdenin altına
DBYBHY 6.3.1’de verilen esaslar uyarınca temel yapılacaktır. Perde temeli, perde
tabanında oluşan iç kuvvetleri temel zeminine güvenle aktaracak şekilde
boyutlandırılacaktır. Perde temelinde oluşabilecek dış merkezliği azaltmak amacıyla
perde temeli komşu kolonları içerecek şekilde genişletilerek mevcut kolonların
eksenel basınç kuvvetlerinden yararlanılabilir. Perde temelinin mevcut temel sistemi
ile birlikte çalışması için gerekli önlemler alınacaktır.
3.10.6. Betonarme Sisteme Yeni Çerçeveler Eklenmesi
Betonarme sistemin dışına yeni çerçeveler eklenerek yatay kuvvetlerin paylaşımı
sağlanabilir. Sisteme eklenecek çerçevelerin temelleri mevcut binanın temelleri ile
birlikte düzenlenecektir. Yeni çerçevelerin mevcut binanın taşıyıcı sistemi ile birlikte
3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) _______________________________ Engin Emre GÜLTEKİN
48
çalışması için bu çerçeveler mevcut binanın döşemelerine gerekli yük aktarımını
sağlayacak şekilde bağlanacaktır.
3.10.7. Betonarme Sistemin Kütlesinin Azaltılması
Kütle azaltılması bir yapı güçlendirme yöntemi değildir. Ancak yapıya etki eden
düşey yüklerin ve deprem kuvvetlerinin azalan kütle ile orantılı olarak azalacak
olması yapı güvenliğini arttıracaktır. Azaltılacak veya kaldırılacak kütle ne kadar
yapı üst kotlarına yakın ise, deprem güvenliğini arttırmadaki etkinliği de o kadar
fazla olacaktır. En etkili kütle azaltılması türleri binanın üst katının veya katlarının
iptal edilerek kaldırılması, mevcut çatının hafif bir çatı ile değiştirilmesi, çatıda
bulunan su deposu vb tesisat ağırlıklarının zemine indirilmesi, ağır balkonların,
parapetlerin, bölme duvarların, cephe kaplamalarının daha hafif elemanlar ile
değiştirilmesidir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
49
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE
EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI
Bu bölümde, 5 katlı basit çerçeveli bir yapının deprem analizi, Sta4-Cad 12.1,
IdeStatik 4.0 ve Etabs V9 yapı analiz programları ile ayrı ayrı yapılarak; Sta4-Cad
12.1 ve IdeStatik 4.0. programlarının analiz sonuçlarının doğruluğu, Etabs V9
programı ile karşılaştırılmaktadır. Bu karşılaştırmada Doğrusal Elastik Hesap
Yöntemleri olan Eşdeğer Deprem Yükü ve Mod Birleştirme Yöntemi kullanılmıştır.
Kullanılan bütün programlara ait data dosyaları Ekli CD’de yer almaktadır.
4.1. Bina Bilgileri
Şekil 4.1’de üç boyutlu görünümü, Şekil 4.2’de ise kat planı görülen binaya
ait bilgiler aşağıda sunulmaktadır.
4.1.1. Bina Genel Bilgileri
Bina Kullanım Amacı : Konut
Kat Sayısı : 5
Kat Yükseklikleri : 3 m
Bodrum Kat Sayısı : --
Zemin Emniyet Gerilmesi : 25 t/m2
Zemin Yatak Katsayısı(Ks) : 3000 t/m3
Taşıyıcı Sistem : Yerinde Dökme Betonarme Çerçeveli Sistem
4.1.2. Deprem Bilgileri
Deprem Bölgesi (A0) : A0 = 0.3 (2. Deprem Bölgesi)
Deprem Yapı Davranış Katsayısı (R): Rx = 8; Ry = 8
Deprem Yapı Önem Katsayısı (I) : 1.0 (DBYBHY Tablo 2.3 gereği)
Spektrum Karakteristik Periyotları : TA = 0.10 s; TB = 0.30 s
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
50
Hareketli Yük Katılım Katsayısı : n = 0.3 (DBYBHY Tablo 2.7 gereği)
Deprem Yükü Eksantirisitesi : 0.05 (DBYBHY 2.7.3 gereği)
4.1.3. Yapı Malzeme Bilgileri
Beton Sınıfı :
BS20
Çelik Sınıfı :
S420
Elastisite Modülü : 285000 kg/cm2
Şekil 4.1 Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
51
(40 / 40)K101 K102 (40 / 40)
K10
3 (4
0 / 4
0)
K104 (40 / 40)K105 (40 / 40)
K10
6 (4
0 / 4
0)
K10
7 (4
0 / 4
0)
S101(40 / 40)
S102(40 / 40)
S103(40 / 40)
S104(40 / 40)
S105(40 / 40)
S106(40 / 40)
1 2 3
A
B
480 5801060
460
Şekil 4.2 Yapıya Ait Kat Planı
4.1.4. Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri
Kolon Boyutları : 40x40 cm
Kiriş Boyutları : 40x40 cm
Döşeme kalınlığı : 13 cm (Plak Döşeme)
4.1.5. Yük Bilgileri
Döşeme Sabit Yükü (G1) : 0.5 t/m2
Döşeme Hareketli Yükü (Q) : 0.2 t/m2
Kiriş Yükü (G2) : 0.8 t/m2 (19 cm tuğla duvar)
Taşıma Gücü Malzeme Katsayıları :
— Beton : 1.5
— Çelik : 1.15
Taşıma Gücü Yük Katsayıları :
—Sabit Yük : 1.4
—Hareketli Yük : 1.6
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
52
4.1.6. Kat Ağırlıklarının Hesabı
Denklem 4.1’e göre hesaplanan kat ağırlıkları Çizelge 4.1 ve Çizelge 4.2’de
görülmektedir. Bu çizelgelerdeki kat ağırlıkları data girişi sonucunda ilgili paket
programlar tarafından hesaplanan değerlerdir.
∑Wk= Wg + n x Wq (Denklem 4.1)
Wg : Kata Etkiyen Ölü Yük Wq : Kata Etkiyen Hareketli Yük n : Hareketli Yük Katılım Katsayısı Wk : Toplam Kat Ağırlığı Çizelge 4.1 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları
Kat No H (m) Wg (t) Wq (t) ∑Wk (t) 5 15.00 67.853 9.755 70.780 4 12.00 67.853 9.755 70.780 3 9.00 67.853 9.755 70.780 2 6.00 67.853 9.755 70.780 1 3.00 67.853 9.755 70.780
∑Wk 353.898 Çizelge 4.2 IdeStatik Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları
Kat No H (m) Wg (t) Wq (t) ∑Wk (t) 5 15.00 67.860 9.750 70.785 4 12.00 67.860 9.750 70.785 3 9.00 67.860 9.750 70.785 2 6.00 67.860 9.750 70.785 1 3.00 67.860 9.750 70.785
∑Wk 353.925
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
53
Çizelge 4.3 Etabs Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları
Kat No H (m) Wg (t) Wq (t) ∑Wk (t) 5 15.00 67.834 9.688 70.740 4 12.00 67.834 9.688 70.780 3 9.00 67.834 9.688 70.780 2 6.00 67.834 9.688 70.780 1 3.00 67.834 9.688 70.780
∑Wk 353.702
Çizelgelerin incelenmesinden, Sta4-Cad, IdeStatik ve Etabs programlarında
hesaplanan yapı ağırlıklarının birbirine çok yakın hesaplandığı görülmektedir.
4.1.7. Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen Analiz
Sonuçlarının Kıyaslanması
Bu bölümde, IdeStatik 4.0. programında Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile
analiz seçeneği bulunmaması nedeniyle; Sta4-Cad ve Etabs programları ile elde
edilen analiz sonuçları kıyaslanacaktır.
4.1.7.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı
Etabs ve Sta4-Cad programları yardımıyla yapılan deprem analizinde Eşdeğer
Deprem Yüklerinin hesabı için Yeni Deprem Yönetmeliğine göre belirlenen
parametre değerleri Çizelge 4.4.’de görülmektedir.
Çizelge 4.4 Etabs ve Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri
Birim STA4-CAD ETABS Toplam Bina Ağırlığı ton 353.898 353.702
X Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1x sn 0.8253 0.8262
Y Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1y sn 0.8677 0.8709
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
54
Çizelge 4.4.’ün Devamı
Birim STA4-CAD ETABS
Spektrum Karakteristik Peryotları sn TA = 0.10 ; TB = 0.30
X Yönü Spektrum Katsayısı - S(Tx) - 1.113 1.112
Y Yönü Spektrum Katsayısı - S(Ty) - 1.069 1.066
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı - Ra(Tx) = 8 ; Ra(Ty) = 8
X Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1x) - 0.3339 0.3336
Y Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1y) - 0.3207 0.3198 X Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vtx ton 14.75 14.766 Y Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vty ton 14.14 14.186
Çizelgenin incelenmesinden görülebileceği gibi her iki program kullanılarak elde
edilen bina ağırlıkları, yapı periyotları ve toplam eşdeğer deprem yükleri ( Taban
kesme kuvvetleri) birbirine çok yakın hesaplanmıştır.
Çizelge 4.4.’de sunulan değerlere bağlı olarak her kat için hesaplanan Eşdeğer
deprem yükleri Çizelge 4.5.’de görülmektedir.
Çizelge 4.5 Etabs ve Sta4-Cad programları için Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)
KAT NO
STA4-CAD ETABS Fx Fy Fx Fy
5 4.920 4.713 5.291 5.083 4 3.933 3.771 3.790 3.641 3 2.950 2.828 2.842 2.731 2 1.967 1.885 1.895 1.820 1 0.983 0.943 0.947 0.910 ∑ 14.750 14.140 14.766 14.186
4.1.7.2. Binanın Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile Analizi
4.1.7.1’de hesap edilen Deprem Yükleri ve malzeme dayanımları dikkate
alınarak bina; Etabs ve Sta4-Cad programları ile modellenmiş, eşdeğer deprem
yükleri uygulanarak analiz edilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
55
4.1.7.3. Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması
(1) Kolonlara Ait Sonuçların Karşılaştırılması
İki ayrı programla hesaplanan kolonların normal kuvvet, eksenel kuvvet ve
moment sonuçları aşağıda çizelge halinde verilmiştir.
Çizelgede +X, x yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -X, x yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, +Y, y yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -Y, y yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini göstermektedir.
(a) Zemin Kat Kolon Eksenel Kuvvetleri
Zemin kat kolonlarında oluşan eksenel kuvvetler ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.6.’da verilmiştir.
Çizelge 4.6 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Nz (ton)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 43.770 5.490 7.670 7.200 8.630 9.670 ETABS 43.770 5.450 7.510 7.190 8.620 9.640
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.7 2.1 0.1 0.1 0.3
S102 STA4-CAD 43.770 5.490 7.200 7.670 8.630 9.670 ETABS 43.770 5.450 7.320 7.650 8.620 9.640
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.7 1.6 0.3 0.1 0.3
S103 STA4-CAD 76.280 12.250 2.080 1.950 9.100 9.380 ETABS 76.230 12.170 2.040 1.950 9.080 9.350
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.7 2.0 0.0 0.2 0.3
S104 STA4-CAD 49.580 6.650 5.120 5.710 10.090 8.770 ETABS 49.590 6.600 5.290 5.700 10.050 8.750
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.8 3.2 0.2 0.4 0.2
S105 STA4-CAD 49.580 6.650 5.710 5.120 10.090 8.770 ETABS 49.590 6.600 5.530 5.110 10.050 8.750
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.8 3.3 0.2 0.4 0.2
S106 STA4-CAD 76.280 12.250 1.950 2.080 9.100 9.380 ETABS 76.230 12.170 1.980 2.070 9.080 9.350
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.7 1.5 0.5 0.2 0.3
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
56
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların eksenel yüklerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan eksenel yükler, Etabs programı ile bulunanlara göre;
ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.1 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde en fazla %0.8 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde ise
en fazla %3.3 mertebesinde farklı hesaplanmıştır.
(b) Zemin Kat Kolon Kesme Kuvvetleri
Zemin kat kolonlarında oluşan kesme kuvvetleri ve sonuçlar arasında Etabs
sonuçlarına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.7 ve 4.8’de verilmiştir.
Çizelge 4.7 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Tx (ton) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 0.63 0.1 2.22 2.33 0.14 0.09 ETABS 0.63 0.1 2.24 2.32 0.14 0.09
BAĞIL HATA (%) 0 0 0.9 0.4 0 0
S102 STA4-CAD 0.63 0.1 2.33 2.22 0.14 0.09 ETABS 0.63 0.1 2.3 2.22 0.14 0.09
BAĞIL HATA (%) 0 0 1.3 0 0 0
S103 STA4-CAD 0.35 0.07 3.03 2.9 0.18 0.11 ETABS 0.35 0.07 2.99 2.89 0.17 0.11
BAĞIL HATA (%) 0 0 1.3 0.3 5.9 0
S104 STA4-CAD 0.98 0.17 2.19 2.1 0.13 0.08 ETABS 0.98 0.17 2.17 2.09 0.13 0.08
BAĞIL HATA (%) 0 0 0.9 0.5 0 0
S105 STA4-CAD 0.98 0.17 2.1 2.19 0.13 0.08 ETABS 0.98 0.17 2.11 2.19 0.13 0.08
BAĞIL HATA (%) 0 0 0.5 0 0 0
S106 STA4-CAD 0.35 0.07 2.9 3.03 0.18 0.11 ETABS 0.35 0.07 2.92 3.02 0.17 0.11
BAĞIL HATA (%) 0 0 0.7 0.3 5.9 0
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile; ölü yük (G) ve
hareketli yük (Q) mukayesesinde aynı bulunmuştur, farklı deprem yükleri
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
57
mukayesesinde ise en fazla %1,3 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede
görülen %1,3’den daha büyük bağıl hata oranlarının genelde sıfıra çok yakın kesme
kuvveti değerleri için ortaya hesaplanmıştırğı anlaşılmaktadır. Dolayısıyla bu bağıl
hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
Çizelge 4.8 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Ty (ton) G Q (+X) (-X) +Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 0.600 0.100 0.110 0.110 2.050 2.560 ETABS 0.600 0.100 0.070 0.110 2.050 2.550
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 57.1 0.0 0.0 0.4
S102 STA4-CAD 0.600 0.100 0.110 0.110 2.050 2.560 ETABS 0.600 0.100 0.070 0.110 2.050 2.550
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 57.1 0.0 0.0 0.4
S103 STA4-CAD 0.790 0.180 0.010 0.010 2.350 2.380 ETABS 0.790 0.180 0.000 0.010 2.340 2.370
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 0.4
S104 STA4-CAD 0.600 0.100 0.120 0.120 2.690 2.160 ETABS 0.600 0.100 0.070 0.120 2.690 2.160
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 71.4 0.0 0.0 0.0
S105 STA4-CAD 0.600 0.100 0.120 0.120 2.690 2.160 ETABS 0.600 0.100 0.070 0.120 2.690 2.160
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 71.4 0.0 0.0 0.0
S106 STA4-CAD 0.790 0.180 0.010 0.010 2.350 2.380 ETABS 0.790 0.180 0.000 0.010 2.340 2.370
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 0.4
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile; ölü yük (G) ve
hareketli yük (Q) mukayesesinde aynı bulunmuştur, farklı deprem yükleri
mukayesesinde ise %0.4 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede görülen
%0,4’den daha büyük bağıl hata oranlarının sıfıra çok yakın kesme kuvveti değerleri
için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır. Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak
kıyaslama yapmak doğru değildir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
58
(c) Zemin Kat Kolon Momentleri
Zemin kat kolonlarında oluşan momentler ve sonuçlar arasında Etabs programına
göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.9, 4.10, 4.11 ve 4.12’de verilmiştir.
Çizelge 4.9 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Üst Mx (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 1.240 0.200 1.880 1.980 0.140 0.080 ETABS 1.240 0.200 1.897 1.976 0.136 0.084
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 0.9 0.2 2.9 4.8
S102 STA4-CAD 1.240 0.200 1.980 1.880 0.140 0.080 ETABS 1.240 0.200 1.956 1.877 0.136 0.084
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 1.2 0.2 2.9 4.8
S103 STA4-CAD 0.670 0.130 3.400 3.250 0.200 0.130 ETABS 0.675 0.133 3.362 3.244 0.204 0.126
BAĞIL HATA (%) 0.7 2.3 1.1 0.2 2.0 3.2
S104 STA4-CAD 2.010 0.350 1.710 1.630 0.120 0.080 ETABS 2.013 0.351 1.692 1.620 0.123 0.076
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.3 1.1 0.6 2.4 5.3
S105 STA4-CAD 2.010 0.350 1.630 1.710 0.120 0.080 ETABS 2.013 0.351 1.638 1.710 0.123 0.076
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.3 0.5 0.0 2.4 5.3
S106 STA4-CAD 0.670 0.130 3.250 3.400 0.200 0.130 ETABS 0.675 0.133 3.275 3.393 0.204 0.126
BAĞIL HATA (%) 0.7 2.3 0.8 0.2 2.0 3.2
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların x yönü üst momentlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.7 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %2.3 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde ise %1.2
mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede görülen %1,2’den daha büyük bağıl
hata oranlarının sıfıra çok yakın moment değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.
Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
59
Çizelge 4.10 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Alt Mx (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 0,65 0,11 4,79 5 0,29 0,18 ETABS 0,646 0,105 4,822 4,988 0,286 0,177
BAĞIL HATA (%) 0,6 4,8 0,7 0,2 1,4 1,7
S102 STA4-CAD 0,65 0,11 5 4,79 0,29 0,18 ETABS 0,646 0,105 4,944 4,778 0,286 0,177
BAĞIL HATA (%) 0,6 4,8 1,1 0,3 1,4 1,7
S103 STA4-CAD 0,37 0,07 5,68 5,45 0,32 0,2 ETABS 0,374 0,073 5,622 5,437 0,319 0,197
BAĞIL HATA (%) 1,1 4,1 1 0,2 0,3 1,5
S104 STA4-CAD 0,92 0,16 4,87 4,66 0,28 0,17 ETABS 0,921 0,16 4,817 4,655 0,28 0,173
BAĞIL HATA (%) 0,1 0 1,1 0,1 0 1,7
S105 STA4-CAD 0,92 0,16 4,66 4,87 0,28 0,17 ETABS 0,921 0,16 4,698 4,86 0,28 0,173
BAĞIL HATA (%) 0,1 0 0,8 0,2 0 1,7
S106 STA4-CAD 0,37 0,07 5,45 5,68 0,32 0,2 ETABS 0,374 0,073 5,486 5,671 0,319 0,197
BAĞIL HATA (%) 1,1 4,1 0,7 0,2 0,3 1,5
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların x yönü alt momentlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %1.1 mertebesinde farklı hesaplanmıştır.
Hareketli yük (Q) mukayesesinde ise değerler aynı hesaplanmıştır. Farklı deprem
yükleri mukayesesinde ise %1.7 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede
görülen hareketli yük mukayesesindeki %4.8 ve %4.1’lik değerler incelenirse bağıl
hata oranlarının sıfıra çok yakın moment değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.
Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
60
Çizelge 4.11 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Üst My (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 1,21 0,19 0,11 0,11 1,77 2,24 ETABS 1,218 0,194 0,065 0,107 1,759 2,233
BAĞIL HATA (%) 0,7 2,1 69,2 2,8 0,6 0,3
S102 STA4-CAD 1,21 0,19 0,11 0,11 1,77 2,24 ETABS 1,218 0,194 0,065 0,107 1,759 2,233
BAĞIL HATA (%) 0,7 2,1 69,2 2,8 0,6 0,3
S103 STA4-CAD 1,59 0,36 0,01 0,01 2,04 2,07 ETABS 1,591 0,36 0,004 0,006 2,035 2,062
BAĞIL HATA (%) 0,1 0 150 66,7 0,2 0,4
S104 STA4-CAD 1,21 0,19 0,11 0,11 2,37 4,610 ETABS 1,215 0,193 0,068 0,113 2,362 4,605
BAĞIL HATA (%) 0,4 1,6 61,8 2,7 0,3 0,1
S105 STA4-CAD 1,21 0,19 0,11 0,11 2,37 1,87 ETABS 1,215 0,193 0,068 0,113 2,362 1,86
BAĞIL HATA (%) 0,4 1,6 61,8 2,7 0,3 0,5
S106 STA4-CAD 1,59 0,36 0,01 0,01 2,04 2,07 ETABS 1,591 0,36 0,004 0,006 2,035 2,062
BAĞIL HATA (%) 0,1 0 150 66,7 0,2 0,4
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların y yönü üst momentlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.7 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %2.1 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde ise %0.6
mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede görülen %0.6’dan daha büyük bağıl
hata oranlarının sıfıra çok yakın moment değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.
Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
61
Çizelge 4.12 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Alt My (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101 STA4-CAD 0,59 0,09 0,23 0,23 4,39 5,43 ETABS 0,587 0,094 0,135 0,232 4,388 5,414
BAĞIL HATA (%) 0,5 4,3 70,4 0,9 0 0,3
S102 STA4-CAD 0,59 0,09 0,23 0,23 4,39 5,43 ETABS 0,587 0,094 0,135 0,232 4,388 5,414
BAĞIL HATA (%) 0,5 4,3 70,4 0,9 0 0,3
S103 STA4-CAD 0,77 0,17 0,01 0,01 4,99 5,06 ETABS 0,767 0,173 0,009 0,015 4,982 5,047
BAĞIL HATA (%) 0,4 1,7 11,1 33,3 0,2 0,3
S104 STA4-CAD 0,59 0,09 0,25 0,25 5,71 4,61 ETABS 0,585 0,093 0,143 0,247 5,696 4,605
BAĞIL HATA (%) 0,9 3,2 74,8 1,2 0,2 0,1
S105 STA4-CAD 0,59 0,09 0,25 0,25 5,71 4,61 ETABS 0,585 0,093 0,143 0,247 5,696 4,605
BAĞIL HATA (%) 0,9 3,2 74,8 1,2 0,2 0,1
S106 STA4-CAD 0,77 0,17 0,01 0,01 4,99 5,06 ETABS 0,767 0,36 0,009 0,015 4,982 5,047
BAĞIL HATA (%) 0,4 52,8 11,1 33,3 0,2 0,3
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kolonların y yönü alt momentlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.9 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %4.3 mertebesindedir. Sadece S106 kolonunda oran %52.8
hesaplanmıştır. Bulunan değerlerin çok küçük olduğu göz önüne alınırsa, bu farkın
göz ardı edilebileceği görülmektedir. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise %1.2
mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede görülen %1.2’den daha büyük bağıl
hata oranlarının sıfıra çok yakın moment değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.
Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
(2) Kirişlere Ait Sonuçların Karşılaştırılması
İki ayrı programla hesaplanan kirişlerin kesme kuvveti ve moment sonuçları
aşağıda çizelge halinde verilmiştir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
62
Çizelgede +X, x yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -X, x yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, +Y, y yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -Y, y yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini göstermektedir.
(a) Zemin Kat Kiriş Kesme Kuvvetleri
Zemin kat kirişlerinde oluşan kesme kuvvetleri ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.13 ve 4.14’de verilmiştir.
Çizelge 4.13 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sol T (ton)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101 STA4-CAD 3.720 0.540 1.990 1.920 0.110 0.070 ETABS 3.730 0.540 1.970 1.910 0.100 0.060
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 1.0 0.5 10.0 16.7
K102 STA4-CAD 5.210 0.820 1.430 1.370 0.080 0.050 ETABS 5.220 0.820 1.410 1.370 0.070 0.050
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.0 1.4 0.0 14.3 0.0
K103 STA4-CAD 3.700 0.530 0.110 0.110 2.690 2.210 ETABS 3.710 0.530 0.060 0.110 2.680 2.200
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 83.3 0.0 0.4 0.5
K104 STA4-CAD 5.210 0.820 1.370 1.430 0.080 0.050 ETABS 5.220 0.820 1.380 1.430 0.070 0.050
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.0 0.7 0.0 14.3 0.0
K105 STA4-CAD 3.720 0.540 1.920 1.990 0.110 0.070 ETABS 3.730 0.540 1.930 1.990 0.100 0.060
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 0.5 0. 10.0 16.7
K106 STA4-CAD 3.700 0.530 0.100 0.100 2.110 2.570 ETABS 3.710 0.530 0.060 0.100 2.110 2.560
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 66.7 0.0 0.0 0.4
K107 STA4-CAD 4.870 1.050 0.010 0.010 2.380 2.400 ETABS 4.870 1.050 0.000 0.010 2.370 2.400
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 0.0
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
63
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kirişlerin sol kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile
bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.3 mertebesindedir.
Hareketli yük (Q) mukayesesinde değerler birbiriyle aynı hesaplanmıştır..Farklı
deprem yükleri mukayesesinde ise %1,4 mertebesinde farklı hesaplanmıştır.
Çizelgede görülen %1.4’ten daha büyük bağıl hata oranlarının sıfıra çok yakın kesme
kuvveti değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır. Dolayısıyla bu bağıl hata
değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
Çizelge 4.14 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sağ T (ton)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101 STA4-CAD 4.130 0.600 1.990 1.920 0.110 0.070 ETABS 4.140 0.600 1.970 1.910 0.100 0.060
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.0 1.0 0.5 10.0 16.7
K102 STA4-CAD 4.920 0.780 1.430 1.370 0.080 0.050 ETABS 4.940 0.780 1.410 1.370 0.070 0.050
BAĞIL HATA (%) 0.4 0.0 1.4 0.0 14.3 0.0
K103 STA4-CAD 3.700 0.530 0.110 0.110 2.690 2.210 ETABS 3.710 0.530 0.060 0.110 2.680 2.200
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 83.3 0.0 0.4 0.5
K104 STA4-CAD 4.920 0.780 1.370 1.430 0.080 0.050 ETABS 4.940 0.780 1.380 1.430 0.070 0.050
BAĞIL HATA (%) 0.4 0.0 0.7 0.0 14.3 0.0
K105 STA4-CAD 4.130 0.600 1.920 1.990 0.110 0.070 ETABS 4.140 0.600 1.930 1.990 0.100 0.060
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.0 0.5 0.0 10.0 16.7
K106 STA4-CAD 3.700 0.530 0.100 0.100 2.110 2.570 ETABS 3.710 0.530 0.060 0.100 2.110 2.560
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.0 66.7 0.0 0.0 0.4
K107 STA4-CAD 4.870 1.050 0.010 0.010 2.380 2.400 ETABS 4.870 1.050 0.000 0.010 2.370 2.400
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 0.0
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kirişlerin sağ kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında,
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
64
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile
bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.4 mertebesindedir.
Hareketli yük (Q) mukayesesinde değerler birbiriyle aynı hesaplanmıştır.Farklı
deprem yükleri mukayesesinde ise %1.4 mertebesinde farklı hesaplanmıştır.
Çizelgede görülen %1.4’ten daha büyük bağıl hata oranlarının sıfıra çok yakın kesme
kuvveti değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır. Dolayısıyla bu bağıl hata
değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
(b) Zemin Kat Kiriş Momentleri
Zemin kat kirişlerinde oluşan kesme kuvvetleri ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.15 ve 4.16’da verilmiştir.
Çizelge 4.15 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sol M (tm)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101 STA4-CAD 3.010 0.490 5.010 4.820 0.260 0.160 ETABS 3.019 0.489 4.958 4.810 0.260 0.161
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.2 1.0 0.2 0.0 0.6
K102 STA4-CAD 5.630 0.960 3.920 3.770 0.210 0.130 ETABS 5.641 0.959 3.876 3.759 0.204 0.126
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.1 1.1 0.3 2.9 3.2
K103 STA4-CAD 2.840 0.440 0.250 0.250 6.190 5.080 ETABS 2.844 0.441 0.141 0.249 6.168 5.067
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.2 77.3 0.4 0.4 0.3
K104 STA4-CAD 5.630 0.960 3.770 3.920 0.210 0.130 ETABS 5.641 0.959 3.792 3.909 0.204 0.126
BAĞIL HATA (%) 0.2 0.1 0.6 0.3 2.9 3.2
K105 STA4-CAD 3.010 0.490 4.820 5.010 0.260 0.160 ETABS 3.019 0.489 4.851 5.000 0.260 0.161
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.2 0.6 0.2 0.0 0.6
K106 STA4-CAD 2.840 0.440 0.240 0.240 4.860 5.910 ETABS 2.843 0.441 0.133 0.234 4.848 5.883
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.2 80.5 2.6 0.2 0.5
K107 STA4-CAD 3.860 0.890 0.020 0.020 5.460 5.530 ETABS 3.860 0.891 0.009 0.015 5.447 5.513
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.1 122.2 33.3 0.2 0.3
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
65
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kirişlerin sol momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
yük (G) mukayesesinde en fazla %0.3 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %0.2 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde ise %1.1
mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede görülen %1.1’den daha büyük bağıl
hata oranlarının sıfıra çok yakın moment değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.
Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
Çizelge 4.16 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sağ M (tm)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101 STA4-CAD 3.990 0.640 4.550 4.380 0.240 0.150 ETABS 4.002 0.638 4.503 4.367 0.238 0.147
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.3 1.0 0.3 0.8 2.0
K102 STA4-CAD 4.800 0.840 4.370 4.200 0.230 0.140 ETABS 4.805 0.839 4.324 4.195 0.226 0.140
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.1 1.1 0.1 1.8 0.0
K103 STA4-CAD 2.840 0.440 0.250 0.250 6.190 5.080 ETABS 2.844 0.441 0.141 0.249 6.168 5.067
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.2 77.3 0.4 0.4 0.3
K104 STA4-CAD 4.800 0.840 4.200 4.370 0.230 0.140 ETABS 4.805 0.839 4.231 4.360 0.226 0.140
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.1 0.7 0.2 1.8 0.0
K105 STA4-CAD 3.990 0.640 4.380 4.550 0.240 0.150 ETABS 4.002 0.638 4.405 4.541 0.238 0.147
BAĞIL HATA (%) 0.3 0.3 0.6 0.2 0.8 2.0
K106 STA4-CAD 2.840 0.440 0.240 0.240 4.860 5.910 ETABS 2.843 0.441 0.133 0.234 4.848 5.883
BAĞIL HATA (%) 0.1 0.2 80.5 2.6 0.2 0.5
K107 STA4-CAD 3.860 0.890 0.020 0.020 5.460 5.530 ETABS 3.860 0.891 0.009 0.015 5.447 5.513
BAĞIL HATA (%) 0.0 0.1 122.2 33.3 0.2 0.3
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programlarından alınan kirişlerin sol momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
66
yük (G) ve hareketli yük (Q) mukayeselerinde %0.3 mertebesinde, farklı deprem
yükleri mukayesesinde ise %1.1 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Çizelgede
görülen %1.1’den daha büyük bağıl hata oranlarının sıfıra çok yakın moment
değerleri için ortaya çıktığı anlaşılmaktadır. Dolayısıyla bu bağıl hata değerlerine
bakılarak kıyaslama yapmak doğru değildir.
Genel olarak kolon ve kiriş sonuçları incelendiğinde, Etabs ve Sta4-Cad
programlarıyla bulunan değerlerin birbirlerine yakın olduğu görülmektedir. Oluşan
küçük farkların, sistemin genel davranışını etkileyecek oranlarda olmadığı ve sistemi
bir deprem anında tehlike altına atmayacağı aşikârdır. Sonuç olarak, Eşdeğer Deprem
Yükleri altında Sta4-Cad programının kolonlar için verdiği değerlerin güvenilir
olduğu görülmektedir.
4.1.8. Mod Birleştirme Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen Analiz
Sonuçlarının Kıyaslanması
4.1.8.1. Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması
(1) Kat Ağırlıkları
Kat ağırlıkları önceki bölümde görüldüğü gibidir.
(2) Kolon Sonuçlarının Karşılaştırılması
Üç ayrı programla hesaplanan kolonların kesme kuvveti, eksenel kuvvet ve
moment sonuçları aşağıda tablo halinde verilmiştir.
Çizelgede +X, x yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -X, x yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, +Y, y yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -Y, y yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini göstermektedir. Bağıl hata1, Sta4-Cad yapı analiz programı sonuçlarının
Etabs programı sonuçlarına göre, bağıl hata2 ise IdeStatik yapı analiz programı
sonuçlarının Etabs programı sonuçlarına göre bağıl hata oranını göstermektedir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
67
(a) Zemin Kat Kolon Eksenel Kuvvetleri
Zemin kat kolonlarında oluşan eksenel kuvvetler ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.17’de verilmiştir.
Çizelge 4.17 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması KOLON
ADI Nz (ton)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 43,77 5,49 6,39 6,81 8,62 7,7 IDESTATIK 42,69 4,58 7,14 6,64 8,16 9,24 ETABS 43,77 5,45 6,39 6,8 8,68 7,56
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,7 0 0,1 0,7 1,9 BAĞIL HATA2 (%) 2,5 16 11,7 2,4 6 22,2
S102
STA4-CAD 43,77 5,49 6,81 6,39 8,62 7,7 IDESTATIK 42,69 4,58 6,64 7,14 8,16 9,24 ETABS 43,77 5,45 6,8 6,39 8,68 7,56
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,7 0,1 0 0,7 1,9 BAĞIL HATA2 (%) 2,5 16 2,4 11,7 6 22,2
S103
STA4-CAD 76,28 12,25 1,73 1,85 8,36 8,11 IDESTATIK 74,92 10,36 1,82 1,7 9,3 9,56 ETABS 76,23 12,17 1,73 1,84 8,38 8,07
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,7 0 0,5 0,2 0,5 BAĞIL HATA2 (%) 1,7 14,9 5,2 7,6 11 18,5
S104
STA4-CAD 49,58 6,65 5,08 4,55 7,82 8,99 IDESTATIK 48,44 5,64 4,82 5,44 9,38 8,03 ETABS 49,59 6,6 5,07 4,55 7,73 9,16
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,8 0,2 0 1,2 1,9 BAĞIL HATA2 (%) 2,3 14,5 4,9 19,6 21,3 12,3
S105
STA4-CAD 49,58 6,65 4,55 5,08 7,82 8,99 IDESTATIK 48,44 5,64 5,44 4,82 9,38 8,03 ETABS 49,59 6,6 4,55 5,07 7,73 9,16
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,8 0 0,2 1,2 1,9 BAĞIL HATA2 (%) 2,3 14,5 19,6 4,9 21,3 12,3
S106
STA4-CAD 76,28 12,25 1,85 1,73 8,36 8,11 IDESTATIK 74,92 10,36 1,7 1,82 9,3 9,56 ETABS 76,23 12,17 1,84 1,73 8,38 8,07
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,7 0,5 0 0,2 0,5 BAĞIL HATA2 (%) 1,7 14,9 7,6 5,2 11 18,5
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik
programlarından alınan kolonların eksenel yüklerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
68
programı yardımıyla bulunan eksenel yükler, Etabs programı ile bulunanlara göre;
ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %0.1 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %0.8 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde ise %1.9
mertebesinde farklı hesaplanmıştır. IdeStatik programında bulunan eksenel yükler,
Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %2.5 mertebesinde,
hareketli yük (Q) mukayesesinde %16 mertebesinde, farklı deprem yükleri
mukayesesinde ise %22.2 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Sta4-Cad programının
analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs programının analiz sonuçları ile birbirine çok
yakın olduğu görülmektedir. IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında
ise özellikle hareketli yük ve deprem yükleri sonuçlarının çok farklı olduğu
görülmektedir. Ölü ve hareketli yükler altında hesaplanan iç kuvvet değerlerinin
genellikle daha küçük olduğu, deprem yükleri altında hesaplanan iç kuvvetlerin ise
bazen büyük bazen küçük değerler alabildiği görülmüştür. Sonuçların bu denli farklı
olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı
görülmektedir.
(b) Zemin Kat Kolon Kesme Kuvvetleri
Zemin kat kolonlarında oluşan kesme kuvvetleri ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.18 ve 4.19’da verilmiştir.
Çizelge 4.18 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Tx (ton) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 0,63 0,1 2,1 2 0,08 0,13 IDESTATIK 0,58 0,08 1,86 1,95 0,1 0,1 ETABS 0,63 0,1 2,1 2 0,09 0,16
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 11,1 18,8 BAĞIL HATA2 (%) 7,9 20 11,4 2,5 11,1 37,5
S102
STA4-CAD 0,63 0,1 2 2,1 0,08 0,13 IDESTATIK 0,58 0,08 1,95 1,86 0,1 0,1 ETABS 0,63 0,1 2 2,1 0,09 0,16
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 11,1 18,8 BAĞIL HATA2 (%) 7,9 20 2,5 11,4 11,1 37,5
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
69
Çizelge 4.18’in Devamı
KOLON ADI
Tx (ton) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S103
STA4-CAD 0,35 0,07 2,6 2,72 0,1 0,16 IDESTATIK 0,32 0,05 2,57 2,45 0,13 0,13 ETABS 0,35 0,07 2,6 2,72 0,12 0,2
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 16,7 20 BAĞIL HATA2 (%) 8,6 28,6 1,2 9,9 8,3 35
S104
STA4-CAD 0,98 0,17 1,89 1,98 0,08 0,12 IDESTATIK 0,9 0,13 1,84 1,75 0,1 0,1 ETABS 0,98 0,17 1,89 1,98 0,09 0,15
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 11,1 20 BAĞIL HATA2 (%) 8,2 23,5 2,6 11,6 11,1 33,3
S105
STA4-CAD 0,98 0,17 1,98 1,89 0,08 0,12 IDESTATIK 0,9 0,13 1,75 1,84 0,1 0,1 ETABS 0,98 0,17 1,98 1,89 0,09 0,15
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 11,1 20 BAĞIL HATA2 (%) 8,2 23,5 11,6 2,6 11,1 33,3
S106
STA4-CAD 0,35 0,07 2,72 2,6 0,1 0,16 IDESTATIK 0,32 0,05 2,45 2,57 0,13 0,13 ETABS 0,35 0,07 2,72 2,6 0,12 0,2
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 16,7 20 BAĞIL HATA2 (%) 8,6 28,6 9,9 1,2 8,3 35
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik programları yardımıyla bulunan kolonların kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) ve hareketli yük (Q) mukayesesinde aynı hesaplanmıştır. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem sonuçlarında aynı, Y yönü deprem sonuçlarında ise %20.00 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. IdeStatik programında bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %8.6 mertebesinde, hareketli yük (Q) mukayesesinde %28.6 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde X yönü deprem sonuçlarında %11.6 mertebesinde, Y yönü deprem sonuçlarında ise %37.5 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Hareketli Yük ve Deprem Y Yönü sonuçlarına bakıldığında değerler sıfıra çok yakın hesaplandığındanndan diğer sonuçlara göre kıyaslama yapmak daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
70
programının analiz sonuçları ile aynı sonuçları verdiği görülmektedir. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre değerler yaklaşık %10 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. IdeStatik programı ölü yük (G) ve X Yönü deprem yüklerine bakıldığında, analiz sonuçlarının Etabs programına göre daha az olduğu görülmüştür. Sonuçların bu denli farklı olması değerlendirilirse IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı görülmektedir.
