Depreme Dayanıklı Betonarme Yapı Tasarımı

Depreme Dayanıklı Betonarme Yapı Tasarımı

Öğr. Gör. Dr. Ali KOÇAK (Yıldız Teknik Üniversitesi)

1. Giriş

Önemli bir deprem kuşağında bulunan Türkiye’ nin alan olarak %92’ si, nüfus olarak %95’ i

aktif deprem kuşağı üzerinde bulunmaktadır. Büyük bir toprak kısmı bu kuşak üzerinde

bulunan ülkemizde, oldukça sık deprem olmakta ve her depremde can ve mal kaybına

uğranılmaktadır. Tarihsel ve hatta 1894-1999 yılları arasında oluşmuş daha yakın dönem 66

yıkıcı deprem bunun bir göstergesidir. Özellikle 17 Ağustos 1999 Gölcük ve 12 Kasım 1999

Düzce Depremleri, “meydana getirdiği yıkım, can ve mal kaybı, oluşturduğu şiddetin

büyüklüğü” deprem olgusunun Türkiye için önemini bir kez daha ortaya çıkarmışlardır. Bu

depremlerde de daha önceki depremlere benzer hasarların oluşmuş olması, Türkiye’ de hala

“depreme dayanıklı yapı” üretilemediğini, oluşmuş depremlerden gerekli dersin

çıkarılmadığını göstermektedir.

Depremlerde meydana gelen yapısal hasarlara deprem özellikleri, yerel zemin koşulları ve

yapı kalitesi olmak üzere üç faktör etki etmektedir. Deprem özelliklerini; bölgenin

depremselliği, deprem riski ve oluşabilecek deprem büyüklüğü, yerel zemin koşullarını;

zemin büyütme faktörü, zemin sıvılaşma potansiyeli, yapı kalitesini ise depreme dayanıklı

mimari ve taşıyıcı sistem tasarımı, kaliteli işçilik ve beton ile yapısal denetim oluşturmaktadır.

Hemen her deprem sonunda yapılan incelemelerde hasar göre yapıların tasarımının kötü,

işçilik ve beton dayanımlarının yetersiz olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte donatı

detaylarında yapılan kusurlarda hasar oranını arttırmıştır. Dolayısıyla bina tasarımından bina

üretimine kadar bütün uygulamaların kaliteli ve denetimli olması gerekmektedir.

“Mimari ve taşıyıcı sistemin belirlenmesi”nden oluşan tasarım aşamasında, bölgenin

depremselliği kesinlikle göz önüne alınmalı, tasarlanan yapının mimari geometrisi, planı ve

taşıyıcı sistemi depreme uygun olmalıdır. Bütün hesap kurallarına uyularak hesaplanmış bir

yapının deprem esnasındaki davranışının iyi olamayacağı, başka bir deyişle deprem

dayanımının yeterli olamayacağı, iyi bir hesabın yanısıra, mimari ve taşıyıcı sistemin de

düzgün seçilmiş ve oluşturulmuş olması gerekmektedir. Dolayısıyla daha başlangıçta mimari

tasarımda yapılan hatalar, yanlış geometri seçimleri, estetik ve görünüş kaygıları nedeniyle

1

yapılan hatalı, yanlış geometri seçimleri yapıyı önemli ölçüde riske sokmaktadır. Oluşan bu

riski de taşıyıcı elemanlarla gidermek mümkün olmamaktadır. Bu nedenle tasarım aşamasında

bazı ilkelere uyulması da zorunlu olmaktadır.

Yapı tasarımından başlayıp, üretim aşamasına kadar, estetik ve görünüş ile ekonomik

olguların yanısıra sağlamlık ve dayanıklılık da ön plana çıkartılmalıdır. Amaç nitelikli ve

çağdaş yapı üretimi olup, yapı üretiminden amaçlanan yalnızca insanın yaşayacağı bir mekan

olarak ele alınmamalıdır. Çağdaş ve nitelikli yapıdan kasıt, yapısal kirliliği olmayan, çevreyle

uyumlu, estetik, amacına uygun, kullanışlı, yangın güvenliği olan, su ve ses yalıtımına sahip,

mimari ve taşıyıcı sistemi iyi seçilmiş yapılardır. Böyle bir yapının oluşumunda bütün

mesleki disiplinlere önemli görev ve sorumluluklar düşmektedir.

Yapı tasarım ve üretim sürecinde yapısal güvenliği etkileyen faktörleri özetleyecek olursak;

Deprem ve özellikleri

Yerel zemin ve geoteknik koşullar

Kullanılan yapısal malzemeler ve kalitesi

Mimari tasarım

Taşıyıcı sistem tasarımı

İmalattaki özen ve işçilik

Proje ve yapı denetimi

olarak sıralayabiliriz. Bu çalışmada “mimari tasarım” ve “taşıyıcı sistem tasarımı” üzerinde

durulacaktır.

