GEÇMİŞTEN GELECEĞE MİMARLIKTA MALZEME VE YAPI …

GEÇMİŞTEN GELECEĞE MİMARLIKTA MALZEME

VE YAPI FİZİĞİ

İmtiyaz Sahibi / Publisher • Yaşar Hız

Genel Yayın Yönetmeni / Editor in Chief • Eda Altunel

Editör / Edıtor • Murat Dal

K apak & İç Tasarım / Cover & I nterior Design • Gece Kitaplığı

Birinci Basım / First Edition • © Ekim 2020

ISBN • 978-625-7268-79-0

© copyright

Bu kitabın yayın hakkı Gece Kitaplığı’na aittir.

Kaynak gösterilmeden alıntı yapılamaz, izinalmadan hiçbir yolla çoğaltılamaz.

The r ight to publish this book belongs to Gece Kitaplığı.Citation can not be shown without the source, reproduced in any way

without permission.

Gece Kitaplığı / Gece PublishingTürkiye Adres / Turkey Address: Kızılay Mah. Fevzi Çakmak 1. Sokak

Ümit Apt. No: 22/A Çankaya / Ankara / TRTelefon / Phone: +90 312 384 80 40

web: www.gecekitapligi.come-mail: [email protected]

Baskı & Cilt / Printing & Volume Sertifika / Certificate No: 47083

GEÇMİŞTEN GELECEĞE MİMARLIKTA MALZEME

VE YAPI FİZİĞİ

İÇİNDEKİLERÖNSÖZ ...............................................................................................................................1

BÖLÜM 1DOĞAL TAŞLAR VE KORUMA YÖNTEMLERİ MİMARİDE DOĞAL TAŞIN YERİ VE KORUMA YÖNTEMLERİDoç. Dr. Seden ACUN ÖZGÜNLER & Doç. Dr. Sibel HATTAP ...............................3

BÖLÜM 2MİMARİ TASARIMLARDA MERMERİN KULLANIMI, AFYON MERMERİ ÖRNEKLERİDoç. Dr. Ş. Ebru OKUYUCU ...........................................................................................31

BÖLÜM 3MİMARİDE ÖZEL BETONLARÖğr. Gör. Haydar ERTAŞ ...................................................................................................59

BÖLÜM 4AĞIR BETONLARIN RADYASYON ZIRHLAMADA KULLANIMIÖğr. Gör. Kurtuluş ARTIK ................................................................................................81

BÖLÜM 5SAĞLIK YAPILARINDA İÇ MEKAN BİTİRME MALZEMESİ SEÇİM KRİTERLERİDr. Öğr.Üye. Esra BAYIR ..................................................................................................117

BÖLÜM 6TASARIM-MALZEME İLİŞKİSİ: İÇ MEKANDA CAM MALZEME KULLANIMIDr. Öğr. Üye. Mustafa Adil KASAPSEÇKİN ..................................................................145

BÖLÜM 7TEKSTİL MALZEMESİNİN PEYZAJ, MİMARİ VE İÇ MİMARİDE KULLANILMASIProf. Dr. Hale GEZER ........................................................................................................169

BÖLÜM 8TASARLA-YAP ATÖLYE ÇALIŞMALARININ MALZEME VE YAPIM TEKNİKLERİNİ ÖĞRENMEYE ETKİSİNİN DEĞERLENDİRİLMESİÖğr. Üyesi Dr. Aysun Ferrah GÜNER .............................................................................195

BÖLÜM 9DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI BETONARME YAPILARDA GÖRÜLEN DÜZENSİZLİK UYGULAMALARIDoç. Dr. Murat DAL, Öğr. Gör. Ersin AYHAN ..............................................................217

BÖLÜM 10MİMARLIKTA NANOTEKNOLOJİK MALZEMELERDr. Öğr. Üyesi Pelin KARAÇAR .....................................................................................239

BÖLÜM 11YAPI MALZEMELERİNİN ÇEVRE VE İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİDr. Öğr. Üyesi Merve TUNA KAYILI..............................................................................275