Çizelge 4.19 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Ty (ton) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 0.6 0.1 0.1 0.1 2.3 1.85 IDESTATIK 0.59 0.08 0.1 0.1 1.78 2.23 ETABS 0.6 0.1 0.1 0.1 2.34 1.78
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 1.7 3.9 BAĞIL HATA2 (%) 1.7 20 0 0 23.9 25.3
S102
STA4-CAD 0.6 0.1 0.1 0.1 2.3 1.85 IDESTATIK 0.59 0.08 0.1 0.1 1.78 2.23 ETABS 0.6 0.1 0.1 0.1 2.34 1.78
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 1.7 3.9 BAĞIL HATA2 (%) 1.7 20 0 0 23.9 25.3
S103
STA4-CAD 0.79 0.18 0.01 0.01 2.14 2.11 IDESTATIK 0.73 0.14 0.01 0.01 2.07 2.1 ETABS 0.79 0.18 0.01 0.01 2.14 2.11
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 0 0 BAĞIL HATA2 (%) 7.6 22.2 0 0 3.3 0.5
S104
STA4-CAD 0.6 0.1 0.11 0.11 1.94 2.43 IDESTATIK 0.6 0.08 0.11 0.11 2.25 1.77 ETABS 0.6 0.1 0.11 0.11 1.91 2.5
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 1.6 2.8 BAĞIL HATA2 (%) 0 20 0 0 17.8 29.2
S105
STA4-CAD 0.6 0.1 0.11 0.11 1.94 2.43 IDESTATIK 0.6 0.08 0.11 0.11 2.25 1.77 ETABS 0.6 0.1 0.11 0.11 1.91 2.5
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 1.6 2.8 BAĞIL HATA2 (%) 0 20 0 0 17.8 29.2
S106
STA4-CAD 0.79 0.18 0.01 0.01 2.14 2.11 IDESTATIK 0.73 0.14 0.01 0.01 2.07 2.1 ETABS 0.79 0.18 0.01 0.01 2.14 2.11
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 0 0 BAĞIL HATA2 (%) 7.6 22.2 0 0 3.3 0.5
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
71
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik
programları yardımıyla bulunan kolonların kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında,
Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile
bulunanlara göre; ölü yük (G) ve hareketli yük (Q) mukayesesinde aynı
hesaplanmıştır. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem
sonuçlarında aynı, Y yönü deprem sonuçlarında ise %3.9 mertebesinde farklı
hesaplanmıştır. IdeStatik programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs
programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %7.6
mertebesinde, hareketli yük (Q) mukayesesinde %22.2 mertebesinde, farklı deprem
yükleri mukayesesinde X yönü deprem sonuçlarında aynı, Y yönü deprem
sonuçlarında ise %29.2 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Hareketli Yük ve Deprem
X Yönü sonuçlarına bakıldığında değerler sıfıra çok yakın hesaplandığından diğer
sonuçlara göre kıyaslama yapmak daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve X Yönü
deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs
programı ile ölü yük (G) mukayesesinde aynı, Y yönü deprem yükü mukayesesinde
%3.9 farklı hesaplanmıştır. Hareketli Yük ve X Yönü deprem sonuçları hariç;
IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre; ölü
yük (G) mukayesesinde %7.6, Y yönü deprem yükü mukayesesinde %29.2 farklı
hesaplanmıştır. Y Yönü deprem yüklerine bakıldığında analiz sonuçlarının Etabs’a
göre ¼ oranından daha fazla olduğu görülmüştür. Sonuçların bu denli farklı olması
değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı görülmektedir.
(c) Zemin Kat Kolon Momentleri
Zemin kat kolonlarında oluşan momentler ve sonuçlar arasında Etabs programına
göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.20, 4.21, 4.22 ve 4.23’de verilmiştir.
.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
72
Çizelge 4.20 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Üst Mx(tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 1,24 0,2 1,81 1,72 0,08 0,12 IDESTATIK 1,15 0,16 1,95 2,05 0,12 0,11 ETABS 1,24 0,2 1,805 1,715 0,092 0,155
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0,3 0,3 13 22,6 BAĞIL HATA2 (%) 7,3 20 8 19,5 30,4 29
S102
STA4-CAD 1,24 0,2 1,72 1,81 0,08 0,12 IDESTATIK 1,15 0,16 2,05 1,95 0,12 0,11 ETABS 1,24 0,2 1,715 1,805 0,092 0,155
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0,3 0,3 13 22,6 BAĞIL HATA2 (%) 7,3 20 19,5 8 30,4 29
S103
STA4-CAD 0,67 0,13 2,93 3,07 0,11 0,18 IDESTATIK 0,61 0,1 3,3 3,14 0,17 0,17 ETABS 0,675 0,133 2,933 3,068 0,137 0,231
BAĞIL HATA1 (%) 0,7 2,3 0,1 0,1 19,7 22,1 BAĞIL HATA2 (%) 9,6 24,8 12,5 2,3 24,1 26,4
S104
STA4-CAD 2,01 0,35 1,49 1,57 0,07 0,11 IDESTATIK 1,85 0,28 1,83 1,73 0,11 0,11 ETABS 2,013 0,351 1,486 1,568 0,084 0,141
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,3 0,3 0,1 16,7 22 BAĞIL HATA2 (%) 8,1 20,2 23,1 10,3 31 22
S105
STA4-CAD 2,01 0,35 1,57 1,49 0,07 0,11 IDESTATIK 1,85 0,28 1,73 1,83 0,11 0,11 ETABS 2,013 0,351 1,568 1,486 0,084 0,141
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,3 0,1 0,3 16,7 22 BAĞIL HATA2 (%) 8,1 20,2 10,3 23,1 31 22
S106
STA4-CAD 0,67 0,13 3,07 2,93 0,11 0,18 IDESTATIK 0,61 0,1 3,14 3,3 0,17 0,17 ETABS 0,675 0,133 3,068 2,933 0,137 0,231
BAĞIL HATA1 (%) 0,7 2,3 0,1 0,1 19,7 22,1 BAĞIL HATA2 (%) 9,6 24,8 2,3 12,5 24,1 26,4
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik programları yardımıyla bulunan kolonların momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde %0.7, hareketli yük (Q) mukayesesinde %2.3 farklı hesaplanmıştır. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem sonuçlarında %0.3, Y yönü deprem sonuçlarında ise %22.6 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. IdeStatik programı yardmıyla bulunan momentler, Etabs programı ile
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
73
bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %9.6 mertebesinde, hareketli yük (Q) mukayesesinde %24.8 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde X yönü deprem sonuçlarında %23.1, Y yönü deprem sonuçlarında ise %31 mertebesinde farklı hesaplanmıştır. Hareketli Yük ve Deprem Y Yönü sonuçlarına bakıldığında değerler sıfıra çok yakın hesaplandığından diğer sonuçlara göre kıyaslama yapmak daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs programı ile ölü yük (G) mukayesesinde %0.7, X yönü deprem yükü mukayesesinde %0.3 farklı hesaplanmıştır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %9.6, X yönü deprem yükü mukayesesinde %23.1 farklı hesaplanmıştır. Ölü Yük (G) mukayesesine bakıldığında %9.6 daha az hesaplandığı, X Yönü deprem yükleri mukayesesine bakıldığında ¼ oranında analiz sonuçlarının Etabs programına göre daha fazla olduğu görülmüştür. Sonuçların bu denli farklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı görülmektedir.
Çizelge 4.21 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Alt Mx(tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 0,65 0,11 4,48 4,29 0,16 0,26 IDESTATIK 0,6 0,08 3,62 3,8 0,19 0,18 ETABS 0,646 0,105 4,481 4,293 0,192 0,323
BAĞIL HATA1 (%) 0,6 4,8 0 0,1 16,7 19,5 BAĞIL HATA2 (%) 7,1 23,8 19,2 11,5 1 44,3
S102
STA4-CAD 0,65 0,11 4,29 4,48 0,16 0,26 IDESTATIK 0,6 0,08 3,8 3,62 0,19 0,18 ETABS 0,646 0,105 4,293 4,481 0,192 0,323
BAĞIL HATA1 (%) 0,6 4,8 0,1 0 16,7 19,5 BAĞIL HATA2 (%) 7,1 23,8 11,5 19,2 1 44,3
S103
STA4-CAD 0,37 0,07 4,88 5,09 0,18 0,29 IDESTATIK 0,34 0,06 4,4 4,2 0,21 0,21 ETABS 0,374 0,073 4,88 5,089 0,213 0,359
BAĞIL HATA1 (%) 1,1 4,1 0 0 15,5 19,2 BAĞIL HATA2 (%) 9,1 17,8 9,8 17,5 1,4 41,5
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
74
Çizelge 4.21’in Devamı
KOLON ADI
Alt Mx(tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S104
STA4-CAD 0,92 0,16 4,18 4,36 0,16 0,25 IDESTATIK 0,84 0,13 3,69 3,52 0,18 0,18 ETABS 0,921 0,16 4,183 4,367 0,188 0,316
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0 0,1 0,2 14,9 20,9 BAĞIL HATA2 (%) 8,8 18,8 11,8 19,4 4,3 43
S105
STA4-CAD 0,92 0,16 4,36 4,18 0,16 0,25 IDESTATIK 0,84 0,13 3,52 3,69 0,18 0,18 ETABS 0,921 0,16 4,367 4,183 0,188 0,316
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0 0,2 0,1 14,9 20,9 BAĞIL HATA2 (%) 8,8 18,8 19,4 11,8 4,3 43
S106
STA4-CAD 0,37 0,07 5,09 4,88 0,18 0,29 IDESTATIK 0,34 0,06 4,2 4,4 0,21 0,21 ETABS 0,374 0,073 5,089 4,88 0,213 0,359
BAĞIL HATA1 (%) 1,1 4,1 0 0 15,5 19,2 BAĞIL HATA2 (%) 9,1 17,8 17,5 9,8 1,4 41,5
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik programlarından alınan kolonların momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde %1.1, hareketli yük (Q) mukayesesinde %4.8 fark etmektedir. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem sonuçlarında %0.2, Y yönü deprem sonuçlarında ise %20.9 mertebesinde farklı hesaplanmaktadır. IdeStatik programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %9.1 mertebesinde, hareketli yük (Q) mukayesesinde %23.8 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde X yönü deprem sonuçlarında %19.4, Y yönü deprem sonuçlarında ise %44.3 mertebesinde farklı hesaplanmaktadır. Hareketli Yük ve Deprem Y Yönü sonuçlarına bakıldığında değerler sıfıra çok yakın hesaplandığından diğer sonuçlara göre kıyaslama yapmak daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs programı ile ölü yük (G) mukayesesinde %1.1, X yönü deprem yükü mukayesesinde %0.2 farklı hesaplanmaktadır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %9.1, X yönü deprem yükü mukayesesinde %19.1 farklı hesaplanmaktadır. Ölü Yük (G) mukayesesine bakıldığında %9.1, X Yönü deprem
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
75
yükleri mukayesesine bakıldığında %19.1 oranında analiz sonuçlarının Etabs programına göre daha az hesaplandığı görülmüştür. Sonuçların bu denli farklı olması değerlendirilirse IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı görülmektedir.
Çizelge 4.22 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Üst My (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 1,210 0,190 0,100 0,100 2,040 1,610 IDESTATIK 1,190 0,160 0,120 0,120 1,960 2,480 ETABS 1,218 0,194 0,098 0,098 2,073 1,538
BAĞIL HATA1 (%) 0,7 2,1 2,0 2,0 1,6 4,7 BAĞIL HATA2 (%) 2,3 17,5 22,4 22,4 5,5 61,2
S102
STA4-CAD 1,210 0,190 0,100 0,100 2,040 1,610 IDESTATIK 1,190 0,160 0,120 0,120 1,960 2,480 ETABS 1,218 0,194 0,098 0,098 2,073 1,538
BAĞIL HATA1 (%) 0,7 2,1 2,0 2,0 1,6 4,7 BAĞIL HATA2 (%) 2,3 17,5 22,4 22,4 5,5 61,2
S103
STA4-CAD 1,590 0,360 0,010 0,010 1,890 1,860 IDESTATIK 1,490 0,290 0,010 0,010 2,370 2,410 ETABS 1,591 0,360 0,006 0,006 1,885 1,854
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,0 66,7 66,7 0,3 0,3 BAĞIL HATA2 (%) 6,3 19,4 66,7 66,7 25,7 30,0
S104
STA4-CAD 1,210 0,190 0,100 0,100 1,700 2,160 IDESTATIK 1,210 0,170 0,130 0,130 2,500 1,950 ETABS 1,215 0,193 0,103 0,103 1,663 2,228
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 1,6 2,9 2,9 2,2 3,1 BAĞIL HATA2 (%) 0,4 11,9 26,2 26,2 50,3 63,0
S105
STA4-CAD 1,210 0,190 0,100 0,100 1,700 2,160 IDESTATIK 1,210 0,170 0,130 0,130 2,500 1,950 ETABS 1,215 0,193 0,103 0,103 1,663 2,228
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 1,6 2,9 2,9 2,2 3,1 BAĞIL HATA2 (%) 0,4 11,9 26,2 26,2 50,3 12,5
S106
STA4-CAD 1,590 0,360 0,010 0,010 1,890 1,860 IDESTATIK 1,490 0,290 0,010 0,010 2,370 2,410 ETABS 1,591 0,360 0,006 0,006 1,885 1,854
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,0 66,7 66,7 0,3 0,3 BAĞIL HATA2 (%) 6,3 19,4 66,7 66,7 25,7 30,0
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik
programlarından alınan kolonların momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
76
yük (G) mukayesesinde %0.7, hareketli yük (Q) mukayesesinde %2.1 fark
etmektedir. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem sonuçlarında
%66.7, Y yönü deprem sonuçlarında ise %4.7 mertebesinde farklı hesaplanmaktadır.
IdeStatik programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %6.3 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %19,4 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde X yönü
deprem sonuçlarında %66.7, Y yönü deprem sonuçlarında ise %63 mertebesinde
farklı hesaplanmaktadır. Hareketli Yük ve Deprem X Yönü sonuçlarına bakıldığında
değerler sıfıra çok yakın hesaplandığından diğer sonuçlara göre kıyaslama yapmak
daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve X Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad
programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs programı ile ölü yük (G)
mukayesesinde %0.7, Y yönü deprem yükü mukayesesinde %4.7 oranında farklı
hesaplanmaktadır. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; IdeStatik
programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre; ölü yük (G)
mukayesesinde %6.3, Y yönü deprem yükü mukayesesinde %63 oranında farklı
hesaplanmaktadır. Ölü Yük (G) mukayesesine bakıldığında %6.3 daha az olduğu, X
Yönü deprem yükleri mukayesesine bakıldığında ise genelde analiz sonuçlarının
Etabs programına göre daha fazla hesaplandığı görülmüştür. Sonuçların bu denli
farklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı
görülmektedir.
Çizelge 4.23 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması
KOLON ADI
Alt My (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S101
STA4-CAD 0,59 0,09 0,21 0,21 4,86 3,94 IDESTATIK 0,57 0,08 0,19 0,19 3,37 4,21 ETABS 0,587 0,094 0,208 0,208 4,935 3,795
BAĞIL HATA1 (%) 0,5 4,3 1 1 1,5 3,8 BAĞIL HATA2 (%) 2,9 14,9 8,7 8,7 31,7 10,9
S102
STA4-CAD 0,59 0,09 0,21 0,21 4,86 3,94 IDESTATIK 0,57 0,08 0,19 0,19 3,37 4,21 ETABS 0,587 0,094 0,208 0,208 4,935 3,795
BAĞIL HATA1 (%) 0,5 4,3 1 1 1,5 3,8 BAĞIL HATA2 (%) 2,9 14,9 8,7 8,7 31,7 10,9
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
77
Çizelge 4.23’ün Devamı
KOLON ADI
Alt My (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
S103
STA4-CAD 0,77 0,17 0,01 0,01 4,53 4,47 IDESTATIK 0,71 0,14 0,01 0,01 3,85 3,9 ETABS 0,767 0,173 0,013 0,013 4,537 4,464
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 1,7 23,1 23,1 0,2 0,1 BAĞIL HATA2 (%) 7,4 19,1 23,1 23,1 15,1 12,6
S104
STA4-CAD 0,59 0,09 0,22 0,22 4,13 5,12 IDESTATIK 0,58 0,08 0,21 0,21 4,24 3,35 ETABS 0,585 0,093 0,222 0,222 4,058 5,27
BAĞIL HATA1 (%) 0,9 3,2 0,9 0,9 1,8 2,8 BAĞIL HATA2 (%) 0,9 14 5,4 5,4 4,5 36,4
S105
STA4-CAD 0,59 0,09 0,22 0,22 4,13 5,12 IDESTATIK 0,58 0,08 0,21 0,21 4,24 3,35 ETABS 0,585 0,093 0,222 0,222 4,058 5,27
BAĞIL HATA1 (%) 0,9 3,2 0,9 0,9 1,8 2,8 BAĞIL HATA2 (%) 0,9 14 5,4 5,4 4,5 36,4
S106
STA4-CAD 0,77 0,17 0,01 0,01 4,53 4,47 IDESTATIK 0,71 0,14 0,01 0,01 3,85 3,9 ETABS 0,767 0,36 0,013 0,013 4,537 4,464
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 52,8 23,1 23,1 0,2 0,1 BAĞIL HATA2 (%) 7,4 61,1 23,1 23,1 15,1 12,6
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs, Sta4-Cad ve IdeStatik
programlarından alınan kolonların momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
yük (G) mukayesesinde %0.9, hareketli yük (Q) mukayesesinde %52.8 fark
etmektedir. Farklı deprem yükleri mukayesesinde ise X yönü deprem sonuçlarında
%23.1, Y yönü deprem sonuçlarında ise %3.8 mertebesinde farklı hesaplanmaktadır.
IdeStatik programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara
göre; ölü yük (G) mukayesesinde en fazla %7.4 mertebesinde, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %61.1 mertebesinde, farklı deprem yükleri mukayesesinde X yönü
deprem sonuçlarında %23.1, Y yönü deprem sonuçlarında ise %36.4 mertebesinde
farklı hesaplanmaktadır. Hareketli Yük ve Deprem X Yönü sonuçlarına bakıldığında
değerler sıfıra çok yakın hesaplandığından diğer sonuçlara göre kıyaslama yapmak
daha sağlıklı olacaktır. Hareketli Yük ve X Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad
programının analiz sonuçlarına bakıldığında, Etabs programı ile ölü yük (G)
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
78
mukayesesinde %0.9, Y yönü deprem yükü mukayesesinde sadece %3.8 oranında
fark etmektedir. Hareketli Yük ve Y Yönü deprem sonuçları hariç; IdeStatik
programının analiz sonuçlarına bakıldığında ise Etabs programına göre; ölü yük (G)
mukayesesinde %7.4, Y yönü deprem yükü mukayesesinde %36.4 oranında farklı
hesaplanmaktadır. Ölü Yük (G) mukayesesine bakıldığında %7.4 daha az
hesaplandığı, X Yönü deprem yükleri mukayesesine bakıldığında ise genelde analiz
sonuçlarının Etabs programına göre daha fazla hesaplandığı görülmüştür. Sonuçların
bu denli farklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten
uzaklaştığı görülmektedir.