2. Mimari Tasarım

Yapı tasarımı mimari ve taşıyıcı sistem tasarımı olarak iki ayrı evrede oluşmaktadır. Mimari tasarımda

etkili olan faktörler yapının kullanma amacı ve mimari sanat anlayışı olarak nitelenebilir. Taşıyıcı

sistem tasarımına etkiyen faktörler ise yapı malzemesinin nitelikleri ve yapıya gelen dış kuvvetler

yanında mimari tasarım da bulunmaktadır. Yapı tasarımında mimari tasarım ile taşıyıcı sistem tasarımı

arasında karşılıklı bir etkileşme bulunmaktadır.

Türkiye’ de yapım uygulamasında mimari tasarım mimarların taşıyıcı sistem tasarımının da inşaat

mühendislerinin ilgi alanı olması kabul edilmiştir. Ancak bu iki meslek disiplini arasında, mimari

2

tasarım aşamasında karşılıklı danışma çok sınırlı kalmaktadır. Çeşitli nedenlerle genel olarak mimarlar

yapıların taşıyıcı sistem tasarımı üzerinde durmamakta; inşaat mühendislerinin taşıyıcı sistemin bütün

sorunlarını nasıl olsa çözecekleri ve işin bu yanının yalnızca inşaat mühendislerini ilgilendiren bir

konu olduğu yaklaşımından giderek mimari tasarımlarında olabildiğince özgür davranmaktadırlar.

Eğer depreme dayanıklı yapı tasarımı yalnızca taşıyıcı sistemin deprem etkilerinin de dikkate alınması

ile yalnızca inşat mühendisine kalmış bir işlem olsaydı, mimari tasarım sırasında mimarların olaya

deprem açısından yaklaşmalarının gerektiği ileri sürülmeyecekti.

Gerek Türkiye’de gerekse dünyada depremlerden edinilen deneyimler depreme dayanıklı yapı

tasarımının daha mimari tasarım sırasında başladığını ortaya koymaktadır. Depremlerde hasar gören

yapıların hasar nedenleri bazen doğrudan doğruya mimari tasarım ile bağlantılı olmaktadır. Mimari

tasarımda olabildiğince özgür davranmak normal koşullarda bile taşıyıcı sistem tasarımında güvenli

bir çözüme ulaşılmasını güçleştirirken, deprem etkileri altında taşıyıcı sistem tasarımında çok daha

önemli problemler yaratabilmektedir.

Düzenli taşıyıcı sistem seçimi, öncelikle mimari tasarım ile ilgilidir. Gerek planda ve gerekse düşey

doğrultuda, mimari tasarımın olabildiğince karmaşıklıktan uzak, basit ve sürekli taşıyıcı sistemlerin

kullanılabilmesine olanak verecek biçimde düzenlenmesi depreme karşı başarılı bir yapısal tasarımın

ilk koşuludur. Bu noktada, depreme dayanıklı yapı tasarımının sadece yapı mühendisi tarafından değil,

mimar ile yapı mühendisinin hatta diğer meslek disiplinlerinin de ortak çabası ile gerçekleşebileceğini

söylemek yerindedir.

Ülkemizde sistemle ilgili deprem hasarları oldukça yaygındır. Özellikle son Erzincan ve Dinar

depremlerinde meydana gelen hasarların nedeninin mimari ve taşıyıcı sistem hatalarından

kaynaklandığını göstermiştir. Burada betonarme binalarda sıkça rastlanan tasarım hataları ve dikkat

edilmesi gereken bazı kurallar sıralanacaktır;

3

UYGUN DEĞİL UYGUN AÇIKLAMA

4

A

Uygun dilatasyonlarla ayrılmış yapı

1 Plan şekli itibariyle

karmaşık ve ani rijitlik

değişimlerine neden olan

şekiller derzlerle

bölünerek kare,

dikdörtgen gibi plan

şekillerine

dönüştürülmelidir.

2 Bina planda olabildiğince

basit geometrik ve

simetrik şekilde olmalıdır.

Bununla birlikte birkaç

eksen etrafında simetrilik

de deprem ve yapısal

burulma açısından

faydalıdır.

3 Plandaki girinti ve

çıkıntılar nedeniyle

köşelerde gerilme

yoğunlaşmaları,

ekzantrisiteden dolayı

aşırı burulma etkileri

oluşacaktır.

4 Merdiven boşluğu, asma

kat gibi nedenlerle

bırakılan döşeme

yırtıkları diyafram

süreksizliği ve yapısal

burulma meydana

getirece-

ğinden sakıncalıdır.

5 Cephe süreksizlikleri

yada cephedeki ani rijitlik

değişimleri, büyük

gerilme yığılmalarına ve

depremde katlar

5

Planda ani rijitlik değişimi

Planda simetriden ayrılma

Döşeme boşluklu yapılar

Bina kesitinde ani rijitlik değişimi

Planda girintili ve çıkıntılı yapılar

Planda simetri

Planda simetri

Uygun dilatasyonlarla ayrılmış yapı

Rijitlik düzenlemesi

Ağır Kütle

Kütle düzensizlikleri Rijitlik düzenlemsi simetri

arasında farklı davranışa

neden olacaktır.