Geçmişten Geleceğe Mimarlıkta Malzeme ve Yapı Fiziği • 1

ÖNSÖZ

Geleneksel mimari, toplumda kabul edilen ve bir sonraki nesle ak-tarılan, ortak bir yapılı çevre kültürüdür. Geleneksel ve çağdaş mimaride yaygın olarak kullanılan malzemelerin teknik özelliklerinin ve çevresel et-kiler karşısındaki davranışlarının mimar ve mühendislerce çok iyi dere-cede bilinerek kullanılması gerekir. Geçmişten geleceğe mimari yapılarda malzeme kullanımı değişim göstermektedir. Günümüzde nanomalzeme-lerle yapı malzemeleri yeni kompozit malzemeler üretilmesi ile mimari yapılar için daha konforlu, estetik, çevre ile uyumlu, ekolojik, sürdürüle-bilir, ekonomik, doğal afetlere karşı daha dayanıklı, kendi kendini temiz-leyen, kendi kendini onaran vb. özelliklerin tamamını bir arada taşıyan malzemeler üretilip mimari alanda kullanılmaktadır. Pandemi sürecinde mimari yapılarda insan sağlığı için bakteri ve virüslere karşı dirençli veya yüzeyinde bakteri-virüs barındırmayan malzemeler önem kazanmıştır.

Çağımızda daha yaşanabilir bir dünya için mimari yapıların tüm detaylarının ilgili alanda uzman kişilerin ve tüm paydaşların katkıları ile tasarlanıp inşa edilmesi konforlu bir yapı için bir zorunluluk olmuştur. Teknolojinin hızlı gelişmesi ile gelecekte mimari alanda akıllı malzeme kullanımı daha da yaygınlaşacaktır. Gelecekte mimari yapılar adeta bir canlı organizma gibi kendi kendini sürekli olarak teknolojik, çevresel, toplumsal, kültürel gelişmelerin ve çağın gereksinimlerine uygun olarak yenileneceklerdir.

Bu kitapta sırası ile aşağıdaki konular irdelenmiştir.

• Doğal Taşlar ve Koruma Yöntemleri / Mimaride doğal taşın yeri ve koruma yöntemleri,

• Mimari tasarımlarda mermerlerin kullanımı, Afyon mer-meri örnekleri,

• Mimaride özel betonlar,

• Ağır betonların radyasyon zırhlamada kullanımı,

• Sağlık yapılarında iç mekan bitirme malzemesi kriterleri,

• Tasarım-malzeme ilişkisi; iç mekanda cam malzeme kul-lanımı,

• Tekstil malzemesinin peyzaj, mimari ve iç mimaride kulla-nılması,

• Tasarla-yap atölye çalışmalarının malzeme ve yapım tek-niklerini öğrenmeye etkisinin değerlendirilmesi,

• Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı / Betonarme yapılarda görülen düzensizlik uygulamaları,

• Mimarlıkta nanoteknolojik malzemeler,

• Yapı malzemelerinin çevre ve insan sağlığına etkileri ko-nuları üzerinde durulmuştur.

“GEÇMİŞTEN GELECEĞE MİMARLIKTA MALZEME VE YAPI FİZİĞİ” adlı kitabın okuyucu için faydalı olmasını temenni ederim.

30.10.2020Doç. Dr. Murat DALMunzur Üniversitesi

Güzel Sanatlar, Tasarım ve Mimarlık FakültesiMimarlık Bölümü

Yapı Bilgisi Anabilim Dalı Öğretim Ü[email protected]


Bölüm 9DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

BETONARME YAPILARDA GÖRÜLEN DÜZENSİZLİK UYGULAMALARI

Doç. Dr. Murat DAL1,

Öğr. Gör. Ersin AYHAN2

1 Munzur Üniversitesi, Güzel Sanatlar, Tasarım ve Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü Yapı Bilgisi Anabilim Dalı, Tunceli, Türkiye. [email protected], ORCID NO:https://orcid.org/0000-0001-5330-18682 Siirt Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, İnşaat Teknolojisi, Siirt, Türkiye. [email protected], ORCID NO: 0000-0002-2108-0199