(3) Kiriş Sonuçlarının Karşılaştırılması
Üç ayrı programla hesaplanan kirişlerin kesme kuvveti ve moment sonuçları
aşağıda çizelge halinde verilmiştir.
Çizelgede +X, x yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -X, x yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, +Y, y yönünde + %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini, -Y, y yönünde - %5 ek dışmerkezlik uygulanarak elde edilen deprem
kuvvetini göstermektedir. Bağıl hata1, Sta4-Cad yapı analiz programı sonuçlarının
Etabs programı sonuçlarına göre, bağıl hata2; IdeStatik yapı analiz programı
sonuçlarının Etabs programı sonuçlarına göre bağıl hata oranını göstermektedir.
(a) Zemin Kat Kiriş Kesme Kuvvetleri
Zemin kat kirişlerinde oluşan kesme kuvvetleri ve sonuçlar arasında Etabs
programına göre hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.24 ve 4.25’te verilmiştir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
79
Çizelge 4.24 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sol T (ton)
G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101 STA4-CAD 3,720 0,540 1,700 1,770 0,060 0,090 IDESTATIK 3,520 0,440 1,860 1,780 0,090 0,070 ETABS 3,730 0,540 1,700 1,770 0,070 0,120
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,0 0,0 0,0 14,3 25,0 BAĞIL HATA2 (%) 5,6 18,5 9,4 0,6 28,6 41,7
K102 STA4-CAD 5,210 0,820 1,220 1,270 0,040 0,070 IDESTATIK 5,150 0,700 1,350 1,300 0,060 0,060 ETABS 5,220 0,820 1,220 1,270 0,050 0,080
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0,0 0,0 0,0 20,0 12,5 BAĞIL HATA2 (%) 1,3 14,6 10,7 2,4 20,0 25,0
K103 STA4-CAD 3,700 0,530 0,100 0,100 1,950 2,380 IDESTATIK 3,680 0,460 0,110 0,110 2,520 2,030 ETABS 3,710 0,530 0,100 0,100 1,920 2,450
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,0 0,0 0,0 1,6 2,9 BAĞIL HATA2 (%) 0,8 13,2 10,0 10,0 31,3 17,1
K104 STA4-CAD 5,210 0,820 1,270 1,220 0,040 0,070 IDESTATIK 5,150 0,700 1,300 1,350 0,060 0,060 ETABS 5,220 0,820 1,270 1,220 0,050 0,080
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0,0 0,0 0,0 20,0 12,5 BAĞIL HATA2 (%) 1,3 14,6 2,4 10,7 20,0 25,0
K105 STA4-CAD 3,720 0,540 1,770 1,700 0,060 0,090 IDESTATIK 3,520 0,440 1,780 1,860 0,090 0,070 ETABS 3,730 0,540 1,770 1,700 0,070 0,120
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,0 0,0 0,0 14,3 25,0 BAĞIL HATA2 (%) 5,6 18,5 0,6 9,4 28,6 41,7
K106 STA4-CAD 3,700 0,530 0,090 0,090 2,270 1,870 IDESTATIK 3,640 0,450 0,110 0,110 2,040 2,500 ETABS 3,710 0,530 0,090 0,090 2,300 1,810
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,0 0,0 0,0 1,3 3,3 BAĞIL HATA2 (%) 1,9 15,1 22,2 22,2 11,3 38,1
K107 STA4-CAD 4,870 1,050 0,010 0,010 2,130 2,100 IDESTATIK 4,800 0,910 0,010 0,010 2,480 2,510 ETABS 4,870 1,050 0,010 0,010 2,130 2,100
BAĞIL HATA1 (%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 BAĞIL HATA2 (%) 1,4 13,3 0,0 0,0 16,4 19,5
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
80
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programından alınan kirişlerin sol kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile bulunanlara göre;
ölü yük (G) mukayesesinde %0.3 oranında farklı hesaplanmıştır. Hareketli yük (Q)
mukayesesinde ise sonuçlar aynı hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X
Yönü deprem mukayesesinde sonuçlar aynı, Y Yönü deprem mukayesesinde ise %25
oranında farklı hesaplanmıştır. Etabs ve IdeStatik programından alınan kirişlerin sol
kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, IdeStatik programı yardımıyla bulunan
kesme kuvvetleri, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde
%5.6 oranında, hareketli yük (Q) mukayesesinde ise %18.5 oranında fazla
hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem mukayesesinde %10.7
oranında (sadece K106 kirişinde %22.2 oranındadır fakat sonuçlar sıfıra çok yakın
olduğundan göz ardı edilmiştir), Y Yönü deprem mukayesesinde ise %41.7 oranında
farklı hesaplanmıştır. Y Yönü deprem sonuçlarına bakılacak olursa sonuçlar sıfıra
çok yakın olduğundan kıyaslamaların diğer sonuçlara göre yapılması daha sağlıklı
olacaktır. Y Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına
bakıldığında Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %0,3 oranında daha
az hesaplanmış; diğer mukayeselerde ise sonuçlar birebir aynı bulunmuştur. Y Yönü
deprem sonuçları hariç; IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında Etabs
programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %5.6 oranında, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %18.5 oranında değerler daha az bulunmuş; X Yönü deprem
sonuçlarında ise %10.7 oranında daha fazla hesaplandığı görülmüştür. Sonuçların bu
denli farklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı
görülmektedir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
81
Çizelge 4.25 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sağ T (ton) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101
STA4-CAD 4,13 0,6 1,7 1,77 0,06 0,09 IDESTATIK 4,14 0,52 1,86 1,78 0,09 0,07 ETABS 4,14 0,6 1,7 1,77 0,07 0,12
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0 0 0 14,3 25 BAĞIL HATA2 (%) 0 13,3 9,4 0,6 28,6 41,7
K102
STA4-CAD 4,92 0,78 1,22 1,27 0,04 0,07 IDESTATIK 4,68 0,64 1,35 1,3 0,06 0,06 ETABS 4,94 0,78 1,22 1,27 0,05 0,08
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 0 0 0 20 12,5 BAĞIL HATA2 (%) 5,3 17,9 10,7 2,4 20 25
K103
STA4-CAD 3,7 0,53 0,1 0,1 1,95 2,38 IDESTATIK 3,68 0,46 0,11 0,11 2,52 2,03 ETABS 3,71 0,53 0,1 0,1 1,92 2,45
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0 0 0 1,6 2,9 BAĞIL HATA2 (%) 0,8 13,2 10 10 31,3 17,1
K104
STA4-CAD 4,92 0,78 1,27 1,22 0,04 0,07 IDESTATIK 4,68 0,64 1,3 1,35 0,06 0,06 ETABS 4,94 0,78 1,27 1,22 0,05 0,08
BAĞIL HATA1 (%) 0,4 0 0 0 20 12,5 BAĞIL HATA2 (%) 5,3 17,9 2,4 10,7 20 25
K105
STA4-CAD 4,13 0,6 1,77 1,7 0,06 0,09 IDESTATIK 4,14 0,52 1,78 1,86 0,09 0,07 ETABS 4,14 0,6 1,77 1,7 0,07 0,12
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0 0 0 14,3 25 BAĞIL HATA2 (%) 0 13,3 0,6 9,4 28,6 41,7
K106
STA4-CAD 3,7 0,53 0,09 0,09 2,27 1,87 IDESTATIK 3,64 0,45 0,11 0,11 2,04 2,5 ETABS 3,71 0,53 0,09 0,09 2,3 1,81
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0 0 0 1,3 3,3 BAĞIL HATA2 (%) 1,9 15,1 22,2 22,2 11,3 38,1
K107
STA4-CAD 4,87 1,05 0,01 0,01 2,13 2,1 IDESTATIK 4,8 0,91 0,01 0,01 2,48 2,51 ETABS 4,87 1,05 0,01 0,01 2,13 2,1
BAĞIL HATA1 (%) 0 0 0 0 0 0 BAĞIL HATA2 (%) 1,4 13,3 0 0 16,4 19,5
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
82
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programından alınan kirişlerin sağ kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan kesme kuvvetleri, Etabs programı ile bulunanlara göre;
ölü yük (G) mukayesesinde %0.4 oranında farklı hesaplanmıştır. Hareketli yük (Q)
mukayesesinde ise sonuçlar aynı hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X
Yönü deprem mukayesesinde sonuçlar aynı, Y Yönü deprem mukayesesinde ise %25
oranında farklı hesaplanmıştır. Etabs ve IdeStatik programından alınan kirişlerin sağ
kesme kuvvetlerinin hesap sonuçlarında, IdeStatik programı yardımıyla bulunan
kesme kuvvetleri, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde
%5.3 oranında, hareketli yük (Q) mukayesesinde ise %17.9 oranında farklı
hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem mukayesesinde %17.9
oranında (sadece K106 kirişinde %22.2 oranındadır fakat sonuçlar sıfıra çok yakın
olduğundan göz ardı edilmiştir), Y Yönü deprem mukayesesinde ise %41.7 oranında
farklı hesaplanmıştır. Y Yönü deprem sonuçlarına bakılacak olursa sonuçlar sıfıra
çok yakın olduğundan kıyaslamaların diğer sonuçlara göre yapılması daha sağlıklı
olacaktır. Y Yönü deprem sonuçları hariç; Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına
bakıldığında Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %0,4 oranında daha
az hesaplanmış; diğer mukayeselerde ise sonuçlar birebir aynı bulunmuştur. Y Yönü
deprem sonuçları hariç; IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında Etabs
programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %5.3 oranında, hareketli yük (Q)
mukayesesinde %17.9 oranında değerler daha az bulunmuş; X Yönü deprem
sonuçlarında ise %17.9 oranında daha fazla hesaplandığı görülmüştür. Sonuçların bu
denli faklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı
görülmektedir.
(b) Zemin Kat Kiriş Momentleri
Zemin kat kirişlerinde oluşan momentler ve sonuçlar arasında Etabs’a göre
hesaplanan bağıl hata değerleri Çizelge 4.26 ve 4.27’de verilmiştir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
83
Çizelge 4.26 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sol M (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101
STA4-CAD 3,01 0,49 4,27 4,44 0,15 0,23 IDESTATIK 2,13 0,3 4,75 4,57 0,22 0,19 ETABS 3019 0,489 4272 4441 0,172 0,289
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,2 0 0 12,8 20,4 BAĞIL HATA2 (%) 29,4 38,7 11,2 2,9 27,9 34,3
K102
STA4-CAD 5,63 0,96 3,34 3,47 0,11 0,18 IDESTATIK 4,78 0,69 3,62 3,48 0,15 0,16 ETABS 5641 0,959 3338 3471 0,135 0,228
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0,1 0,1 0 18,5 21,1 BAĞIL HATA2 (%) 15,3 28,1 8,4 0,3 11,1 29,8
K103
STA4-CAD 2,84 0,44 0,22 0,22 4,49 5,48 IDESTATIK 2,08 0,29 0,03 0,03 0,07 0,07 ETABS 2844 0,441 0,221 0,221 4419 5626
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,2 0,5 0,5 1,6 2,6 BAĞIL HATA2 (%) 26,9 34,2 86,4 86,4 98,4 98,8
K104
STA4-CAD 5,63 0,96 3,47 3,34 0,11 0,18 IDESTATIK 4,78 0,69 3,48 3,62 0,15 0,16 ETABS 5641 0,959 3471 3338 0,135 0,228
BAĞIL HATA1 (%) 0,2 0,1 0 0,1 18,5 21,1 BAĞIL HATA2 (%) 15,3 28,1 0,3 8,4 11,1 29,8
K105
STA4-CAD 3,01 0,49 4,44 4,27 0,15 0,23 IDESTATIK 2,13 0,3 4,57 4,75 0,22 0,19 ETABS 3019 0,489 4441 4272 0,172 0,289
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,2 0 0 12,8 20,4 BAĞIL HATA2 (%) 29,4 38,7 2,9 11,2 27,9 34,3
K106
STA4-CAD 2,84 0,44 0,21 0,21 5,23 4,3 IDESTATIK 2,05 0,28 0,03 0,03 0,06 0,06 ETABS 2843 0,441 0,208 0,208 5292 4157
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,2 1 1 1,2 3,4 BAĞIL HATA2 (%) 27,9 36,5 85,6 85,6 98,9 98,6
K107
STA4-CAD 3,86 0,89 0,01 0,01 4,89 4,83 IDESTATIK 2,7 0,56 0,03 0,03 0,06 0,06 ETABS 3,86 0,891 0,013 0,013 4896 4824
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,1 23,1 23,1 0,1 0,1 BAĞIL HATA2 (%) 30,1 37,1 130,8 130,8 98,8 98,8
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
84
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programından alınan kirişlerin sol momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
yük (G) mukayesesinde %0.3 oranında, hareketli yük (Q) mukayesesinde % 0.2
oranında farklı hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem
mukayesesinde %1 oranında (sadece K107 kirişinde %23.1 oranında farklı
bulunmuştur ancak sonuçlar sıfıra çok yakın olduğu için göz ardı edilmiştir), Y Yönü
deprem mukayesesinde ise %3.4 oranında farklı (Sonuçların sıfıra çok yakın olduğu
değerler göz ardı edilmiştir) hesaplanmıştır. Etabs ve IdeStatik programından alınan
kirişlerin sol momentlerinin hesap sonuçlarında, IdeStatik programı yardımıyla
bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G) mukayesesinde
%30.1 oranında, hareketli yük (Q) mukayesesinde ise %38.7 oranında fazla
hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem mukayesesinde %86.4
oranında (sadece K107 kirişinde %130.8 oranındadır fakat sonuçlar sıfıra çok yakın
olduğundan göz ardı edilmiştir), Y Yönü deprem mukayesesinde ise %98.9 oranında
farklı hesaplanmıştır. Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında Etabs
programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %0,3 oranında daha az hesaplanmış;
hareketli yük (Q) mukayesesinde %0,2 oranında, X Yönü deprem mukayesesinde %1
oranında, Y Yönü deprem mukayesesinde %3.4 oranında farklı hesaplanmıştır.
IdeStatik programının analiz sonuçlarına bakıldığında Etabs programına göre; ölü
yük (G) mukayesesinde %30,1 oranında; hareketli yük (Q) mukayesesinde %38.7
oranında, X Yönü deprem mukayesesinde %86.4 oranında, Y Yönü deprem
mukayesesinde %98.9 oranında farklı hesaplanmıştır. Sonuçların bu denli farklı
olması değerlendirilirse, IdeStatik programının güvenilirlikten uzaklaştığı
görülmektedir.
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
85
Çizelge 4.27 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması
KİRİŞ ADI
Sağ M (tm) G Q (+X) (-X) (+Y) (-Y)
K101
STA4-CAD 3,99 0,64 3,88 4,04 0,13 0,21 IDESTATIK 3,5 0,48 4,17 4 0,19 0,17 ETABS 4,002 0,638 3,877 4,032 0,157 0,265
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,3 0,1 0,2 17,2 20,8 BAĞIL HATA2 (%) 12,5 24,8 7,6 0,8 21 35,8
K102
STA4-CAD 4,8 0,84 3,72 3,87 0,13 0,2 IDESTATIK 3,53 0,54 4,22 4,05 0,17 0,18 ETABS 4,805 0,839 3,726 3,873 0,15 0,252
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,1 0,2 0,1 13,3 20,6 BAĞIL HATA2 (%) 26,5 35,6 13,3 4,6 13,3 28,6
K103
STA4-CAD 2,84 0,44 0,22 0,22 4,49 5,48 IDESTATIK 2,08 0,29 0,03 0,03 0,07 0,07 ETABS 2,844 0,441 0,221 0,221 4,419 5,626
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,2 0,5 0,5 1,6 2,6 BAĞIL HATA2 (%) 26,9 34,2 86,4 86,4 98,4 98,8
K104
STA4-CAD 4,8 0,84 3,87 3,72 0,13 0,2 IDESTATIK 3,53 0,54 4,05 4,22 0,17 0,18 ETABS 4,805 0,839 3,873 3,726 0,15 0,252
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,1 0,1 0,2 13,3 20,6 BAĞIL HATA2 (%) 26,5 35,6 4,6 13,3 13,3 28,6
K105
STA4-CAD 3,99 0,64 4,04 3,88 0,13 0,21 IDESTATIK 3,5 0,48 4 4,17 0,19 0,17 ETABS 4,002 0,638 4,032 3,877 0,157 0,265
BAĞIL HATA1 (%) 0,3 0,3 0,2 0,1 17,2 20,8 BAĞIL HATA2 (%) 12,5 24,8 0,8 7,6 21 35,8
K106
STA4-CAD 2,84 0,44 0,21 0,21 5,23 4,3 IDESTATIK 2,05 0,28 0,03 0,03 0,06 0,06 ETABS 2,843 0,441 0,208 0,208 5,292 4,157
BAĞIL HATA1 (%) 0,1 0,2 1 1 1,2 3,4 BAĞIL HATA2 (%) 27,9 36,5 85,6 85,6 98,9 98,6
K107
STA4-CAD 3,86 0,89 0,01 0,01 4,89 4,83 IDESTATIK 2,7 0,56 0,03 0,03 0,06 0,06 ETABS 3,86 0,891 0,013 0,013 4,896 4,824
BAĞIL HATA1 (%) 0 0,1 23,1 23,1 0,1 0,1 BAĞIL HATA2 (%) 30,1 37,1 130,8 130,8 98,8 98,8
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
86
Çizelgenin incelenmesinden görüleceği gibi; Etabs ve Sta4-Cad
programından alınan kirişlerin sağ momentlerinin hesap sonuçlarında, Sta4-Cad
programı yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü
yük (G) mukayesesinde %0.3, hareketli yük (Q) mukayesesinde %0.3 oranında farklı
hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem mukayesesinde %1, Y
Yönü deprem mukayesesinde ise %3.4 oranında farklı hesaplanmıştır (Sonuçlar sıfıra
çok yakın olduğu değerler göz ardı edilmiştir). Etabs ve IdeStatik programından
alınan kirişlerin sağ momentlerinin hesap sonuçlarında, IdeStatik programı
yardımıyla bulunan momentler, Etabs programı ile bulunanlara göre; ölü yük (G)
mukayesesinde %37.1, hareketli yük (Q) mukayesesinde ise %38.7 oranında farklı
hesaplanmıştır. Farklı deprem yüklerinde ise, X Yönü deprem mukayesesinde %86.4,
(sadece K107 kirişinde %130.8 oranındadır fakat sonuçlar sıfıra çok yakın
olduğundan göz ardı edilmiştir), Y Yönü deprem mukayesesinde ise %98.9 oranında
farklı hesaplanmıştır. Sta4-Cad programının analiz sonuçlarına bakıldığında Etabs
programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %0,3 oranında daha az hesaplanmış;
hareketli yük (Q) mukayesesinde %0,3, X Yönü deprem mukayesesinde %1, Y Yönü
deprem mukayesesinde %3.4 farklı hesaplanmıştır. IdeStatik programının analiz
sonuçlarına bakıldığında Etabs programına göre; ölü yük (G) mukayesesinde %37,1
oranında daha az hesaplanmış; hareketli yük (Q) mukayesesinde %38.7 oranında
daha az hesaplanmış, X Yönü deprem mukayesesinde %86.4 oranında farklı
hesaplanmış, Y Yönü deprem mukayesesinde %98.9 farklı hesaplanmıştır.
Sonuçların bu denli farklı olması değerlendirilirse, IdeStatik programının
güvenilirlikten uzaklaştığı görülmektedir.