6 Cephe süreksizlikleri

yada cephedeki ani

rijitlik değişimleri,

büyük gerilme

yığılmalarına ve

depremde katlar

arasında farklı davranışa

neden olacaktır.

7 Yapı yüksekliği

boyunca kat

alanlarında ani ve

büyük değişimler

depremde yapı

davranışına olumsuz

yönde etki eder. Yapı

derzlerle birkaç binaya

ayrılmalıdır.

8

Dolgu duvarlarda yapıya

önemli bir rijitlik

kazandırmakta, deprem

esnasında taşıyıcı

elemanlar gibi

davranmaktadır.

Herhangi bir katının tuğla

veya benzeri malzemeli

duvarla örülmemiş

“yumuşak kat”lı yapılar

deprem açısından

oldukça sakıncalıdır.

6

Bina kesitinde ani rijitlik değişimi Rijitlik düzenlemesi

Bina kesitinde simetriden ayrılma

Bina kesitinde simetri

Kütle düzenlemesi (yumuşak kat)

Bina kesitinde narinlik Bina kesitinde uygunluk

9 Rijitlik ve kütle

düzensizlikleri ile kolon

boylarındaki değişimlerin

bulunduğu yerlerde

depremde büyük gerilme

birikimleri oluşur.

1

0Plandaki bir boyutu diğer

boyutuna nazaran büyük

olan yapılar; titreşim, ısı,

rötre ve farklı oturmalar

nedeniyle uygun

dilatasyonlara

ayrılmalıdır.


1

1Çok dar alanlara çok

yüksek yapılar

oturtulmamalıdır. Yapı

yüksekliğinin genişliğe

oranı 6’yı geçmemelidir.

(H/D)<6

1

2Bitişik binaların birbirine

çarpma etkilerini ortadan

kaldırmak için en üst

kenarın deplasman

değeri kadar araya

dilatasyon derzi

bırakılmalıdır.

1

3Bitişik veya kademeli

yapıların yada bir

bölümünün döşemesi

diğerinden farklı bir

düzeyde olan yapılarda

bir rijitlik düzensizliği

vardır. Diğer kolonlara

göre yüksekliği daha az

7

Rijitlik düzenlemesi Rijitlik düzensizliği

Yapı planında narinlik Planda dilatasyon

Dilatasyonla ayrılmış yapılarÇarpışma etkisindeki yapılar

Kolonları ayrılmış yapılar Kısa kolon davranışı

olan kolonlar kısa kolon

davranışı gösterirler ve

büyük yatay kesme

kuvvetleriyle zorlanırlar.

1

4Bodrum kata konulan

bant pencereler ile asma

kat teşkili gibi

durumlarda kısa kolonlar

oluşacaktır. Deprem

esnasında bu kolonlarda

büyük gerilme yığılmaları

olacak ve kolonlar kırılma

konumuna son derece

gevrek olan kesme

kırılması ile

ulaşacağından büyük

sorun yaratırlar.

3. Depreme Dayanıklı Taşıyıcı Sistem Tasarımı

Bir yapının seçilen taşıyıcı elemanları yada taşıyıcı sistemi, öncelikle mimari tasarıma ve

yapının kullanım amacına uygun olmalıdır. Taşıyıcı elemanlar ne az kullanılmalı ne de yapıyı

ağırlaştırmalıdır. Sistem makine, elektrik tesisatlarına kolay kullanım imkanı vermelidir.

Sistem elemanları, ısı ve ses köprüsü oluşturmamalı, yangına karşı dayanıklı olmalıdır.

Gerekiyorsa korunmalıdır. Bununla birlikte, en önemlisi de, olası bir deprem dahil bütün

yüklere karşı yapı yeterli dayanımı göstermelidir.

Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelik’ (1998) yapıların depreme

dayanıklılığını, yapının deprem enerjisini tüketmesi ile korunmasını ve bu amaçla yapının

yeterince sünek olmasını ister. Yönetmeliğin amacı, çok şiddetli depremlerde dahi yapının

tamamen yıkılmamasıdır. Bu yaklaşım üç aşamalı bir yapısal davranış esasına dayanır:

1. Sık oluşabilecek hafif şiddetteki depremlerde yapıların elastik davranması, yapısal ve

yapısal olmayan sistem elemanlarının herhangi bir hasar görmemesi,

8

Kısa kolon

Bant pencere etkisiyle oluşan kısa kolonlar Kısa kolonların iptali

2. Orta sıklıkta oluşabilecek orta şiddetteki depremlerde yapıların elastik limitine

yaklaşması, yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarında oluşabilecek hasarın

onarılabilir düzeyde kalması,

3. Seyrek olarak oluşabilecek şiddetli depremlerde ise yapıların plastik davranması, can

kaybını önlemek amacıyla binaların kısmen veya tamamen göçmesini önlemektir.