• Geçmişten Geleceğe Mimarlıkta Malzeme ve Yapı Fiziği 218


GİRİŞ

Mimari yapı düzensizlikleri tasarım ve yapım süreçlerinde oluşmak-tadır. Bu düzensizlikler yapıların özellikle depremlerde büyük yapısal ha-sarlara neden olmaktadırlar. Deprem, hiç şüphe yok ki doğal afetlerin en yıkıcı ve zararlı olanıdır. Şiddetinin düzeyine göre hasarlara veya can ve mal kaybına neden olmaktadır. Meydana gelen depremlerin ardından ya-pılan gözlem ve incelemelerde gerek mimari tasarım aşamasında gerekse taşıyıcı sistem tasarımı sırasında yapı düzensizlik hatalarından dolayı pek çok yapı hasarları oluşmaktadır (Akça, 2007). Türkiye’de de geçmişten bu güne birçok şiddetli depremlerden ötürü can ve mal kaybı meydana gelmiştir (Algül, 2015). Türkiye, Dünya’nın en aktif deprem kuşakla-rı üzerinde yer alması nedeni ile statik olarak dizayn edilen yapılardaki hassasiyet, mimari yapı tasarımını da görsel olarak etkilemektedir. Bu se-bep ile betonarme yapılar projelendirilirken ve inşa edilirken Türkiye’nin depremselliğinin dikkate alınarak yapılması esastır (Başlı ve Çağatay, 2007). Bir yapının hem mimari hem de yapısal olarak dizaynı betonarme yapıların olumsuz davranışları sonrasında Türkiye’de inşaat sektöründe önemli bir problem olarak ortaya çıkmıştır. Yapının olası bir deprem kar-şısındaki olumlu yapısal davranışları genel olarak yalnızca taşıyıcı eleman düzenlenmesine bağlıdır görüşü genel anlamda hâkimdir. Ancak mimari tasarımlar da yapıların deprem karşısındaki davranışları açısından önem-li bir yere sahiptir. Öyle ki yapının olası bir deprem karşısındaki güven-siz davranışları yapının tasarım aşamasında başladığından yapı dayanı-mının mimari tasarım aşamalarında başlaması gerekmektedir (İnan ve Korkmaz, 2012). Yapılaşma, konut yoğunluğunun, sayısının fazla olduğu yerlerde oldukça önemli bir sosyal sorundur. Yapının mimari ve taşıyıcı sistem bakımından tasarımı, yapının kurulu olduğu yerin zemin özellik-leri ve deprem sınıfı, yapım sırasındaki işçilik ve malzeme kalitesi deprem sırasında önemli bir öncelik taşımaktadır. Ancak günümüzde bu önce-liklerden ziyade ekonomik ve mimari kaygılar, yapıların deprem etkisi altında yüksek miktarda fazladan yük almasını engelleyecek düzenli ve simetrik olarak tasarlanmasını, ilave yüklerden kurtulmasını, malzeme ve işçilik kalitesinin yüksek olmasını önemli ölçüde engellemektedir (Dinkci, 2009). Olası depremler karşısındaki istenmeyen yapısal olumsuz davra-nışları sebebiyle, gerek tasarımsal gerekse de yapısal anlamda kaçınılması gereken yapılar düzensiz yapılar olarak adlandırılmaktadır (Korkmaz vd., 2010). Taşıyıcı sistem hassasiyetini mimari hassasiyetin altına çekecek bir takım tasarımlar her ne kadar görsel olarak estetik olsa da yapının güven-liği açısından bir takım sorunlara sebep olabilmektedir. Mimari hassasi-yet dışında başka nedenler de yapının güvenliği üzerinde birtakım riskler oluşturabilmektedir. Bunları özetleyecek olursak; geometrik olarak düz-gün olmayan arsaların mümkün olabildiğince imar kanununa aykırı ol-