Genel olarak kolon ve kiriş sonuçları incelendiğinde, Etabs ve Sta4-Cad
programlarıyla bulunan değerlerin birbirlerine yakın olduğu görülmektedir. Oluşan
küçük farkların, sistemin genel davranışını etkileyecek oranlarda olmadığı ve sistemi
bir deprem anında tehlike altına atmayacağı aşikârdır. Sonuç olarak, Mod Birleştirme
Yöntemi ile bulunan deprem yükleri altında Sta4-Cad programının vermiş olduğu
değerlerin güvenilir olduğu görülmektedir. Etabs ve IdeStatik programlarıyla
bulunan sonuçlar incelendiğinde ise değerlerin çok farklı hesaplandığı görülmektedir.
Özelikle oranların en fazla hesaplandığı sonuçlar dikkate alındığında; IdeStatik
4. BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI___Engin Emre GÜLTEKİN
87
programının bulduğu değerlerin Etabs programıyla bulunan değerlerden az olduğu
görülmektedir. Sonuç olarak IdeStatik programının bulmuş olduğu yüklerin olması
gerekenden daha az olduğu, bu yüzden taşıyıcı sistemin mevcutta olması gerekenden
daha az kesitlerde ve donatıda hesap edileceği ve uygulanacağı düşünülürse;
yapılacak binanın güvenilirliğinden emin olmak mümkün değildir.
Bir deprem bölgesi olan ülkemizde, yapı analiz programlarıyla ilgili
incelemelerin daha fazla yapılması gerektiği, bu programlara kabul verilirken daha
hassas davranılması ve iyice tetkiklerden geçirilerek vermiş olduğu sonuçların
güvenilirliğinin kesinliğe ulaştırılması gerektiği görülmektedir.
5.MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI__________________ Engin Emre GÜLTEKİN
88
5.MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRME
ÇALIŞMALARI
Bu bölümde, mevcut binaların deprem yükleri altında performanslarının
değerlendirilmesi ve güçlendirme çalışmalarında izlenmesi gereken işlem
basamakları özetlenmektedir.
Burada sözü edilen ilke ve kurallar, hiç deprem etkisinde kalmamış ve/veya
hasar görmemiş binalara uygulanabileceği gibi, depremde hafif ve orta hasar görmüş
binalara da uygulanabilir.
Mevcut bir binanın değerlendirilmesi ve güçlendirme çalışmalarında ilk adım,
değerlendirme raporunun hazırlanmasıdır. Daha sonra gerekli görülmesi halinde
güçlendirme yöntem ve ilkelerine karar verilmektedir. Son adımda ise, belirlenen
ilke ve yönteme uygun olarak güçlendirme projesi hazırlanmaktadır.
5.1. Değerlendirme Raporunun Hazırlanması
Değerlendirme raporunun hazırlanmasında takip edilecek işlem basamakları
aşağıdaki gibidir.
5.1.1. Binadan Bilgi Toplanması
Değerlendirilmesi planlanan bina yerine gidilerek incelemeler yapılmalıdır.
Değerlendirme raporunda binanın yerleşim durumu ve kat adedi yanında, yapılan
geoteknik ve malzeme incelemelerinin sonuçları özet olarak verilir. Mevcut bina için
bölgedeki deprem durumu göz önüne alınarak zemin karakteristik periyotları ve etkin
yer ivmesi katsayısı da belirtilmelidir. Geoteknik inceleme çevredeki genel zemin
durumu belirtildikten sonra yapısal hasar ve muhtemel güçlendirme sistemi ile
doğrudan ilgili geoteknik, endeks ve mühendislik parametreleri verilmelidir. Ayrıca
sıvılaşma, heyelan vs. risklerde araştırılmalıdır. Yer altı su seviyesi hakkında bilgi,
binadaki temel durumu ve temel derinliği de geoteknik inceleme sırasında tespit
edilir. Binanın mevcut taşıyıcı sistemindeki beton kalitelerini belirlemek için uygun
5.MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI__________________ Engin Emre GÜLTEKİN
89
sayıda numune alınmalı ve daha çok sayıda darbeli çekiç deneyi uygulaması ile
betonda ses hızı ölçüm deneyleri yapılmalıdır. Ölçülen bu tahribatsız değerler ile
beton numunesi sonuçları arasında korelasyon kurularak, beton kalitesi konusunda
oldukça gerçekçi sonuç elde etmek mümkündür. Açılan kiriş ve kolon gibi
elemanlardan alınacak donatı numuneleri üzerinde yapılacak çekme deneyi ile
donatının kalitesi de belirlenebilir.
Taşıyıcı sistemin tanıtılması değerlendirme raporunun en önemli bölümünü
teşkil eder. Mevcut yapı ile ilgili röleve çalışmaları kesinlikle yapılmalıdır. Binanın
projesi mevcut ise, bu projenin ne derecede yerindeki durumla uyuştuğunun tespit
edilmesi ve farklılıkların bildirilmesi önemlidir. Genellikle eski binalar için proje
bulmak mümkün olmaz. Bu durumda binanın mimari rölevesi ile taşıyıcı sistem
rölevesinin hazırlanması gerekir. Her kat için hazırlanacak mimari rölevede binadaki
kapı ve pencere yerleri yanında, hacimlerin kullanış biçimlerinin de işaret edilmesi
uygundur. Taşıyıcı sistem rölevesinde ise, döşeme türü, kolon ve varsa perdelerin
yerleşim durumu ile kirişlerin plandaki düzeni belirtilmelidir. Bu elemanlarının
yerlerinin ve geometrik boyutlarının belirlenebilmesi için bazı duvarların kırılması
gerekebilir. Özellikle kirişlerin bölme duvarları içinde kalması ve asmolen
döşemelerde geniş kirişlerin döşeme içinde bulunması taşıyıcı sistemin
belirlenmesinde büyük zorluk çıkarır. Yer yer bu elemanlarda paspayı kaldırılarak,
eğer proje varsa donatının yerleştirilme durumu hakkında ve eğer proje yoksa mevcut
donatı düzeni hakkında bilgi toplanır. Bütün bu bilgilerin elde edilmesinde daima
belirsizliklerle karşı karşıya bulunulacağı gözden kaçırmamalıdır. İncelemeyi yapan
uzman inşaat mühendisinin mevcut projeyi veya hazırlanan taşıyıcı sistem rölevesini
esas alarak bilgiler toplaması güçlendirme projesinin hazırlanması durumunda
önemli hususların gözden kaçmasını önleyecektir.
Mevcut bina, ilgili kurumlardan alınan ruhsat ve eklerine göre yapılmış ise
binanın üretildiği tarihe göre proje ve eklerini temin etme yoluna gidilmelidir.
Mevcut binalardan bilgi toplanması, binalarda meydana gelen veya muhtemel bir
5.MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI__________________ Engin Emre GÜLTEKİN
90
depremde hasar alacağı düşünülen binaların güçlendirilmesi bu bilgiler ışığında
yapıldığından hayati önem taşımaktadır.
5.1.2. Binanın Performans Analizi
Detaylı bilgi toplanmasından sonra, binanın bilgisayar ortamında
modellenmesi ve DBYBHY kuralları gereğince performans analizinin yapılması
gerekmektedir. Bu aşamada kullanılacak analiz yöntemine, çalışmadan sorumlu
uzman inşaat mühendisi karar vermelidir. Bilgisayar programlarından alınan analiz
sonuçlarının yorum ve değerlendirilmesi de inşaat mühendisinin sorumluluğundadır.
5.2. Güçlendirme İlke ve Yönteminin Belirlenmesi
Değerlendirme sonucunda güçlendirilmesine karar verilen bina için
güçlendirme ilke ve yöntemleri belirlenmelidir. Sistem toplam deprem güvenliği
kolonların mantolanması ile oluşturulabileceği gibi güçlendirme perdelerinin
öngörülmesi ile de sağlanabilir. Bunun için mantolanması uygun görülen kolonların
bildirilmesi veya muhtemel perde yerlerinin işaretlenmesi önemlidir. Seçilen perde
düzeni, daha sonra yapılacak proje çözümlerinde alınacak sonuçlara göre kontrol
edilmelidir. Yerinde yapılacak incelemede önerilen kolon mantolanmasının veya
perde yerlerinin mimari bakımdan bir sakınca doğurup doğurmadığına bakılmalıdır.
5.3. Güçlendirme Projesinin Hazırlanması
Güçlendirme ilke ve yöntemlerinin belirlenmesinden sonra, yapı performansı
yeniden test edilerek binanın yeterli deprem güvenliğine kavuşup kavuşmadığı
belirlenmelidir.
Binada yapılan güçlendirmenin maliyeti hesaplanmalı, binanın servis ömrü,
kullanabilirliliği gözetilerek binanın yeniden üretilme maliyeti hesabı yapılmalı bu
oran % 40 mertebelerinin üzerinde ise binanın güçlendirilmesinden vazgeçilerek
yıkılıp yeniden yapılma yoluna gidilmelidir.
5.MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI__________________ Engin Emre GÜLTEKİN
91
Nihai kararın güçlendirme yönünde verilmesi halinde, güçlendirme uygulama
projeleri yeterli teknik detayı içerecek şekilde hazırlanmalıdır.
.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
92
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ
DEĞERLENDİRİLMESİ
Bu bölümde, Adana ili Ceyhan Özel Güven Varlı Okulu binasının mevcut
durumunun değerlendirilmesi gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla, esas olarak önceki
bölümde güvenilirliği tespit edilmiş olan Sta4-Cad programından yararlanılmıştır.
Bina performansı, doğrusal elastik hesap yöntemlerinden Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi ile belirlenmiştir.
Kolonlarda ve kirişlerde Etki/Kapasite oranları için elde edilen sonuçlar, X-
Track programının verdiği sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Kullanılan bütün
programlara ait data dosyaları Ekli CD’de yer almaktadır.
6.1. Mevcut Bina Bilgileri
6.1.1. Bina Bilgi Düzeyi
Okul binasının onaylı mevcut betonarme projeleri olduğundan ve yerinde
yapılan ölçümlerde ilgili betonarme projesinin eksiksiz uygulandığı tespit
edildiğinden, okul binası “Kapsamlı Bilgi Düzeyi”ne girmektedir. Proje verilerinde
DBYBHY Çizelge 7.1’e göre Bilgi Düzeyi Katsayısı olarak “1.00” kullanılacaktır.
6.1.2. Bina Geometrisi
Binanın mevcut betonarme projeleri ile yerinde yapılan ölçümlerde ilgili betonarme
projenin eksiksiz uygulandığı görülmüştür. Yerinde yapılan incelemelerde binanın
ayrık nizam olarak yapıldığı ve mevcut binada kısa kolon gibi olumsuzlukların
olmadığı görülmüştür.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
93
6.1.3. Eleman Detayları
DBYBHY 7.2.6.2.ye göre okul binasının perde ve kolonlarının %10’u,
kirişlerinin %5’inin pas payları sıyrılarak donatı ve donatı bindirme boyları tespitleri
yapılmış ve projesine uygun olduğu yerinde tespit edilmiştir. Pas payı sıyrılmayan
elemanların %20’sinde donatı tespit cihazı ile de donatı tespitleri yapılmış ve
projedeki adetleri ve aralıkları sağladığı yerinde görülmüştür. Dolayısıyla, “Donatı
Gerçekleşme Katsayısı” “1” alınmıştır. Donatı tespit cihazı ile kolonlara ait elde
edilen röntgen sonuçları, Ek-1’de verilmiştir.
6.1.4. Malzeme Özellikleri
DBYBHY 7.2.6.3.e göre her katta ilk önce Beton Çekiç Testi yapılarak
malzeme dayanımı en düşük kolonlar tespit edilmiş ve bunların içinden 3 tanesinin
karot numuneleri alınmış ve laboratuarda test edilerek betonun malzeme dayanımları
tespit edilmiştir. Ayrıca donatı örnekleri de alınarak, çeliğin malzeme dayanımı tespit
edilmiştir. Bu malzeme bilgileri 6.1.5.’de verilmiştir. Kolonlar için alınan karot
sonuçları Ek-2’de verilmiştir.
6.1.5. Mevcut Bina Genel Bilgileri
Bina Kullanım Amacı : Okul
Kat Sayısı : 3
Kat Yüksekliği : Çizelge 6.1’de verilmiştir.
Çizelge 6.1 Kat Yükseklikleri
KAT NO KAT YÜKSEKLİĞİ (M) 3 3.3
2 3.3
1 3
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
94
Bodrum Kat Sayısı : --
Zemin Emniyet Gerilmesi : 11 t/m2
Zemin Yatak Katsayısı : Ks = 1320 t/m3
Taşıyıcı Sistem : Yerinde Dökme Betonarme Çerçeveli Sistem
6.1.6. Mevcut Bina Deprem Bilgileri
3 boyutlu görünüşü Şekil 6.1’deki gibi olan yapıya ait bilgiler aşağıda
görüldüğü gibidir.
Deprem Bölgesi (A0) : A0 = 0.3 (2. Deprem Bölgesi)
Deprem Yapı Davranış Katsayısı (R): Rx = 4; Ry = 4
Spektrum Karakteristik Periyotları : TA = 0.10 s; TB = 0.30 s
Hareketli Yük Katılım Katsayısı : n = 0.6 (DBYBHY Çizelge 2.7 gereği)
Deprem Yükü Eksantirisitesi : 0.05 (DBYBHY 2.7.3 gereği)
6.1.7. Mevcut Bina Yapı Malzeme Bilgileri
Beton Sınıfı : BS9
Çelik Sınıfı : S220
Elastisite Modülü : 237500 kg/cm2
Şekil 6.1 Mevcut Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
95
6.1.8. Mevcut Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri
Kolon Boyutları : Ek-3 kalıp planında verilmiştir.
Kiriş Boyutları : Ek-3 kalıp planında verilmiştir.
Döşeme kalınlığı : 15 cm (Plak Döşeme)
6.1.9. Mevcut Binanın Yük Bilgileri
Döşeme Sabit Yükü (G1) : Ek-3 kalıp planında verilmiştir.
Döşeme Hareketli Yükü (Q) : Ek-3 kalıp planında verilmiştir.
Kiriş Yükü (G2) : Ek-3 kalıp planında verilmiştir.
Taşıma Gücü Malzeme Katsayıları :
— Beton : 1.5
— Çelik : 1.15
Taşıma Gücü Yük Katsayıları :
—Sabit Yük : 1.4
—Hareketli Yük : 1.6
6.1.10. Mevcut Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı
Denklem 6.1’e göre hesaplanan kat ağırlıkları Çizelge 6.2 görülmektedir.
∑Wk= Wg + n x Wq (Denklem 6.1)
Wg : Kata Etkiyen Ölü Yük Wq : Kata Etkiyen Hareketli Yük n : Hareketli Yük Katılım Katsayısı Wk : Toplam Kat Ağırlığı
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
96
Çizelge 6.2 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları Kat
No H (m) Wg (t) Wq (t) ∑Wk (t)
3 9.60 180.34 129.41 257.987
2 6.30 298.85 130.20 376.972
1 3.00 321.97 130.66 400.361
∑Wk 1035.319
6.2. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için Can Güvenliği
Performans Hedefinin İrdelenmesi
Sta4-Cad yapı analiz programı ile Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi
kullanılarak ve mevcut bina bilgileri girilerek hesaplanan okul binası; DBYBHY
Bölüm 7 – Tablo 7.7’ye göre, bina kullanım amacı ve türü “İnsanların Uzun Süreli
ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” kısmına girdiğinden, 50 yılda aşılma olasılığı
%2 olan deprem durumu için “Can Güvenliği (CG)” koşuluna göre performans
hedefinin yeterli olup olmadığı tespit edilmiştir.
6.2.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı
Sta4-Cad programı ile yapılan deprem analizinde Eşdeğer Deprem Yüklerinin
hesabı için Yeni Deprem Yönetmeliğine göre belirlenen parametre değerleri Çizelge
6.3.’de görülmektedir.
Çizelge 6.3 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri
Parametre Değerleri Birim Toplam Bina Ağırlığı ton 1035.319
X Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1x sn 0.5764
Y Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1y sn 1.0427
Spektrum Karakteristik Peryotları sn TA = 0.15 ; TB = 0.60
X Yönü Spektrum Katsayısı - S(Tx) - 2.5
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
97
Çizelge 6.3’ün Devamı
Parametre Değerleri Birim
Y Yönü Spektrum Katsayısı - S(Ty) - 1.6067
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı - Ra(Tx) = 1 ; Ra(Ty) = 1
X Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1x) - 1.125
Y Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1y) - 0.723
X Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vtx ton 291.184
Y Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vty ton 187.134
Çizelge 6.3.’de sunulan değerlere bağlı olarak her kat için hesaplanan
Eşdeğer deprem yükleri Çizelge 6.4.’de görülmektedir.
Çizelge 6.4 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)
Kat No Fx Fy 3 123.019 79.060
2 111.683 71.775
1 56.482 36.299
∑ 291.184 187.134
6.2.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri
DBYBHY 7.3.1.e göre sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum
tanımlanmıştır. Bunlar Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve
Göçme Sınırı (GÇ)’dır. Bu hasar sınırları arasında kalan bölgeler isimlendirilmiş ve
DBYBHY 7.3.2. Şekil 7.1.de gösterilmiştir. Buna göre, kritik kesitlerinin hasarı
MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesinde, MN ile GV arasında kalan
elemanlar Belirgin Hasar Bölgesinde, GV ile GÇ arasında kalan elemanlar İleri
Hasar Bölgesinde,GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme Bölgesinde yer alırlar. Minimum
Hasar Bölgesinde kalan elemanlar MH, Belirgin Hasar Bölgesinde kalan elemanlar
BH, Göçme Bölgesinde kalan elemanlar ise IH olarak adlandırılacaktır. Analiz
sonuçlarına göre yapı elemanlarının hangi hasar sınırları ve hasar bölgelerinde
kaldığı; elemanların ilk önce Etki/Kapasite oranları DBYBHY Bilgilendirme Eki
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
98
7A’ya göre belirlendikten sonra, DBYBHY Çizelge 7.2, Çizelge 7.3 ve Çizelge 7.4
kullanılarak belirlenecektir.
6.2.3. Kolon ve Kirişlerde Etki/Kapasite Oranlarının Hesaplanması
Kolonlarda Etki/Kapasite oranlarının hesabı için DBYBHY Bilgilendirme Eki
7A. kullanılmıştır. Sta4-Cad yapı analiz programının kapasite oranı hesap
sonuçlarının doğruluğunu kontrol etmek için, bu bölümde kolonlara ait etki/kapasite
oranları ayrıca, California Üniversitesi’nde Dr. Charles Chadwell tarafından
geliştirilmiş olan X-Track analiz programı yardımı ile hesaplanmıştır. Bu analiz
programı farklı kesit geometrisine sahip tüm kolon ve kirişlerde moment kapasite
hesabı yapabilmektedir.
(1) Bazı Kolonlar İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması
Binanın bazı kolonları için Sta4-Cad ve X-Track programları yardımıyla
hesaplanan Etki/Kapasite oranları ve X-Track programına göre bağıl hata değerleri
Çizelge 6.5’de verilmektedir.