Deprem yönetmelikleri çerçevesinde depreme dayanıklı yapı tasarımı, yukarıda tanımlanan

üçüncü aşama esas alınarak yapılır. Bu aşama için kullanılan “çok şiddetli deprem” belirli bir

zaman dilimi içinde, ilgili coğrafi bölge için öngörülen belirli büyüklükteki bir depremin

belirli bir olasılıkla oluşabileceği esasına göre tanımlanır. Yönetmeliklerde bu şekilde

tanımlanan depreme göre yapılan yapı tasarımının ilk iki aşamada öngörülen yapı davranışını

güvenli bir biçimde sağlayacağı kabul edilir.

Yönetmeliklerde tanımlanan çok şiddetli depremin etkisi altında yapının göçmeksizin ayakta

kalabilmesi, yapıda belirli bir dayanımın bulunmasıyla birlikte, önemli ölçüde enerji

yutabilme kapasitesinin sağlanmış olmasına bağlıdır. Bu iki yapısal özellik, yukarıda ikinci

aşamada belirtilen yapısal davranış için de gereklidir. Birinci aşama için öngörülen doğrusal

elastik davranış ise tümüyle yapı elemanlarının yeterli dayanımı ile sağlanır.

Önemle vurgulanması gereken husus, dayanım ve süneklik özelliklerinin birbirlerinden

bağımsız olmadıkları, aksine birbirlerinin tamamlayıcısı oldukları hususudur. Çok şiddetli

deprem altında yapının göçmesini önlemek için zorunlu olan süneklik özelliğinin

sağlanabilmesi için, büyük ölçülerde enerji yutması beklenen yapı elemanlarının aynı

zamanda yeterli bir dayanıma da sahip olmaları gerekir.

3.1. Süneklik

Yapı ve elemanlarının deprem esnasında ortaya çıkan enerjinin büyük bir bölümünü,

mukavemetinde önemli kayıplarla, kararsız denge hali olmaksızın büyük şekil değiştirme ve

elastik olmayan davranışla yutma yeteneğine süneklik denir.

Süneklik sayesinde, yüklemenin aşırı artmasında akmaya ulaşan kesitlerde plastik şekil

değiştirmelerle enerji alınırken, iç kuvvetlerin daha az zorlanan kesitlere dağılması sağlanır.

Şekil 1’ de görüleceği gibi, dayanımlar hemen hemen sabit olmasına rağmen sünek olmayan

bir yapı elastik şekil değiştirmelerle sınırlı kalırken, sünek bir yapıda ise şekil değiştirmeler

9

elastik sınırı geçip elastik olmayan şekil değiştirmeler yapabilmektedir. Bu sayede yapı ve

elemanları, oluşan deprem kuvvetlerinin büyük bir kısmını sönümleyecektir.

Şekil 1. Sünek ve sünek olmayan yük-şekil değiştirme bağıntısı

3.2. Betonarme Yapılarda Sünekliğin Sağlanması

Süneklik, yapının güvenliği ile doğrudan ilgili olduğu için, projelendirilen ve inşa edilen

yapıların sünek olması istenir. Hiperstatik bir yapıda süneklik sayesinde, yapının çok zorlanan

kısımları yük taşımaya devam ederken meydana gelen şekil değiştirmelerle, daha az zorlanan

kısımların yük taşımaya katkıda bulunması sağlanır. Döşeme ve kirişlerde süneklik sayesinde,

aşırı yükleme sonucunda çatlamalar ve büyük şekil değiştirmeler meydana gelir. Böylece

göçme tehlikesi önceden haber verilmiş ve tedbir alınması sağlanmış olur. Deprem ve patlama

gibi yükleme durumlarında enerjinin yutulması gerektiği için süneklik önemli olur.

Deprem kuvvetlerinin yapı elemanlarında oluşturduğu kesit tesirlerine karşı yeterli

mukavemette kesit tayin etmek şart olmakla birlikte, sünekliliğin ve deplasman sınırlamasının

sağlanması da oldukça önemlidir. Betonarme yapılarda yada yapı elemanlarında sünekliğin

sağlanması için aşağıdaki temel birtakım noktalara dikkat edilmesi gerekmektedir;

Donatı oranının sınırlandırılması : Betonun basınç altındaki davranışı elastik olmadığı

gibi, aşırı yükleme ile kırılgan bir davranış gösterir. Kiriş ve döşemelerde kesite sünek olan

donatı koyarak ve donatı miktarını sınırlandırıp betonun basınç altında kırılmasından önce

donatısının akmaya ulaşmasını sağlayarak süneklik elde edilebilir.