mamak kaydı ile izin verilen oranda tamamının kullanılmak istenmesi ve böylece yapının geometrik olarak ortaya çıkan mimari tasarımının da bir takım düzensizliklere sebep olabileceği unutulmamalıdır. Bir başka neden olarak tasarlanan bir yapının hangi ihtiyaca yönelik olduğu üzerinde baş-langıçta yeterince durulmamasıdır. Örneğin çok katlı bir yapının zemin katının ticari olarak kullanımını artırmak üzere mevcut alanını genişlet-me isteği mevcut kolonlardan biri veya bir kaçının ortadan kaldırılması veya yapının inşası sırasında zemin katta veya ara katta atılması gereken taşıyıcı bir kolonun unutulması ve taşıyıcı elemanda sürekliliğin olmama-sı gibi birçok durum ile karşılaşılabilir. Böylece bu durum bize taşıyıcı sis-tem ve mimari tasarımın her açıdan önemli bir uyumlu olması gerektiği hele ki bir deprem ülkesi olan ülkemizde oldukça önemli bir husustur.

1. 2018 TBDY (2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) Riskli Binaların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslara göre Düzensizlik TipleriBetonarme ve yığma yapıların yapı düzensizlik durumlarının olası bir

deprem karşısında risk düzeyini artırması durumunu dikkate alınarak dü-zensizlik tiplerine vurgu yapılmıştır. Mevcut yapıların bölgesel anlamda risk dağılımını tespit ederek risk önceliklerinin elde edilmesini sağlamak bağlamında yapıdaki düzensizlik durumları ve diğer bazı özelliklerinden (kat sayısı, deprem bölgesi, zemin özellikleri vb.) faydalanılarak risk önce-liklerini ortaya çıkarmaktır. Böylece yapıda yer alan düzensizlik kusurları ve diğer bazı özellikler kullanılarak performans puanı hesaplanarak ve ya-pılarda risk öncelikleri tespit edilerek önemli bir ön veriye sahip olunabil-mektedir. Binalarda bulunan düzensizliklerin bu yapıların performansları üzerinde ciddi etkiler oluşturmaktadır.

1.1. Betonarme Yapılardaki Düzensizlik DurumlarıBetonarme yapılardaki düzensizlik durumlarının taşıyıcı sistem

üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle bu hususlar özellikle TBDY 2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018)’de ifade edilmiştir. Deprem Yönetmeliğinde düzensizlik durumları “Planda Düzensizlik Durumları” ve “Düşeyde Düzensizlik Durumları’’ olarak ana başlıklar halinde düzen-lenerek açıklanmıştır. Düzensizlik durumlarına başka bir açıdan Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslarda (RYTEİE) mevcut yapıların performans puanlarının hesabının yapılmasına yönelik ve bu hususta bil-gi vermek amaçlı da değinilmiştir. TBDY 2018’de ifade edilen düzensiz-likler ile düzensizlik kapsamına alınabilecek düzensizliklere ağır çıkma, kısa kolon, kat seviyesi durumları da ilave edilmelidir. Çalışma kapsa-mında öncelikle TBDY’de yer alan düzensizlikler ele alınmış olup, RY-TEİE’nin de yer aldığı düzensizlikler de analiz bölümünde açıklanmıştır. Böylece analiz bölümünde kabul edilebilecek tüm düzensizlikler analiz edilerek farklı başlıklar altında katagorilendirilerek açıklanmıştır.


1.1.1. Planda Düzensizlik DurumlarıTBDY 2018’e göre bu düzensizlik durumları A1, A2, A3 düzensizlik

durumları olarak ayrılmış olup sırasıyla burulma düzensizliği, döşeme süreksizliği, planda çıkıntıların olması olarak 3 ayrı başlık altında düzen-lenmiştir.

1.1.1.1 Burulma Düzensizliği (A1)Yönetmeliğe göre bu düzensizlik türünde birbirine dik iki deprem

doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı doğrultudaki ortalama göreli ötelemeye oranını ifade etmektedir.