N : Eksenel Kuvvet ME : Deprem Etkisi Altında Oluşan Moment MA : Artık Moment Kapasitesi Mr : Taşıma Gücü Momenti r : Hasar Sınırını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranı
Çizelge 6.5 Bazı Kolonlar İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması
X-TRACK STA4-CAD BAĞIL HATA
Kolon No
Deprem Yönü N (t)
ME (tm)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA) %
S101
- X 28.821 57.55 4.33 4.64 13.29 4.29 4.69 13.41 0.9 + X 19.156 57.55 4.64 4.95 12.40 4.69 5.09 12.27 1.0 - Y 26.625 45.25 1.73 2.11 26.21 2.01 2.49 22.51 14.1 + Y 20.092 45.25 1.98 2.36 22.89 2.63 3.11 17.21 24.8
S106
- X 38.730 63.82 5.02 5.07 12.71 4.49 4.54 14.21 11.8 + X 39.753 63.82 5.02 5.07 12.71 4.34 4.39 14.71 15.7 - Y 40.786 31.04 1.69 2.35 18.38 1.43 2.2 21.71 18.1 + Y 37.588 31.04 1.76 2.42 17.62 2.86 3.63 10.85 38.4
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
99
Çizelge 6.5’in Devamı
X-TRACK STA4-CAD BAĞIL HATA
Kolon No
Deprem Yönü N (t)
ME (tm)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA) %
S114
- X 50.608 58.12 4.30 4.65 13.51 3.27 3.71 17.77 31.5 + X 49.961 58.12 4.36 4.70 13.34 4.02 4.46 14.46 8.4 - Y 49.823 20.00 2.07 2.13 9.66 1.68 1.75 11.91 23.3 + Y 49.823 20.00 2.07 2.13 9.66 1.79 1.86 11.17 15.6
S120
- X 30.824 10.33 2.40 2.43 4.31 2.32 2.36 4.45 3.2 + X 35.846 10.33 2.41 2.44 4.28 2.29 2.33 4.51 5.4 - Y 38.691 108.3 4.60 5.07 23.55 4.91 5.51 22.06 6.3 + Y 34.514 108.3 4.58 5.05 23.66 4.17 4.77 25.97 9.8
S125
- X 21.083 58.26 4.67 4.71 12.48 4.47 4.52 13.03 4.4 + X 20.973 58.26 4.67 4.71 12.48 4.40 4.45 13.24 6.1 - Y 21.060 18.89 2.13 2.13 8.87 2.26 2.26 8.36 5.7 + Y 21.060 18.89 2.13 2.13 8.87 2.27 2.27 8.32 6.2
S203
- X 27.623 57.22 4.57 4.93 12.51 4.43 4.92 12.92 3.3 + X 27.918 57.22 4.57 4.93 12.51 4.75 5.24 12.05 3.7 - Y 30.155 23.57 1.78 2.42 13.27 0.88 1.63 26.78 101.8 + Y 25.735 23.57 4.24 4.87 5.57 3.86 4.61 6.11 9.7
S208
- X 16.074 58.91 4.03 4.44 14.62 3.83 4.32 15.38 5.2 + X 19.463 58.91 4.25 4.66 13.88 4.84 5.33 12.17 12.3 - Y 18.628 23.33 1.04 2.05 22.53 1.16 2.37 20.11 10.7 + Y 18.628 23.33 3.62 4.64 6.44 3.19 4.40 7.31 13.5
S223
- X 12.818 47.91 4.11 4.14 11.67 4.04 4.09 11.86 1.6 + X 13.043 47.91 4.11 4.14 11.67 4.12 4.17 11.63 0.3 - Y 12.969 4.65 1.75 1.77 2.66 1.90 1.93 2.45 7.9 + Y 12.969 4.65 1.75 1.77 2.66 1.89 1.92 2.46 7.5
S310
- X 4.999 9.82 2.36 3.09 4.16 2.04 2.92 4.81 15.6 + X 6.342 9.82 0.76 1.49 12.91 0.81 1.69 12.12 6.1 - Y 6.459 53.49 2.10 3.33 25.46 1.68 3.65 31.84 25.1 + Y 4.738 53.49 2.32 3.09 23.03 4.82 6.04 11.10 51.8
S315
- X 14.225 27.89 4.20 4.23 6.63 4.19 4.22 6.66 0.5 + X 14.393 27.89 4.20 4.23 6.63 4.22 4.25 6.61 0.3 - Y 13.593 21.12 2.20 4.23 9.58 3.88 6.23 5.44 43.2 + Y 15.011 21.12 0.16 1.87 133.49 0.04 2.39 527.94 295.5
S329
- X 6.773 26.93 3.05 3.44 8.82 3.00 3.42 8.98 1.8 + X 8.660 26.93 3.27 3.65 8.23 4.14 4.56 6.50 21.0 - Y 4.269 19.50 1.07 1.38 18.15 1.65 1.91 11.82 34.9 + Y 10.205 19.50 1.35 1.65 14.47 1.42 1.68 13.73 5.1
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
100
Çizelgeden görüldüğü gibi Etki/Kapasite Oranları bazı kolonlar hariç birbirine
yakın çıkmıştır. Bağıl hata oranları çok büyük olan kolonlar incelendiğinde, artık
moment kapasitelerinin çok küçük olduğu görülmektedir. Etki/Kapasite Oranı
formülünde kolonun taşıma gücü momenti hariç diğer değerler aynı olduğu için
oluşan farklar, taşıma gücü momentlerinden ve DBYBHY 7A.1.3. maddesinde
bahsedilen ardışık yaklaşım hesabı kullanıldığı için bu hesap sonucunda bulunan
Etki/Kapasite oranının kabulündeki hassaslıktan kaynaklanmaktadır.
(2) Bazı Kirişler İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması
Binanın bazı kirişleri için Sta4-Cad ve X-Track programları yardımıyla
hesaplanan Etki/Kapasite oranları ve X-Track programına göre bağıl hata oranları
Çizelge 6.6’da verilmektedir.
ME : Deprem Etkisi Altında Oluşan Moment
MA : Artık Moment Kapasitesi
Mr : Taşıma Gücü Momenti
r : Hasar Sınırını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranı
Çizelge 6.6 Bazı Kirişler İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması
X-TRACK STA4-CAD BAĞIL HATA
Kiriş No
Deprem Yönü
ME (tm)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA) %
K10
1
- X SOL 81,382 6,17 7,81 13,19 4,23 6,30 19,24 45,9 - X SAĞ 62,849 4,42 7,81 14,21 6,08 10,57 10,34 27,2 + X SOL 81,382 5,85 7,49 13,90 4,50 6,57 18,08 30,1 + X SAĞ 62,849 4,42 7,81 14,21 4,53 9,02 13,87 2,4
K10
5
- X SOL 56,066 5,35 9,96 10,48 4,81 10,63 11,66 11,3 - X SAĞ 56,086 6,85 9,96 8,18 6,84 10,86 8,20 0,2 + X SOL 56,066 5,35 9,96 10,48 8,19 14,01 6,85 34,6 + X SAĞ 56,086 6,85 9,96 8,18 3,90 7,92 14,38 75,8
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
101
Çizelge 6.6’nın Devamı
X-TRACK STA4-CAD BAĞIL HATA
Kiriş No
Deprem Yönü
ME (tm)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA)
MA (tm)
MR (tm)
r (ME/MA) %
K11
2
- X SOL 48,219 5,42 9,50 8,89 5,53 10,51 8,72 1,9 - X SAĞ 47,229 4,77 10,19 9,89 8,36 14,92 5,65 42,9 + X SOL 48,219 5,42 9,50 8,89 7,15 12,13 6,74 24,2 + X SAĞ 47,229 4,77 10,19 9,89 4,70 11,26 10,05 1,6
K11
9
- X SOL 61,152 3,42 5,02 17,87 2,53 4,70 24,17 35,3 - X SAĞ 51,020 2,36 5,21 21,64 5,93 9,79 8,60 60,3 + X SOL 61,152 3,23 4,83 18,93 4,80 6,97 12,74 32,7 + X SAĞ 51,020 2,36 5,21 21,64 2,96 6,82 17,24 20,3
K12
4
- X SOL 46,094 2,58 5,21 17,88 3,16 6,71 14,59 18,4 - X SAĞ 44,101 3,09 5,21 14,27 5,26 8,09 8,38 41,3 + X SOL 46,094 2,58 5,21 17,88 5,72 9,27 8,06 54,9 + X SAĞ 44,101 2,91 5,02 15,16 2,07 4,90 21,31 40,6
K20
3
- X SOL 43,302 5,91 9,15 7,33 5,17 9,37 8,38 14,3 - X SAĞ 43,360 5,93 10,37 7,32 8,04 13,50 5,39 26,4 + X SOL 41,558 5,91 9,15 7,04 6,96 11,16 5,97 15,2 + X SAĞ 43,360 5,93 10,37 7,32 4,96 10,42 8,74 19,4
K20
8
- X SOL 42,350 5,32 9,15 7,96 2,76 7,28 15,34 92,7 - X SAĞ 45,512 3,96 10,37 11,48 9,82 18,05 4,63 59,7 + X SOL 42,350 5,33 9,15 7,95 7,49 12,01 5,65 28,9 + X SAĞ 45,512 3,96 10,37 11,48 3,19 11,42 14,27 24,3
K21
4
- X SOL 35,469 4,72 9,03 7,51 6,12 11,31 5,80 22,8 - X SAĞ 34,962 4,42 9,77 7,90 8,29 14,62 4,22 46,6 + X SOL 35,469 4,72 9,03 7,51 7,36 12,55 4,82 35,8 + X SAĞ 34,962 4,42 9,77 7,90 2,96 9,29 11,81 49,5
K22
1
- X SOL 35,255 2,54 5,21 13,88 3,13 6,70 11,26 18,9 - X SAĞ 35,340 2,39 5,21 14,76 5,89 9,64 6,00 59,3 + X SOL 35,255 2,54 5,21 13,88 5,76 9,33 6,12 55,9 + X SAĞ 35,340 2,39 5,21 14,76 3,00 6,75 11,78 20,2
K30
6
- X SOL 18,159 6,07 8,99 2,99 4,07 7,25 4,46 49,2 - X SAĞ 19,315 8,69 10,12 2,22 5,32 6,88 3,63 63,5 + X SOL 18,159 6,07 8,99 2,99 6,67 9,85 2,72 9,0 + X SAĞ 19,315 8,69 10,12 2,22 4,91 6,47 3,93 77,0
Çizelgeden görüldüğü gibi Etki/Kapasite Oranları bazı kirişler hariç birbirine
uzak çıkmıştır. Etki/Kapasite Oranı formülünde kirişin taşıma gücü momenti hariç
diğer değerler aynı olduğu için oluşan farklar, taşıma gücü momentlerinden
kaynaklanmaktadır.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
102
6.2.4. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
6.2.4.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü
Göreli Kat Ötelemesi oranına göre, hasar sınırlarını tanımlayan değerler
Çizelge 6.7’de verilmiştir. Buna göre, Sta4-Cad yapı analiz programının analiz
sonuçlarına göre göreli kat ötelemeleri ve hasar sınırları Çizelge 6.8’deki gibidir.
Çizelge 6.7 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları
Göreli Kat Ötelemesi
Oranı
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
(δi)max/hi 0.01 0.03 0.04
Buna göre katlarda oluşan hasar değerleri aşağıdaki gibidir.
MH<0.01<BH<0.03<IH<0.04<GB
Çizelge 6.8 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri
Kat No hi X Yönü Rx.∆x/h Y Yönü Ry.∆y/h 3 3,30 0,0101509 (BH) 0,0262750 (BH) 2 3,30 0,0184186 (BH) 0,0404260 (GB) 1 3,00 0,0162252 (BH) 0,0310569 (IH)
Çizelge 6.8’de görülen değerler binanın kütle merkezindeki rölatif deplasman
değerleri olup, o kata ait elemanların hasar sınırları hakkında ön fikir vermektedir.
6.2.4.2. Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi
Mevcut bina için deprem etkisi altında hesaplanan kat kesme kuvvetleri ve
taşıma kapasitesi değerleri Çizelge 6.9’da görülmektedir.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
103
Çizelge 6.9 Can Güvenliği Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetleri
X Yönü Y yönü
Kat No
Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Ve/Vr Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi
(Vr) Ve/Vr
3 123.02 60.80 2.02 79.060 25.88 3.05 2 234.70 75.09 3.13 150.84 33.72 4.47 1 291.18 79.15 3.68 187.13 35.73 5.24
Çizelge 6.9’un incelenmesinden görüleceği gibi mevcut yapının, yapıya
etkiyen deprem yüklerini güvenle taşıyamadığı görülmektedir. Örneğin X yönü 1.
katın taşıma kapasitesi 79.15 ton iken mevcut yapıya etkiyen deprem yükü 291.18
ton olup taşıma kapasitesinin 3,68 katı kadar deprem yükü etki etmektedir.
6.2.4.3. Hasar Yüzdeleri
“Can Güvenliği” performans düzeyi için kirişlerdeki hasar yüzdeleri Çizelge
6.10 ve 6.11’de, kolonlardaki hasar düzeyleri Çizelge 6.12 ve 6.13’te verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için herhangi
bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap sonucunda, ikincil
(yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler hariç olmak üzere kirişlerin en
fazla % 30’u İleri Hasar Bölgesi’ne geçebilmektedir. Okul binasının mevcut
durumdaki kirişlerinin X deprem yönü için 1. katta ve Y deprem yönü için 1. ve 2.
katta belirtilen bölgeyi geçtiği Çizelge 6.10 ve Çizelge 6.11’de görülmektedir.
Çizelge 6.10 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 66,7 33,3 0,0 0,0 70,4 29,6 0,0 0,0 2 3,7 51,9 29,6 14,8 11,1 44,4 29,6 14,8 1 0,0 19,2 46,2 34,6 0,0 15,4 50,0 34,6
Max. 66,7 51,9 46,2 34,6 70,4 44,4 50,0 34,6
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
104
Çizelge 6.11 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 30,0 70,0 0,0 0,0 30,0 70,0 0,0 0,0 2 0,0 30,0 50,0 20,0 0,0 40,0 30,0 30,0 1 0,0 28,6 35,7 35,7 0,0 14,3 42,9 42,9
Max. 30,0 70,0 50,0 35,7 30,0 70,0 42,9 42,9
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için İleri
Hasar Bölgesi’ndeki kolonların, her bir katta kolonlar tarafından taşınan kesme
kuvvetine toplam katkısı %20’nin altında olmalıdır. En üst katta İleri Hasar
Bölgesi’ndeki kolonların kesme kuvvetleri toplamının, o kattaki tüm kolonların
kesme kuvvetlerinin toplamına oranı en fazla %40 olabilir. Okul binasının mevcut
durumdaki kolonlarının tüm katlarda neredeyse tamamının Göçme Bölgesi’nde
olduğu ve belirtilen oranları geçtiği Çizelge 6.12 ve Çizelge 6.13’de görülmektedir.
Çizelge 6.12 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 0,0 2,8 4,6 92,6 0,0 2,1 0,0 97,9 2 0,0 0,0 2,3 97,7 0,0 0,0 0,0 100,0 1 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0
Max. 0,0 2,8 4,6 100,0 0,0 2,1 0,0 100,0
Çizelge 6.13 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 0,0 12,4 8,5 79,1 0,0 14,5 6,8 78,7 2 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 1 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0
Max. 0,0 12,4 85 100,0 0,0 14,5 6,8 100,0
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
105
6.2.4.4. Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların
Kesme Kuvveti Dağılımı
Alt ve üst kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini aşan kolonların kesme
kuvveti dağılımı sırasıyla Çizelge 6.14 ve Çizelge 6.15’te verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için herhangi
bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde birden Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan
kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından
taşınan kesme kuvvetine oranının %30’u aşmaması gerekir. Doğrusal Elastik
Yöntem kullanıldığı için, alt ve üst düğüm noktalarının ikisinde birden DBYBHY
Denklem (3.3)’ün sağlandığı kolonlar bu hesaba dahil edilmemiştir. Çizelge 6.14 ve
Çizelge 6.15’de görüldüğü gibi X ve Y Yönünün ikisinde birden her katta kolonlarda
kesme kuvvetinin %30’undan fazlası Minimum Hasar Sınırını aşan kolonlar
tarafından taşınmaktadır.
Çizelge 6.14 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı (-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH+IH+GB MH BH+IH+GB 3 8,2 91,8 11,3 88,7 2 11,5 88,5 10,6 89,4 1 14,3 85,7 17,9 82,1
Max. 14,3 91,8 17,9 89,4
Çizelge 6.15 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH+IH+GB MH BH+IH+GB 3 28,6 71,4 46,1 53,9 2 35,7 64,3 37,3 62,7 1 46,5 53,5 41,4 58,6
Max. 46,5 71,4 46,1 62,7
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
106
6.2.4.5. Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı
Çizelge 6.16’da Can Güvenliği (CG) bakımından yetersiz olan kolon ve kiriş
bilgileri görülmektedir. Eleman Sayısı sütununda rakamlardan birincisi yetersiz olan
eleman sayısını, ikincisi ise kattaki tüm eleman sayısını göstermektedir. Görüldüğü
gibi tüm katlarda güçlendirilmesi gereken eleman mevcuttur.
Çizelge 6.16 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı
KAT NO
X YÖNÜ Y YÖNÜ KİRİŞ KOLON KİRİŞ KOLON
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
3 0/27 0,0 29/30 96,7 0/10 0,0 22/30 73,3 2 12/27 44,4 30/30 100,0 7/10 70,0 30/30 100,0 1 22/26 84,6 30/30 100,0 12/14 85,7 30/30 100,0
6.2.5. Can Güvenliği Performans Düzeyi için Güçlendirme Projesinin
Gerekliliğinin İrdelenmesi
Çizelge 6.9’da verilen bilgiler sonucunda; binaya etkiyen eşdeğer deprem
yükünün binanın taşıyabileceği sınırların çok üzerinde olduğu, neredeyse katlardaki
tüm kolon ve kirişlerin belirtilen hasar sınırlarını aştığı, kolonlar için katlardaki
kesme kuvvetinin %30’undan fazlasının Minimum Hasar Sınırını aşan kolonlar
tarafından taşındığı ve binanın Can Güvenliği (CG) Performans Düzeyini
sağlamadığı görülmektedir. Bu veriler ışığında DBYBHY Bölüm 7’ye göre
güçlendirmenin gerekli olduğu görülmektedir.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
107
6.3. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen Kullanım
Performans Hedefinin İrdelenmesi
Sta4-Cad yapı analiz programı ile Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi
kullanılarak ve mevcut bina bilgileri girilerek hesaplanan okul binası; DBYBHY
Bölüm 7 – Tablo 7.7’ye göre, bina kullanım amacı ve türü “İnsanların Uzun Süreli
ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” kısmına girdiğinden, 50 yılda aşılma olasılığı
%10 olan deprem durumu için “Hemen Kullanım” koşuluna göre performans
hedefinin yeterli olup olmadığı tespit edilmiştir.
6.3.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı
Sta4-Cad programı ile yapılan deprem analizinde Eşdeğer Deprem Yüklerinin
hesabı için Yeni Deprem Yönetmeliğine göre belirlenen parametre değerleri Çizelge
6.17.’de görülmektedir.
Çizelge 6.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri
Parametre Değerleri Birim Toplam Bina Ağırlığı ton 1035.319
X Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1x sn 0.5764
Y Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1y sn 1.0427
Spektrum Karakteristik Peryotları sn TA = 0.15 ; TB = 0.60
X Yönü Spektrum Katsayısı - S(Tx) - 2.5
Y Yönü Spektrum Katsayısı - S(Ty) - 1.6067
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı - Ra(Tx) = 1 ; Ra(Ty) = 1
X Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1x) - 1.125
Y Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1y) - 0.7230
X Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vtx ton 194.12
Y Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vty ton 124.76
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
108
Çizelge 6.17.’de sunulan değerlere bağlı olarak her kat için hesaplanan
Eşdeğer deprem yükleri Çizelge 6.18.’de görülmektedir.