Etriye yada enine spiral kullanılması : Kolonlarda beton genel olarak basınç altında

bulunduğu için davranışının sünek olduğu söylenemez. Ancak etriyeler veya daha iyisi

enine spiral donatılarla sınırlı bir süneklik elde etmek mümkündür.

10

Kuvvetli kolon-zayıf kiriş teşkili: Deprem yüklerinin karşılanmasında kiriş ve kolon

birleşimlerinin yeterli sünekliğe sahip olacak şekilde düzenlenmesi önemlidir. Deprem

yönetmeliğinde de belirtildiği gibi kolon-kiriş birleşim noktalarında sünekliğin kuvvetli

kolon-zayıf kirişle sağlanması istenir. Başka bir deyişle kirişlerin daha sünek olması istenir

ve hem göçmenin haberli olarak meydana gelmesi hem de kolonların mukavemetini

kaybetmesiyle yapının elastik sınırlar içinde göçme durumuna gelmemesi sağlanmış olur.

Kolon-kiriş bağlantı noktalarında oldukça sık etriye kullanılması: Kiriş ve kolonlarda sık

etriye düzeni kullanılarak, betonun hem dayanımını ve hem de sünekliği artırılmalıdır.

Örneğin, depremde en çok zorlanması beklenen kolon-kiriş birleşim bölgelerine yakın kiriş

ve kolon kesitlerinde etriye sıklaştırılmasının yapılması gibi.

Yeterli aderans, yeterli kenetlenme yapılması : Moment etkisinde bulunan kiriş, döşeme,

temel gibi yapı elemanlarında sünekliliği azaltan faktörlerden biri aderans zayıflaması,

diğeri ise kesme kuvveti etkisidir. Yeterli aderans sağlanmaması kesme kuvvetini

karşılayan iç kuvvet oluşumlarını azaltmaktadır.Aderansın sağlanması yeterli kenetleme

boyu ve kenetleme boyunca sık etriye bulundurmakla temin edilebilir. Kesme

kırılmasının önlenmesi, kesmenin maksimum olduğu bölgelerde yeterli etriye

bulundurmakla mümkün olabilmektedir.

Türkiye’ de yakın zamana kadar kolon-kiriş türünden az katlı (1- 6 katlı) binalar yapılırken,

teknolojik gelişmelere paralel olarak çeşitli yapı sistemleri gelişmiştir. Bu yapı sistemlerinin

bazıları, yığma yapı, kolon-kiriş sistemli çerçeve karkas yapı, perde sistemli yapı, tüp sistemli

yapı, perde-çerçeve sistemli yapı, çelik ve kompozit yapılardır (Şekil 2).

Şekil 2. Çeşitli Yapı Sistemleri

11

Çerçeve Yapılar Perde-Çerçeve Yapılar

Perdeli Yapılar

Tüp Sistemli Yapılar

Betonarme çerçeve yapıların enerji tüketme güçleri azdır. Plastik enerji tüketme gücünde

olabilmeleri için donatı, eksenel yük ve boyut ayrıntılarına, hem proje hem de inşaat sırasında

özen göstermek gerekir. Bu tür yapılar deprem tehlikesinin az olduğu yerlerde çok katlı,

deprem tehlikesinin biraz daha büyük olduğu yerlerde ise az katlı yapılmalıdır. Perde-çerçeve

yapılarda ise, yanal ötelemeler kısıtlanmakta, perde duvarın hasar sonucu taşıma gücünün

azalmasından sonra çerçeve ikinci savunma unsuru olarak devreye girmektedir. Deprem

tehlikesinin orta ve daha yüksek olduğu bölgelerde yapıların perde-çerçeve şeklinde yapılması

daha uygun olacaktır. Enerji tüketme güçleri en yüksek olan yapılar perdeli yapılardır ve

önemli yapıların bu tarzda yapılması önerilmektedir.

Sağlıklı bir yapı üretiminde betonarme yapılarda sıkça karşılaşılan ve uyulması gereken

taşıyıcı sistem tasarımına ilişkin birtakım yöntemler aşağıda verilmiştir;

UYGUN DEĞİL UYGUN

12

İki doğrultuda düzgün çerçeve düzeni

İki doğrultuda düzgün çerçeve düzeniAçık olmayan çerçeve davranışı

Açık olmayan çerçeve davranışı ve iç konsol

konsol

İki doğrultuda iyi çerçeve düzeniy doğrultusunda yetersiz çerçeve

Açıklama: Kolonlar, aks aralıkları olabildiğince eşit olacak şekilde bir aks

sistemine göre ve cephelere dik doğrultuda yerleştirilmelidir. Her iki doğrultuda

rijitlikler arasında fark olmayacak şekilde eşit sayıda ve düzgün olarak

dağıtılmalıdır. En önemlisi de her iki doğrultuda birbirine etkileri aktaracak

şekilde kirişlerle bağlanmalıdır.