Deprem yüklerini bir bütün olacak şekilde aktaran yapı taşıyıcı sis-teminde kendisini oluşturan her bir eleman bu yükleri temel zeminine kadar aksatmadan devamlı ve güvenle aktarabilmelidir. Aynı zamanda bu işlevi sürdürürken yeterli rijitliliğe, durabiliteye ve kararlılığa sahip ol-malıdır. Bu işlevi yerine getiren yapı elemanlarından döşemelerin de bir sistem olarak aynı kararlılık ve durabiliteye sahip olması gerekmektedir (Yarıktaş, 2016). Kısaca bir yapı salt deprem kuvvetlerine göre tasarlana-cak olursa tam anlamıyla amaca hizmet etmeyecektir. Düzensizliğe bağlı bir yapıda oluşabilecek burulma ve hasar durumu Şekil 1’de ifade edilmiş-tir (Yorulmaz, 2018).

Şekil 1. Yapıda oluşan burulma düzensizliğine bağlı hasarlar


1.1.1.2 Döşeme Süreksizliği (A2)TBDY 2018’e göre herhangi bir kattaki döşemede (Şekil 2);

Merdiven ve asansör boşlukları dâhil, boşluk alanları toplamının kat brüt alanının 1/3’ünden fazla olması durumu,

Deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle aktarılabilmesini güçleştiren yerel döşeme boşluklarının bulunması duru-mu,

Döşemenin düzlem içi rijitlik ve dayanımında ani azalmaların ol-ması durumu.

Şekil 2. TBDY 2018’e göre A2 düzensizlik durumunu

Döşeme süreksizliğine sahip olan yapılarda boşluk oranı miktarının büyüklüğünün yanında aynı zamanda taşıyıcı sistem seçimine, döşeme boşluklarının nerelerde olduğuna ve kat planındaki konumuna bağlıdır. Yapıların olası bir deprem etkisi altındaki davranışları açısından gerek ya-tay gerekse de düşeydeki süreksizlikleri, ani rijitlik değişimi ile kütleleri arasındaki farkların olması tasarımda uzak durulması gereken etkenlerdir (Terzi ve Elçi, 2009).

1.1.1.3 Planda Çıkıntılar Olması (A3)Bu düzensizlik türü, 2018 TBDY’ye göre bina kat planlarında çıkıntı

yapan kenarların birbirine dik iki doğrultudaki boyutlarının her ikisinin de, binanın o katının aynı doğrultulardaki toplam plan boyutlarının %20’sinden daha büyük olması durumu olarak açıklanmıştır (Şekil 3).

Şekil 3. A3 düzensizlik durumu


1.1.2 Düşeyde Düzensizlik Durumları1.1.2.1 Zayıf Kat (B1) / Yumuşak Kat (B2) DurumuYumuşak kat bir yapının herhangi bir katında dolgu duvar olmama-

sı veya diğer katlarına göre dolgu duvar miktarının bariz bir farklılığının olması sebebiyle özellikle deprem etkisinde yapının rijit durumunda mey-dana gelen olumsuz değişimlerin ortaya çıkardığı durum olarak tanımla-nır. Yönetmelikte B2 düzensizliği olarak adlandırılmaktadır.

Zayıf kat durumunda ise olası bir depremde herhangi bir katta dep-remin olası olumsuz etkilerine karşı direnç gösterecek olan etkili kesme alanlarının toplamının bir üst kattaki etkili kesme alanları toplamına ora-nının 0,80 katsayısında düşük olması, başka bir tabir ile aralarında ciddi bir fark olması nedeniyle katlar arasındaki direnç farkının bu sebepten ol-dukça yüksek olması olarak tanımlanabilir. Yönetmelikte B1 düzensizliği olarak adlandırılmaktadır.