Çizelge 6.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)
Kat No Fx Fy 3 123.019 79.060
2 111.683 71.775
1 56.482 36.299
∑ 291.184 187.134 6.3.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri
DBYBHY 7.3.1.e göre sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum
tanımlanmıştır. Bunlar Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve
Göçme Sınırı (GÇ)’dır. Bu hasar sınırları arasında kalan bölgeler isimlendirilmiş ve
DBYBHY 7.3.2. Şekil 7.1.de gösterilmiştir. Buna göre, kritik kesitlerinin hasarı
MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesinde, MN ile GV arasında kalan
elemanlar Belirgin Hasar Bölgesinde, GV ile GÇ arasında kalan elemanlar Belirgin
Hasar Bölgesinde, GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme Bölgesinde yer alırlar. Minimum
Hasar Bölgesinde kalan elemanlar MH, Belirgin Hasar Bölgesinde kalan elemanlar
BH, Göçme Bölgesinde kalan elemanlar ise IH olarak adlandırılacaktır. Analiz
sonuçlarına göre yapı elemanlarının hangi hasar sınırları ve hasar bölgelerinde
kaldığı; elemanların ilk önce Etki/Kapasite oranları DBYBHY Bilgilendirme Eki
7A’ya göre belirlendikten sonra, DBYBHY Çizelge 7.2, Çizelge 7.3 ve Çizelge 7.4
kullanılarak belirlenecektir.
6.3.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
6.3.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü
Göreli Kat Ötelemesi oranına göre, hasar sınırlarını tanımlayan değerler
Çizelge 6.19’da verilmiştir. Buna göre, Sta4-Cad yapı analiz programının analiz
sonuçlarına göre göreli kat ötelemeleri ve hasar sınırları Çizelge 6.20’deki gibidir.
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
109
Çizelge 6.19 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları
Göreli Kat Ötelemesi
Oranı
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
(δi)max/hi 0.01 0.03 0.04
Buna göre katlarda oluşan hasar değerleri aşağıdaki gibidir.
MH<0.01<BH<0.03<IH<0.04<GB
Çizelge 6.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri
Kat No hi X Yönü Rx.∆x/h Y Yönü Ry.∆y/h 3 3,30 0,0067673 (MH) 0,0175166 (BH) 2 3,30 0,0122791 (BH) 0,0269507 (BH) 1 3,00 0,0108168 (BH) 0,0207046 (BH)
Çizelge 6.20’de görülen değerler binanın kütle merkezindeki rölatif
deplasman değerleri olup, o kata ait elemanların hasar sınırları hakkında ön fikir
vermektedir.
6.3.3.2. Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi
Mevcut bina için deprem etkisi altında hesaplanan kat kesme kuvvetleri ve
taşıma kapasitesi değerleri Çizelge 6.21’de görülmektedir.
Çizelge 6.21 Hemen Kullanım Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetleri
X Yönü Y yönü
Kat No
Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Ve/Vr Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Ve/Vr
3 82.01 60.80 1.35 52.71 25.88 2.04 2 156.47 75.09 2.08 100.56 33.72 2.98 1 194.12 79.15 2.45 124.76 35.73 3.49
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
110
Çizelge 6.21’in incelenmesinden görüleceği gibi mevcut yapının, yapıya
etkiyen deprem yüklerini güvenle taşıyamadığı görülmektedir. Örneğin X yönü 1.
katın taşıma kapasitesi 79.15 ton iken mevcut yapıya etkiyen deprem yükü 194,12
ton olup, taşıma kapasitesinin 2,45 katı kadar deprem yükü etki etmektedir.
6.3.3.3. Hasar Yüzdeleri
“Hemen Kullanım” performans düzeyi için kirişlerdeki hasar yüzdeleri
Çizelge 6.22 ve 6.23’de, kolonlardaki hasar düzeyleri Çizelge 6.24 ve 6.25’de
verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Hemen Kullanım (HK) Performans düzeyi için
herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap
sonucunda kirişlerin en fazla %10’u Belirgin Hasar Bölgesi’ne geçebilir Çizelge 6.22
ve Çizelge 6.23 incelendiğinde, tüm katlardaki kirişlerin %10’undan fazlasının
Belirgin Hasar Bölgesi’ne geçtiği görülmektedir.
Çizelge 6.22 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 96,3 3,7 0,0 0,0 96,3 3,7 0,0 0,0 2 37,0 51,9 7,4 3,7 29,6 55,6 7,4 7,4 1 3,8 65,4 23,1 7,7 7,7 57,7 15,4 19,2
Max. 96,3 65,4 23,1 7,7 96,3 57,7 15,4 19,2
Çizelge 6.23 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 80,0 20,0 0,0 0,0 80,0 20,0 0,0 0,0 2 0,0 90,0 0,0 10,0 0,0 70,0 30,0 0,0 1 0,0 78,6 14,3 7,1 0,0 57,1 35,7 7,1
Max. 80,0 90,0 14,3 10,0 80,0 70,0 35,7 7,1
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
111
DBYBHY 7.7.3’e göre Hemen Kullanım (HK) Performans Düzeyi için
kolonların tümünün Minimum Hasar Bölgesi’nde olması gerekmektedir. Çizelge
6.24 ve Çizelge 6.25 incelendiğinde, tüm katlarda kolonların tümünün Minimum
Hasar Bölgesi’ni geçtiği görülmektedir.
Çizelge 6.24 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 0,0 7,4 30,2 62,5 0,0 4,6 33,7 61,6 2 0,0 2,3 1,7 96,1 0,0 0,0 2,0 98,0 1 0,0 0,0 1,8 98,2 0,0 0,0 1,7 98,3
Max. 0,0 7,4 30,2 98,2 0,0 4,6 33,7 98,3
Çizelge 6.25 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 0,0 20,9 21,2 58,0 0,0 21,3 23,4 55,3 2 0,0 4,6 4,6 92,2 0,0 3,6 3,1 93,3 1 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0
Max. 0,0 20,9 21,2 100,0 0,0 21,3 23,4 100,0
6.3.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı
Çizelge 6.26’da Hemen Kullanım (HK) bakımından yetersiz olan kolon ve
kiriş bilgileri görülmektedir. Eleman Sayısı sütununda rakamlardan birincisi yetersiz
olan eleman sayısını, ikincisi ise kattaki tüm eleman sayısını göstermektedir.
Görüldüğü gibi tüm katlarda güçlendirilmesi gereken eleman mevcuttur.
Çizelge 6.26 Hemen Kullanımı Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı
KAT NO
X YÖNÜ Y YÖNÜ KİRİŞ KOLON KİRİŞ KOLON
6. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN
112
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
3 0/27 0,0 28/30 93,3 0/10 0,0 17/30 56,7 2 4/27 14,8 30/30 100,0 3/10 30,0 25/30 83,3 1 9/26 34,6 30/30 100,0 6/14 42,9 30/30 100,0
6.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyi için Güçlendirme Projesinin
Gerekliliğinin İrdelenmesi
Çizelge 6.21’de verilen bilgiler sonucunda; binaya etkiyen eşdeğer deprem
yükünün binanın taşıyabileceği sınırların çok üzerinde olduğu, neredeyse katlardaki
tüm kolon ve kirişlerin belirtilen hasar sınırlarını aştığı ve binanın Hemen Kullanım
(HK) Performans Düzeyini sağlamadığı görülmektedir. Bu veriler ışığında
DBYBHY Bölüm 7’ye göre güçlendirmenin gerekli olduğu görülmektedir.
6.4. Genel Değerlendirme
Okul binasının analiz sonuçları incelendiğinde, 50 yılda aşılma olasılığı %2
olan deprem durumu için Can Güvenliği Performans Düzeyi ve 50 yılda aşılma
olasılığı %10 olan deprem durumu için Hemen Kullanım Performans Düzeyi
koşullarının her ikisinin de sağlanmadığı görülmektedir. Bu veriler ışığında
DBYBHY Bölüm 7’ye göre güçlendirmenin gerekli olduğu görülmektedir.
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
113
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME
PROJESİNİN HAZIRLANMASI
Adana ili Ceyhan Özel Güven Varlı Okulu binasının mevcut durumunun
analiz sonuçlarına bakılarak; sistemde bulunan tüm kolonların mantolanması ve
sisteme yeni perdeler eklenmesi şeklinde bir güçlendirme yolu tercih edilmiştir.
Güçlendirilmiş yapıya ait 3 boyutlu görünüş Şekil 7.1’de sunulmaktadır. Yapı, okul
binası olduğu için; güçlendirme yapıldıktan sonra, Hemen Kullanım (HK) ve Can
Güvenliği (CG) Performans Düzeylerini sağlayacak şekilde güçlendirme projesi
hazırlanmış ve proje sonunda elde edilen analiz sonuçları aşağıda özetlenmiştir.
Kullanılan bütün programlara ait data dosyaları Ekli CD’de yer almaktadır.
7.1. Güçlendirilmiş Bina Bilgileri
Sisteme yeni eklenecek olan elemanlara ait bilgiler aşağıda verilmiştir.
Mevcut elemanlara ait bilgiler ise 6.1.de olduğu gibidir.
7.1.1. Yeni Eklenecek Elemanların Yapı Malzeme Bilgileri
Sisteme yeni eklenecek olan kolon ve perdelerin malzeme bilgileri
verilmiştir. Yeni yapılacak olan bu elemanlarda aşağıda verilen malzemeler
kullanılacaktır.
Beton Sınıfı :
BS30
Çelik Sınıfı :
S420
Elastisite Modülü : 318000 kg/cm2
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
114
Şekil 7.1 Güçlendirilmiş Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş
7.1.2. Güçlendirilmiş Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri
Kolon Boyutları : Ek-4 kalıp planında verilmiştir.
Kiriş Boyutları : Ek-4 kalıp planında verilmiştir.
Döşeme kalınlığı : 15 cm (Plak Döşeme)
7.1.3. Güçlendirilmiş Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı
Denklem 7.1’e göre hesaplanan kat ağırlıkları Çizelge 7.1’de görülmektedir.
∑Wk= Wg + n x Wq (Denklem 7.1)
Wg : Kata Etkiyen Ölü Yük Wq : Kata Etkiyen Hareketli Yük n : Hareketli Yük Katılım Katsayısı Wk : Toplam Kat Ağırlığı
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
115
Çizelge 7.1 Sta4-Cad Kat Ağırlıkları Kat No H (m) Wg (t) Wq (t) ∑ Wk (t)
3 9.60 262,54 129,08 339,989
2 6.30 386,58 129,35 464,184
1 3.00 400,68 129,31 478,263
∑Wk 1282,437
7.2. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için Can Güvenliği
Performans Hedefinin İrdelenmesi
Sta4-Cad yapı analiz programı ile Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi
kullanılarak ve güçlendirilmiş bina bilgileri girilerek hesaplanan okul binası;
DBYBHY Bölüm 7 – Tablo 7.7’ye göre, bina kullanım amacı ve türü “İnsanların
Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” kısmına girdiğinden, 50 yılda
aşılma olasılığı %2 olan deprem durumu için “Can Güvenliği (CG)” koşuluna göre
performans hedefinin yeterli olup olmadığı tespit edilmiştir.
7.2.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı
Sta4-Cad programı ile yapılan deprem analizinde Eşdeğer Deprem Yüklerinin
hesabı için Yeni Deprem Yönetmeliğine göre belirlenen parametre değerleri Çizelge
7.2’de görülmektedir.
Çizelge 7.2 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri
Parametre Değerleri Birim Toplam Bina Ağırlığı ton 1282,437
X Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1x sn 0,2261
Y Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1y sn 0,2516
Spektrum Karakteristik Peryotları sn TA = 0,15 ; TB = 0,60
X Yönü Spektrum Katsayısı - S(Tx) - 2,5
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
116
Çizelge 7.2’nin Devamı
Parametre Değerleri Birim
Y Yönü Spektrum Katsayısı - S(Ty) - 2,5
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı - Ra(Tx) = 1 ; Ra(Ty) = 1
X Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1x) - 1.125
Y Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1y) - 1,125
X Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vtx ton 360,685
Y Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vty ton 360,685
Çizelge 7.2’de sunulan değerlere bağlı olarak her kat için hesaplanan Eşdeğer
deprem yükleri Çizelge 7.3.’de görülmektedir.
Çizelge 7.3 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)
Kat No Fx Fy 3 159,072 159,072
2 135,253 135,253
1 66,360 66,360
∑ 360,685 360,685
7.2.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri
DBYBHY 7.3.1.e göre sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum
tanımlanmıştır. Bunlar Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve
Göçme Sınırı (GÇ)’dır. Bu hasar sınırları arasında kalan bölgeler isimlendirilmiş ve
DBYBHY 7.3.2. Şekil 7.1.de gösterilmiştir. Buna göre, kritik kesitlerinin hasarı
MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesinde, MN ile GV arasında kalan
elemanlar Belirgin Hasar Bölgesinde, GV ile GÇ arasında kalan elemanlar Belirgin
Hasar Bölgesinde, GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme Bölgesinde yer alırlar. Minimum
Hasar Bölgesinde kalan elemanlar MH, Belirgin Hasar Bölgesinde kalan elemanlar
BH, Göçme Bölgesinde kalan elemanlar ise IH olarak adlandırılacaktır. Analiz
sonuçlarına göre yapı elemanlarının hangi hasar sınırları ve hasar bölgelerinde
kaldığı; elemanların ilk önce Etki/Kapasite oranları DBYBHY Bilgilendirme Eki
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
117
7A’ya göre belirlendikten sonra, DBYBHY Çizelge 7.2, Çizelge 7.3 ve Çizelge 7.4
kullanılarak belirlenecektir.
7.2.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
7.2.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü
Göreli Kat Ötelemesi oranına göre, hasar sınırlarını tanımlayan değerler
Çizelge 7.4’de verilmiştir. Buna göre, Sta4-Cad yapı analiz programının analiz
sonuçlarına göre göreli kat ötelemeleri ve hasar sınırları Çizelge 7.5’deki gibidir.
Çizelge 7.4 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları
Göreli Kat Ötelemesi
Oranı
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
(δi)max/hi 0.01 0.03 0.04
Buna göre katlarda oluşan hasar değerleri aşağıdaki gibidir.
MH<0.01<BH<0.03<IH<0.04<GB
Çizelge 7.5 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri
Kat No hi X Yönü Rx.∆x/h Y Yönü Ry.∆y/h 3 3,30 0,0027215 (MH) 0,0037672 (MH) 2 3,30 0,0029740 (MH) 0,0036319 (MH) 1 3,00 0,0017568 (MH) 0,0020030 (MH)
Çizelge 7.5’de görülen değerler binanın kütle merkezindeki rölatif deplasman
değerleri olup, o kata ait elemanların hasar sınırları hakkında ön fikir vermektedir.
7.2.3.2. Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi
Güçlendirilmiş bina için deprem etkisi altında hesaplanan kat kesme
kuvvetleri ve taşıma kapasitesi değerleri Çizelge 7.6’da görülmektedir.
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
118
Çizelge 7.6 Can Güvenliği Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetleri
Çizelge 7.6’nın incelenmesinden görüleceği gibi güçlendirilmiş yapının,
yapıya etkiyen deprem yüklerini güvenle taşıdığı görülmektedir. Örneğin X yönü 1.
katın taşıma kapasitesi 887,23 ton iken mevcut yapıya etkiyen deprem yükü 360,69
ton olup, etki eden deprem yükünün 2.46 katı taşıma kapasitesine sahiptir.
7.2.3.3. Hasar Yüzdeleri
“Can Güvenliği” performans düzeyi için kirişlerdeki hasar yüzdeleri Çizelge
7.7 ve 7,8’de, kolonlardaki hasar düzeyleri Çizelge 7.9 ve 7.10’da verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için herhangi
bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap sonucunda, ikincil
(yatay yük taşıyıcı sisteminde yer almayan) kirişler hariç olmak üzere kirişlerin en
fazla % 30’u İleri Hasar Bölgesi’ne geçebilmektedir. Okul binasının kirişlerinin Can
Güvenliği Performans Düzeyini sağladığı Çizelge 7.7 ve Çizelge 7.8’de
görülmektedir.
Çizelge 7.7 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 70,4 29,6 0,0 0,0 63,0 37,0 0,0 0,0 2 59,3 40,7 0,0 0,0 55,6 44,4 0,0 0,0 1 38,5 61,5 0,0 0,0 19,2 80,8 0,0 0,0
Max. 70,4 61,5 0,0 0,0 63,0 80,8 0,0 0,0
X Yönü Y yönü
Kat No
Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Vr/Ve Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Vr/Ve
3 159.07 1415.24 8.90 159.07 1397.4 8.78 2 294.33 1089.26 3.70 294.33 988.36 3.36 1 360.69 887.23 2.46 360.69 783.4 2.17
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
119
Çizelge 7.8 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 62,5 37,5 0,0 0,0 75,0 25,0 0,0 0,0 2 37,5 62,5 0,0 0,0 50,0 50,0 0,0 0,0 1 33,3 66,7 0,0 0,0 33,0 66,7 0,0 0,0
Max. 62,5 66,7 0,0 0,0 75,0 66,7 0,0 0,0
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için İleri
Hasar Bölgesi’ndeki kolonların, her bir katta kolonlar tarafından taşınan kesme
kuvvetine toplam katkısı %20’nin altında olmalıdır. En üst katta İleri Hasar
Bölgesi’ndeki kolonların kesme kuvvetleri toplamının, o kattaki tüm kolonların
kesme kuvvetlerinin toplamına oranı en fazla %40 olabilir. Okul binasının
kolonlarının tüm katlarda Can Güvenliği Performans Düzeyini sağladığı Çizelge 7.9
ve Çizelge 7.10’da görülmektedir.
Çizelge 7.9 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 99,8 0,2 0,0 0,0 99,3 0,7 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 1 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Max. 100,0 0,2 0,0 0,0 100,0 0,7 0,0 0,0
Çizelge 7.10 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 100,0 0,0 0,0 0,0 99,9 0,1 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 1 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Max. 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,1 0,0 0,0
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
120
7.2.3.4. Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların
Kesme Kuvveti Dağılımı
Alt ve üst kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini aşan kolonların kesme
kuvveti dağılımı sırasıyla Çizelge 7.11 ve Çizelge 7.12’de verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Can Güvenliği (CG) Performans düzeyi için herhangi
bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde birden Minimum Hasar Sınırı aşılmış olan
kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetinin, o kattaki tüm kolonlar tarafından
taşınan kesme kuvvetine oranının %30’u aşmaması gerekir. Doğrusal Elastik
Yöntem kullanıldığı için, alt ve üst düğüm noktalarının ikisinde birden DBYBHY
Denklem (3.3)’ün sağlandığı kolonlar bu hesaba dahil edilmemiştir. Çizelge 7.11 ve
Çizelge 7.12’de görüldüğü gibi katlardaki tüm kolonlar Can Güvenliği Performans
Düzeyini sağlamaktadır.
Çizelge 7.11 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı (-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH+IH+GB MH BH+IH+GB 3 100,0 0,0 100,0 0,0 2 100,0 0,0 100,0 0,0 1 100,0 0,0 100,0 0,0
Max. 100,0 0,0 100,0 0,0
Çizelge 7.12 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH+IH+GB MH BH+IH+GB 3 100,0 0,0 100,0 0,0 2 100,0 0,0 100,0 0,0 1 100,0 0,0 100,0 0,0
Max. 100,0 0,0 100,0 0,0
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
121
7.2.3.5. Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı
Çizelge 7.13’de Can Güvenliği (CG) bakımından yetersiz olan kolonlar ve
kirişler görülmektedir. Eleman Sayısı sütununda rakamlardan birincisi yetersiz olan
eleman sayısını, ikincisi ise kattaki tüm eleman sayısını göstermektedir. Çizelge
7.13’ün incelenmesinden görüleceği gibi okul binasında yetersiz kolon ve kiriş
bulunmamaktadır.