UYGUN DEĞİL UYGUN

13

Kirişsiz döşeme Düşük süneklik ve zımbalama tehlikesi

Yatay etkileri karşılayan perdeler

Kolonlu kirişli sistem

Yatay rijitliği iyi kolonlu binaYatay rijitliği az kolonlu bina

Hatalı asmolen yerleşimi Yeterli perde ve İyi bir yerleşim

Açıklama: Depreme karşı yapı tasarımında yapının yeterli dayanım ve

süneklikte olması istenir. Yapılar henüz tasarım aşamasında iken düzenli sistem

seçimi yapılmalıdır. Başka bir deyişle depreme karşı dayanıklılık ön planda

tutulmalıdır. Benzer şekilde yapı tasarımını son derece etkileyen arazi

planlaması ve yapı imar durumları deprem etkileri dikkate alınarak yapılmalıdır.

Bölme duvarlarının gerektiğinde kaldırılması ya da tavandan sarkan kirişlerin

istenmemesi sonucu kirişsiz veya asmolen döşemeler kullanılmaktadır. Bu tip

döşemeli yapılar daha az rijitliğe ve dolayısıyla daha çok yatay ötelenmeye

sahip yapılardır. Bu nedenle bu tip yapılarda perde duvar kullanılmalıdır. Ayrıca

seçilen döşeme sistemi yeterli diyafram etkisini yaratmalıdır. Asmolen tipi tek

doğrultuda çalışan döşeme elemanları kullanılacak ise, asmolenler şaşırtmalı

olarak her iki yönde kullanılmalıdır.

Taşıyıcı sistem tasarımında mümkün mertebe saplama kirişlerden kaçınılmalı,

yükler en kısa yoldan kolonlara iletilmelidir.

UYGUN DEĞİL UYGUN

14

Açıklama: Taşıyıcı sistemde plan ve düşeyde bulunan taşıyıcı elemanların

dayanımlarının düzgün ve sürekli olması istenir. Kolon ve kirişlerin planda

düzgün dağıtılması, sistemin belirli bölgelerinin aşırı zorlanmasını önler. Bütün

kolon ve perdeler temelden çatıya kadar sürekli olmalıdır. Depreme karşı

davranışlarındaki olumsuzluklar nedeni ile yukarıda gösterilen düzensiz

yapılardan kaçınılmalıdır. Deprem Yönetmeliği (1998), konsol ucuna oturan

kolonlu sistemlerle, kiriş üzerine oturan perdeli sistemlere deprem bölgesinde

izin vermemektedir. Ayrıca perdenin alt katta iki ucundan kolona oturmasına,

kolonun kiriş açıklığına oturmasına izin vermekte ancak, bu elemanların

birleştiği düğüm noktasındaki kesit tesirlerini %50 arttırmayı öngörmektedir.

Kuvvetli kolon-zayıf kiriş ilkesi mutlaka uygulanmalıdır. Plastik mafsallaşmanın

kirişlerde oluşumu ile istenen süneklik sağlanabilecektir. Yeni Deprem

Yönetmeliği’nde bu durum açıkça ortaya konulmaktadır. Mafsallaşmanın

kirişlerde oluşabilmesi için, bir düğüm noktasındaki kolonların taşıma gücünün

toplamı, kirişlerin taşıma gücünün toplamından fazla olması gerekmektedir.

15

İyi çerçeve düzeni

Kuvvetli kolon-zayıf kiriş

Kirişe oturan kolonlar

Perdenin iki ucundan kolona oturması

Perdenin kirişe oturması

Kolonun konsolk irişe oturması

Kiriş sürekliliğinde belirsizlik

Kuvvetli kiriş-zayıf kolon

UYGUN DEĞİL UYGUN

16

0

Perde sistemlerinin çizgileri bir noktadan geçtiğinden uygun değil

Uygun perde yerleşimi

0

a a a a

Perde sistemlerinin çizgileri bir noktadan geçtiğinden uygun değil İki doğrultuda dengeli rijitlik

Yalnız bir doğrultuda perde olduğundan uygun değil


0

a a

0

Perde sistemlerinin çizgileri birnoktadan geçtiğinden uygun değil Uygun perde yerleşimi

Burulma rijitliği az olduğundan uygun değil

Yeterli burulma rijitliği

UYGUN DEĞİL UYGUN

Açıklama: Seçilecek düşey taşıyıcılarda mümkün mertebe perde tarzında

taşıyıcılar olmalıdır. Bugünkü denetimsiz koşullarda 4-12 katlı konut ve işyeri

türü binalar için en güvenli çözüm perde elemanlardır. Yatay yükün tamamını

alacak kadar perde duvar bulundurulduğunda, hem yanal rijitlik sorunu

çözümlenmekte, hem de sünekliği kuşkulu çerçevelere güvenmek zorunluluğu

ortadan kalkmaktadır.

Düşey taşıyıcıların rijitlik merkezi, ağırlık merkezinden ayrılmayacak şekilde ve

planda uygun şekilde yerleştirilmelidir. Sisteme konulan perde veya tüp

sistemler yapıda burulma oluşturmayacak şekilde teşkil edilmelidir. Yalnız

17

Çekirdek perdenin uygun yerleştirilmemesi sonucu oluşan burulma titreşimi

Perde yerleşiminin uygun olmaması

Planda simetrik olmayan perde yerleşimi



çekirdek sistem burulmaya sebep olacağından ilave olarak sisteme perde

konulmalıdır. Perdeli bir yapıda da yeterli yatay rijitlik sağlamak için, uzantıları

veya çizgileri bir noktadan geçmeyen en az üç perde teşkil edilmelidir.

UYGUN DEĞİL UYGUN

Açıklama: Düşey taşıyıcı elemanlar tarafından, temele kadar aktarılan yükler,

buradan güvenle zemine aktarılmalıdır. Bu nedenle arazi ve zemin koşullarına

göre o yapıya en uygun temel sistemi seçilmelidir. Hangi tip temel sistemi

seçilirse seçilsin, arazi durumu, yapısal oturmalar ve zemindeki doğal etkiler

yapıyı etkilememelidir.

Temellerin birbirine bağlanmamış ayrık olması halinde temeller birbirinden

bağımsız yer değiştirecek ve yapıda bütünlüğün bozulmasına sebep olabilecek

hasarlar meydana gelecektir.

Temelde kademe yapılması halinde, bodrum katların çevresi perde ile çevrilerek

tavanı ve temeli ile rijit bir kutu kesit oluşturmak suretiyle, üst yapıya üniform

olmayan titreşimlerin iletilmesi önlenmiş olacaktır.

Temel sisteminin farklı ve simetrisiz olması zeminde farklı oturmalara neden

olacağından mümkün mertebe aynı tip temel sistemi seçilmelidir.

18

Yetersiz temel yüksekliği

Rijit bodrum kat

Bağlanmamış tekil temeller

Farklı seviyedeki temeller

Farklı ve simetrisiz temeller

Sürekli veya plak temeller

Rijit bodrum kat

Kuvvetli bağ kirişleri

UYGUN DEĞİL UYGUN

Açıklama: Şekilde de gösterildiği gibi kirişlerin kolonlara eksantrisite yaratacak

şekilde bağlandığı kolon-kiriş ek yeri deprem açısından sakıncalıdır. Bu tür bir

birleşimde kiriş ile kolon arasında kesme kuvveti aktarma alanı da küçüldüğünden

büyük kesme gerilmeleri ortaya çıkmaktadır.

Merdivenler yapı içindeki insanların deprem sırasındaki güvenliği açısından çok

önemli yapı elemanlarıdır. Betonarme yapıda depremin şiddetine göre çeşitli ölçüde

hasar beklendiğinden hasarlı yapının deprem sırasında ya da hemen sonrasında

19

kiriş kiriş kolon

kiriş

Kötü bağlantı

kirişkolon

kiriş

İyi kolon- kiriş bağlantısı

kolon kiriş kolon

kiriş

Kötü bağlantı

Ankastre mesnet

Ankastre bağlı merdiven detayı

Asıl yapı

Kayıcımesnet

Asıl yapıdan izole edilmiş, kayıcı bağlı merdiven merdiven detayı

güvenlik içinde boşaltılabilmesi için merdivenlerin depremde hasar görmemesi

gerekir.

Merdivenlerin bulunduğu çerçeveler diğer yapı çerçevelerine göre daha rijit

olduklarından bu çerçevelere çok daha büyük yatay yük gelmektedir. Yapı güvenliği

açısından merdivenlerin hasarını önlemek için, merdivenler derzlerle ayrılmış bloklar

olarak düşünülmeli ya da merdiven kirişi bir ucundan kayıcı mesnetli olarak

yapılmalıdır.

4.SONUÇ

Yukarıda örneklerle anlatıldığı gibi depreme dayanıklı yapı tasarımı ve inşası için bütün

meslek disiplinleri birlikte çalışmalıdır. Planlama, imar, tasarım ve inşanın her aşamasında

deprem faktörü göz önünde tutulmalıdır. Deprem bölgelerinde arazi kullanım planları

hazırlanırken, zemin durumları ve mikrobölgeleme haritaları oluşturulmalıdır. Yerleşim

yerleri, kentsel fonksiyon alanları, sosyal ve kültürel faaliyet alanları afetlerden zarar

görmeyecek şekilde seçilmelidir.