Çizelge 7.13 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı
KAT NO
X YÖNÜ Y YÖNÜ KİRİŞ KOLON KİRİŞ KOLON
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
3 0/27 0,0 0/70 0,0 0/8 0,0 0/70 0,0 2 0/27 0,0 0/74 0,0 0/8 0,0 0/74 0,0 1 0/26 0,0 0/74 0,0 0/12 0,0 0/74 0,0
Analiz sonuçları incelendiğinde okul binasının “Can Güvenliği Performans
Düzeyi” için güçlendirmesinin yeterli olduğu görülmektedir.
7.3. 50 Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen Kullanım
Performans Hedefinin İrdelenmesi
Sta4-Cad yapı analiz programı ile Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi
kullanılarak ve güçlendirilmiş bina bilgileri girilerek hesaplanan okul binası;
DBYBHY Bölüm 7 – Tablo 7.7’ye göre, bina kullanım amacı ve türü “İnsanların
Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” kısmına girdiğinden, 50 yılda
aşılma olasılığı %10 olan deprem durumu için “Hemen Kullanım” koşuluna göre
performans hedefinin yeterli olup olmadığı tespit edilmiştir.
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
122
7.3.1. Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı
Sta4-Cad programı ile yapılan deprem analizinde Eşdeğer Deprem Yüklerinin
hesabı için Yeni Deprem Yönetmeliğine göre belirlenen parametre değerleri Çizelge
7.14’de görülmektedir.
Çizelge 7.14 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri
Parametre Değerleri Birim Toplam Bina Ağırlığı ton 1282,437
X Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1x sn 0,2261
Y Yönü 1. Doğal Titreşim Periyotu - T1y sn 0,2516
Spektrum Karakteristik Peryotları sn TA = 0.15 ; TB = 0.60
X Yönü Spektrum Katsayısı - S(Tx) - 2.5
Y Yönü Spektrum Katsayısı - S(Ty) - 2,5
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı - Ra(Tx) = 1 ; Ra(Ty) = 1
X Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1x) - 1.125
Y Yönü Spektral İvme Katsayısı - A(T1y) - 1,125
X Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vtx ton 240,46
Y Yönü Toplam Eşdeğer Deprem Yükü - Vty ton 240,46
Çizelge 7.14’de sunulan değerlere bağlı olarak her kat için hesaplanan
Eşdeğer deprem yükleri Çizelge 7.15’de görülmektedir.
Çizelge 7.15 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)
Kat No Fx Fy 3 106,048 106,048
2 90,169 90,169
1 44,240 44,240
∑ 240,457 240,457
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
123
7.3.2. Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri
DBYBHY 7.3.1.e göre sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum
tanımlanmıştır. Bunlar Minimum Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve
Göçme Sınırı (GÇ)’dır. Bu hasar sınırları arasında kalan bölgeler isimlendirilmiş ve
DBYBHY 7.3.2. Şekil 7.1.de gösterilmiştir. Buna göre, kritik kesitlerinin hasarı
MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesinde, MN ile GV arasında kalan
elemanlar Belirgin Hasar Bölgesinde, GV ile GÇ arasında kalan elemanlar Belirgin
Hasar Bölgesinde, GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme Bölgesinde yer alırlar. Minimum
Hasar Bölgesinde kalan elemanlar MH, Belirgin Hasar Bölgesinde kalan elemanlar
BH, Göçme Bölgesinde kalan elemanlar ise IH olarak adlandırılacaktır. Analiz
sonuçlarına göre yapı elemanlarının hangi hasar sınırları ve hasar bölgelerinde
kaldığı; elemanların ilk önce Etki/Kapasite oranları DBYBHY Bilgilendirme Eki
7A’ya göre belirlendikten sonra, DBYBHY Çizelge 7.2, Çizelge 7.3 ve Çizelge 7.4
kullanılarak belirlenecektir.
7.3.3. Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi
7.3.3.1. Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü
Göreli Kat Ötelemesi oranına göre, hasar sınırlarını tanımlayan değerler
Çizelge 7.16’da verilmiştir. Buna göre, Sta4-Cad yapı analiz programının analiz
sonuçlarına göre göreli kat ötelemeleri ve hasar sınırları Çizelge 7.17’deki gibidir.
Çizelge 7.16 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları
Göreli Kat Ötelemesi
Oranı
Hasar Sınırı
MN GV GÇ
(δi)max/hi 0.01 0.03 0.04
Buna göre katlarda oluşan hasar değerleri aşağıdaki gibidir.
MH<0.01<BH<0.03<IH<0.04<GB
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
124
Çizelge 7.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri
Kat No hi X Yönü Rx.∆x/h Y Yönü Ry.∆y/h 3 3,30 0,0018143 (MH) 0,0025115 (MH) 2 3,30 0,0019827 (MH) 0,0024212 (MH) 1 3,00 0,0011712 (MH) 0,0013353 (MH)
Çizelge 7.17’de görülen değerler binanın kütle merkezindeki rölatif
deplasman değerleri olup, o kata ait elemanların hasar sınırları hakkında ön fikir
vermektedir.
7.3.3.2. Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi
Güçlendirilmiş bina için deprem etkisi altında hesaplanan kat kesme
kuvvetleri ve taşıma kapasitesi değerleri Çizelge 7.18’de görülmektedir.
Çizelge 7.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetleri
X Yönü Y yönü
Kat No
Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Vr/Ve Deprem Etkisi (Ve)
Taşıma Kapasitesi (Vr)
Vr/Ve
3 106.05 1415.24 13.35 106.05 1397.4 13.18 2 196.22 1083.29 5.52 196.22 980.63 5.00 1 240.46 860.97 3.58 240.46 754.06 3.14
Çizelge 7.18’in incelenmesinden görüleceği gibi mevcut yapının, yapıya
etkiyen deprem yüklerini güvenle taşıdığı görülmektedir. Örneğin X yönü 1. katın
taşıma kapasitesi 860,97 ton iken mevcut yapıya etkiyen deprem yükü 240,46 ton
olup, etki eden deprem yükünün 3.58 katı taşıma kapasitesine sahiptir.
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
125
7.3.3.3. Hasar Yüzdeleri
“Hemen Kullanım” performans düzeyi için kirişlerdeki hasar yüzdeleri
Çizelge 7.19 ve 7.20’de, kolonlardaki hasar düzeyleri Çizelge 7.21 ve 7.22’de
verilmektedir.
DBYBHY 7.7.3’e göre Hemen Kullanım (HK) Performans düzeyi için
herhangi bir katta, uygulanan her bir deprem doğrultusu için yapılan hesap
sonucunda kirişlerin en fazla %10’u Belirgin Hasar Bölgesi’ne geçebilir. Okul
binasının kirişlerinin Can Güvenliği Performans Düzeyini sağladığı Çizelge 7.19 ve
Çizelge 7.20’de görülmektedir.
Çizelge 7.19 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 92,6 7,4 0,0 0,0 92,6 7,4 0,0 0,0 2 92,6 7,4 0,0 0,0 96,3 3,7 0,0 0,0 1 96,2 3,8 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Max. 96,2 7,4 0,0 0,0 100,0 7,4 0,0 0,0
Çizelge 7.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 1 91,7 8,3 0,0 0,0 91,7 8,3 0,0 0,0
Max. 100,0 8,3 0,0 0,0 100,0 8,3 0,0 0,0
DBYBHY 7.7.3’e göre Hemen Kullanım (HK) Performans Düzeyi için
kolonların tümünün Minimum Hasar Bölgesi’nde olması gerekmektedir. Çizelge
7.21 ve Çizelge 7.22 incelendiğinde, tüm katlarda kolonların tümünün Minimum
Hasar Bölgesi’nde olduğu görülmektedir.
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
126
Çizelge 7.21 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-X) (%) (+X) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 1 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Max. 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Çizelge 7.22 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı
(-Y) (%) (+Y) (%) Kat No MH BH IH GB MH BH IH GB 3 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 2 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 1 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
Max. 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0
7.3.3.4. Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı
Çizelge 7.23’de Hemen Kullanım (HK) bakımından yetersiz olan kolon ve
kiriş bilgileri görülmektedir. Eleman Sayısı sütununda rakamlardan birincisi yetersiz
olan eleman sayısını, ikincisi ise kattaki tüm eleman sayısını göstermektedir. Çizelge
7.23’ün incelenmesinden görüleceği gibi kesiti yetersiz eleman yoktur.
Çizelge 7.23 Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı
KAT NO
X YÖNÜ Y YÖNÜ KİRİŞ KOLON KİRİŞ KOLON
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
Eleman Sayısı %
3 0/27 0,0 0/70 0,0 0/8 0,0 0/70 0,0 2 0/27 0,0 0/74 0,0 0/8 0,0 0/74 0,0 1 0/26 0,0 0/74 0,0 0/12 0,0 0/74 0,0
7. CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME _ PROJESİNİN HAZIRLANMASI Engin Emre GÜLTEKİN
127
Analiz sonuçları incelendiğinde okul binasının “Hemen Kullanım Performans
Düzeyi” için güçlendirmesinin yeterli olduğu görülmektedir.
7.4. Okul Binasının Performans Hedefinin İrdelenmesi
Okul binasının analiz sonuçları incelendiğinde, depremin 50 yılda aşılma
olasılığı %2 durumu için Can Güvenliği Performans Düzeyi ve depremin 50 yılda
aşılma olasılığı %10 durumu için Hemen Kullanım Performans Düzeyi koşullarının
sağlandığı görülmektedir. Bu veriler ışığında güçlendirmenin yeterli olduğu
anlaşılmaktadır.
Güçlendirme projesi incelendiğinde; yapıya etkiyen eşdeğer deprem yükünün,
taşıma kapasitesine oranla çok daha az olduğu görülmektedir. Bu nedenle
güçlendirme projesinin ekonomik boyutlarda yapılmadığı düşünülebilir. Ancak okul
türü yapılarda 50 yılda aşılma olasılığı %10 deprem durumu için “Hemen Kullanım
Performans Düzeyi” hedeflendiğinden kolonların tümünün Minimum Hasar
düzeyinde olması öngörülmektedir. Okul binasında bulunan kolonların neredeyse
tamamının bu hasar düzeyinin üzerinde olmasından dolayı mantolanması yoluyla
güçlendirilmesi gerekmiştir.
8. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Engin Emre GÜLTEKİN
128
8. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Bu tez çalışmasında, 2007 yılında yürürlüğe giren DBYBHY 2007’ye uygun
olarak mevcut bir binanın depreme dayanıklılığının değerlendirilmesi ve gerekli
olması halinde güçlendirme projelerinin hazırlanması hedeflenmiştir.
Bu amaçla öncelikle proje mühendislerince yaygın olarak kullanılan Sta4-Cad
ve IdeStatik yapı analiz programları yardımıyla basit çerçeveli 5 katlı bir bina
üzerinde Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi kullanılarak
analizler yapılmış ve elde edilen sonuçlar uluslararası çevrelerce kabul gören Etabs
yapı analiz programının sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda,
Etabs ile büyük ölçüde uyumlu olduğu anlaşılan Sta4-Cad programı ile Adana ili
Ceyhan ilçesinde bulunan bir okul binası herhangi bir deprem durumunda yeterli
olup olmadığını görmek için analiz edilmiş ve gerekli görülmesi üzerine güçlendirme
projesi yapılmıştır. Bu kapsamda çıkarılan sonuçlar aşağıda sıralanmaktadır.
Sta4-Cad yapı analiz programı ile Eşdeğer Deprem Yükü ve Mod Birleştirme
Yöntemi kullanılarak yapılan analizlerde; Etabs programı ile büyük ölçüde uyumlu
sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Değerlerin hepsinin aynı çıkmasının
beklenemeyeceği aşikârdır. Bu nedenle, Sta4-Cad yapı analiz programının
sonuçlarının güvenilir olduğu sonucuna varılmıştır.
IdeStatik yapı analiz programında Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile analiz
imkanı bulunmaması önemli bir eksikliktir. DBYBHY 2.6.2. Tablo 2.6.da verilen
şartlar sağlanarak Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile bina tasarlayabilmek
mümkündür. Ayrıca sistemin genel davranışını görebilmek, hem taşıyıcı hem de
ekonomik olacak bir yapı tasarlayabilmek adına bu yöntemle bir ön analiz yapmanın
gerekliliği unutulmamalıdır. Aynı program ile Mod Birleştirme Yöntemi kullanılarak
yapılan analizde elde edilen sonuçların, Etabs programının sonuçlarından çok farklı
olduğu görülmüştür. Bu nedenle, IdeStatik programının analiz sonuçlarının yeterince
güvenilir olmadığı sonucuna varılmıştır.
Türk Deprem Yönetmeliği’ne 2007 yılında ilk kez güçlendirme adı altında bir
bölüm eklenmiştir. Programların kendisini bu yeni yönetmeliğe adapte etmesinin
zaman alacağı çıkan sonuçlardan anlaşılmıştır. Bunun neticesinde Etabs gibi
8. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Engin Emre GÜLTEKİN
129
programlar kullanarak diğer yapı analiz programlarının doğruluğunu teyit etmek
daha güvenilir olacaktır. Bina performansının değerlendirilmesinde önemli bir faktör
olan Etki/Kapasite Oranlarının doğruya en yakın biçimde hesaplanabilmesi
gerekmektedir. Bu nedenle hesapların alternatif yazılım ve yöntemler ile
gerçekleştirilmesi ve sonuçlarının doğruluğunun teyit edilmesi büyük önem arz
etmektedir.
Mevcut durum analizlerinde yapının mevcut malzeme dayanımları
kullanıldığı için, saha çalışmasının önemi ortaya çıkmaktadır. Binalardan bilgi
toplanması konusuna yeni yönetmelikte geniş yer verilmiştir. Yapılacak güçlendirme
projesinin sonunda; öngörülen deprem etkisine karşı koyabilecek bir taşıyıcı sistem
oluşturulması ve ekonomik çözümler sunulmasının bir arada sağlanması gerektiği
unutulmamalıdır. Bunun için de, yapının mevcut durumunun yerinde görülmesi ve
gerekli tetkiklerin yapılması gerekmektedir.
Mevcut yapılara etkiyen deprem yüklerinin hesaplanması için kullanılan
denklemlerde Ra değeri 1 olarak alınmaktadır. Bu da hesap edilen deprem yüklerinin
binanın deprem anında alacağı yüklerden daha fazla hesaplandığı anlamına
gelmektedir. Güçlendirmenin yapıya ekonomik olarak bir külfet getirdiği
unutulmamalıdır ve güçlendirmeden sonraki analiz sonuçları çok iyi incelenmeli,
yönetmeliğin vermiş olduğu sınır değerlerin üzerinde bir yapı tasarlanmamasına
ekonomik bir yapı tasarımı açısından dikkat edilmelidir.
İnşaat mühendislerimizin de bu yeni yönetmeliğe adapte olabilmeleri için bu
konuda daha fazla seminerler yapılmalı ve açılan seminerlerin sonucunda yeterlilik
sınavları yapılarak mevcut yapıların değerlendirilme ve güçlendirilmelerinin, bu
konuda eğitilmiş kişilerce yapılması sağlanmalıdır.
130
KAYNAKLAR
CELEP Z., KUMBASAR N., 2004, Deprem Mühendisliğine Giriş ve
Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, İstanbul
ÇAMLIBEL N., 2000, Yapıların Taşıma Gücünün İyileştirilmesi, Birsen
Yayınevi Computers and Structures Berkeley CA, ETABS User’s Manual
DBYBHY, 2007, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında
Yönetmelik
DEMİR H., 1999 Depremden Hasar Görmüş Betonarme Yapıların Onarım
ve Güçlendirilmesi
İMO Adana Şubesi Semineri, 2007, Sucuoğlu H., Mevcut Binaların
Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi
İMO İstanbul Şubesi, 2003, Yapıların Onarım ve Güçlendirmesi Alanında
Gelişmeler Bildiriler Kitabı, Prof. Dr. Kemal ÖZDEN’i Anma Semineri
TS 498, 1997, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin
Hesap Değerleri
TS 500, 2001, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları
ÖZMEN G., .ORAKDÖĞEN E., DARILMAZ K., 2005, Örneklerle Etabs,
İstanbul, 347s.
Yapısal Onarım ve Güçlendirme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Demir F.,
Türkmen M., Korkmaz K.A., Tekeli H. ve Çırak İ.,2006, Betonarme Perdelerle
Yapılan Güçlendirme Uygulamalarının Deprem Güvenliği Açısından
Değerlendirilmesi
Yapısal Onarım ve Güçlendirme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, İrtem E.,
Türker K. ve Hasgül U.,2006, Mevcut Betonarme Binaların Deprem
Performanslarının Belirlenmesi ve Türk Deprem Yönetmeliği’nin Performans
Hedeflerinin İrdelenmesi
Yapısal Onarım ve Güçlendirme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Korkmaz
A., Demir F., Türkmen M., Tekeli H. ve Çırak İ.,2006, Mevcut Yapıların Deprem
Performanslarının Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemlerin Değerlendirilmesi
131
Yapısal Onarım ve Güçlendirme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, Kutanis
M.,2006, Statik İtme Analizi Yöntemlerinin Performanslarının Değerlendirilmesi
Yapısal Onarım ve Güçlendirme Sempozyumu Bildiriler Kitabı, N.K. Öztorun.,2006,
Düzgün Aks Sistemine Sahip Betonarme Binaların Güçlendirilmesi İle İlgili Bir
Yöntem
6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı Bildiriler Kitabı, İnel M., Bilgin
H. Ve Özmen. H.B.,2007, Okul Binalarının Yeni Deprem Yönetmeliğine Göre
Değerlendirilmesi
6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı Bildiriler Kitabı, Sezer F.,
Gençoğlu M.ve Celep Z.,2007, Deprem Yönetmeliği (2007) Kuralları ile Betonarme
Binaların Deprem Güvenliğinin Değerlendirilmesine Kıyaslamalı Bir Bakış
132
ÖZGEÇMİŞ
1978 yılında Kayseri ilinde doğdum. İlkokulu Muğla ilinde, ortaokulu Ağrı
ilinde bitirdikten sonra, 1996 yılında Adana Borsa lisesinden mezun oldum. 1996
yılında Mustafa Kemal Üniversitesi İnşaat Mühendisliği fakültesine başladım. 3.
sınıfta Çukurova Üniversitesi İnşaat Mühendisliği bölümüne yatay geçiş yaptım.
2000 yılında mezun oldum. Öğrencilik dönemimde Ceyhan depreminde hasar gören
yığma yapıların güçlendirilmeleri çalışmalarında görev aldım. Ayrıca 1999-2000 yaz
stajı akabinde özel bir firmada 4 ay süreyle saha mühendisi olarak çalıştım. 2001-
2002 yılları arasında Asteğmen olarak askerlik vazifemi tamamladım. 2002 yılında
Bingöl depreminde hasar gören yapıların güçlendirme ve onarımı konusunda özel bir
firmada şantiye şefliği yaptım. 2003 yılında Adana’da, 4D Müh.Mim.İnş.Ltd.Şti.’
nin ortağı olarak görev aldım. 2005 yılında ProDec Yapı Mim.Müh.İnş.Ltd.Şti.’nin
ortağı olarak görev aldım.
Halen ProDeC Yapı Mim.Müh.İnş.Ltd.Şti.’nde çalışmaktayım.