Yapıların depreme dayanıklı olması, bir depremde yıkılmamaları kadar depremden sonra da

fonksiyonlarını yitirmemeleri ve büyük hasar görerek can ve mal kaybına yol açmamaları

demektir. Bu ise mimari ve taşıyıcı sistem tasarım aşamasında da deprem etkilerinin göz

önüne alınmasını gerektirmektedir. Deprem mimari tasarımı ve dolayısıyla mimarın

olanaklarını kısıtlayan en önemli faktördür. Türkiye’de genel olarak mimar, inşaat

mühendisinin dışında mimari projeyi hazırlar, inşaat mühendisi de bu projeyi mimarın

koyduğu kolon ve varsa perde elemanlara göre çözümünü yapar. Bu anlamda yapının

depremdeki davranışı dikkatlice incelenmez. Depreme dayanıklı olmayı önleyen birçok faktör

de gözardı edilmiş olur. Dolayısıyla mimarların depreme dayanıklı yapıda nelere dikkat

etmeleri gerektiğinin bilincinde olması ve yapı tasarımında deprem olayının ülkemizin bir

gerçeği olduğu ve dikkate alınması gerektiğini unutmamalıdır.

İnşaat mühendisleri arasındaki yoğun rekabet ortamı, bilgisayar programları ile kolay proje

üretimi sonucu oluşan düşük proje ücretleri karşısında tasarımdan başlayıp, hesap, çizim ve

detaylara kadar kaliteli bir proje yapılamamaktadır. Mezuniyet sonrası üniversitelerle olan

ilişkiler kesilmekte, meslek odalarınca verilen kurs ve seminerlere olan ilgide son derece az

olmaktadır.

20

Bu günkü Türkiye gerçeğinde okulundan yeni mezun olan bir inşaat mühendisi paket

programların da yardımıyla projecilik yapmaktadır. Üniversitelerimizde deprem ve depreme

karşı yapı davranışı konusunda yeterince eğitim alamayan mühendisin, bilgisayarın tasarım

değil de analiz yaptığının bilincinde olması beklenmemelidir. Özellikle depreme dayanıklı

yapı tasarımının ana öğesi plan sistem seçimi, sünekliği artırıcı sistem düzenlemeleri gibi

konular doğrudan yapı mühendisinin deneyimine ve depreme dayanıklı tasarım felsefesine

yatkınlığı ile ilgilidir. Bu nedenle elinde iyi bir program da olsa her tasarımcıyı salt bu

nedenle uzman kabul etmemiz olanaklı değildir. Ayrıca programların kullanım kılavuzlarının

da daha açık seçik hazırlanması, kullanıcının da teorik ve sayısal yöntemlerdeki kabulleri

bilmesi, bu anlamda ne tür yapıları çözebileceğinin bilincinde olması gerekmektedir.

KAYNAKLAR

AYDINOĞLU,M.N. (1991), “Kalite Güvenilirliği Açısından Türkiye’de Depreme Dayanıklı

Tasarım ve Yapım Sorunları” İMO, İstanbul Şubesi, İstanbul ve Deprem Sempozyumu,sayfa

130-137, İstanbul

AYDINOĞLU,M.N.,(1994), “Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı”

Depreme Dayanıklı Yapı ve Yapı Denetimi Sempozyumu, Hazır Beton Birliği, İstanbul

BAYÜLKE, N.,(1989), “Depremler ve Depreme Dayanıklı Betonarme Yapılar”

Deprem Araştırma Dairesi, Ankara

CELEP, Z., KUMBASAR, N.,(1993), “ Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı

Yapı Tasarımı”, Sema Matbaası, İstanbul

ÇITIPITIOĞLU,E. , DOĞAN, E., (1993), “Depreme Dayanıklı Betonarme Taşıyıcı

Sistemlerin Tasarım ve İnşaatı İçin Öneriler” Proje ve Yapı Denetimi Sempozyumu, sayfa

209-218, İMO., İzmir Şubesi

Deprem Araştırma Dairesi Başkanlığı (1998), “Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar

Hakkında Yönetmelik, Ankara

21

ERSOY, U. (1993), “Depreme Dayanıklı Yapı ve Denetimi”

Proje ve Yapı Denetimi Sempozyumu, sayfa 65-77, İMO., İzmir Şubesi

KOÇAK, A., (1996) “Yapıların Dinamik Analizi ve Spektral Hesap”

İMO., İstanbul Şubesi, Meslek İçi Eğitim Seminerleri, İstanbul

KOÇAK, A., (1999) “Deprem Dayanıklı Yapı Tasarımı Ders Notları”

YTÜ, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul

KOÇAK, A., (1999) “Deprem ve Yapısal Tasarım”

Mimarlık Dergisi, Mimarlar Odası, Trakya 1. Büyükkent Bölge Temsilciliği, Sayı 25, sayfa

35-37, İstanbul

LİN,T.Y., STOTESBURY, S.D.,(1988), “Structural Concepts and Systems for Architects and

Engineers” Van Nostrand Reinhold Co., New York

ÖZMEN,G., (1991), “Depreme Dayanıklı Çok Katlı Yapılarda Tasarım ve Üretim İlkeleri”

İMO, İstanbul Şubesi, İstanbul ve Deprem Sempozyumu, sayfa 120-129,İstanbul

22

Documents

Depreme Dayanıklı Betonarme Yapı Tasarımı