Genel olarak mevcut yapı tipleri arasında Türkiye’de en sık görülen düzensizlik durumlarında birisi “Komşu Katlar Arasında Rijitlik Düzen-sizliği (Yumuşak Kat)” etkisidir. Bununla beraber binaların giriş katla-rındaki kolon yükseklikleri ile diğer katlarındaki yükseklikler arasındaki farklılıklarla sık sık karşılaşılmakta ve bununla birlikte yumuşak kat dü-zensizliği de görülebilmektedir. Yapının taşıyıcı sistemi ile ortak hareket eden dolgu duvarlarının herhangi bir kat içinde olmaması yapının bir bü-tün olarak rijitliğini olumsuz etkileyerek ani değişime neden olmaktadır (Korkmaz ve Uçar, 2006 ).

Dolgu duvarları; taşıyıcı sistem davranışına rijitlik, yük taşıma kapa-sitesi, süneklilik, enerji yutma kapasitesini etkilemektedir. Dolgu duvar-ları ile beraber yapının ağırlığı artarken bu durum ile ters orantılı bir şe-kilde yapının doğal titreşim periyodu da küçülerek değişmektedir (Karasu vd., 2011).

1.1.2.2 Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Düzensizliği (B3)Bu tür düzensizlik durumunda düşeyde süreklilik arz etmeyen çerçe-

ve ve değişen kat alanlarının etkisi dikkate alınmaktadır. Bina yüksekliği boyunca devam etmeyen kolonlar veya perdeler düşeyde düzensizlik oluş-turur. Yönetmelikte B3 düzensizlik türü olarak adlandırılmaktadır.

Mimari tasarım kaygısı, yalnızca plan düzlemindeki estetik kaygılar-dan ibaret olmamalıdır. Plan düzleminde estetik açıdan alınan tasarım kararları kadar aynı zamanda yapının düşey doğrultusu için kesit ve cep-heler üzerinde alınan tasarım kararları da oldukça önemli olmakla bera-ber olası bir deprem karşısındaki performansına da ciddi bir etkiye sahip olabilmektedir (İnan ve Korkmaz, 2012).


Deprem davranışı bakımından yapılarda gerek düşeyde gerekse de yatayda olası düzensizliklerin meydana gelmesi ve bu nedenle ani rijit farklılıkların oluşumu ile kütle farklılıkları içeren hususlar katiyen dikkate alınması gereken olumsuz hallerdir. Bu durumdaki yapılar, taşıyıcı sistem olarak düzensizdir. Bu düzensizlikler nedeniyle taşıyıcı sistemin belli yerlerinde zorunluluk arz eden kesit boyutlarındaki değişim yapı inşasını ekonomik olmaktan uzaklaştırabilir. Bu tip yapılarda ne kadar iyi bir boyutlandırma yapılırsa yapılsın yine de olası bir deprem karşısında meydana gelebilecek olumsuzluklardan etkilenme ihtimali oldukça yüksektir (Kartal, 2005).

2. Türkiye’de Hasar Gören Yapılarda 2018 TBDY’de İfade Edilen ve İfade Edilmeyen Diğer DüzensizliklerTBDY 2018’de düzensizlik türleri “Plandaki Düzensizlik Durumları’’

ile “Düşeyde Düzensizlik Durumları’’ başlıkları altında incelenmiş olup belirtilen bu düzensizliklere ilaveten başka düzensizliklerin de olduğu bir gerçektir. Genel olarak bütün düzensizlikler ele alındığında bu düzensiz-lik durumlarının birkaç başlık altında ortaya çıkma nedenleri mevcuttur.

Bir yapının bir bütün olarak ortaya çıkması olayı henüz fikir aşama-sında ortaya çıkmaya başlar, planlamaları yapılır, tasarlanır, analiz edilir ve uygulanır. Bu süreçlerin herhangi bir aşamasında yaşanacak aksaklık olursa yapının deprem karşısında olumsuz davranışlar sergilemesine ne-den olabilir.

2.1. Tasarım Sürecine Bağlı Ortaya Çıkan DüzensizliklerTasarımcı, tasarımına değer katmak amacıyla sanatsal ve estetik zen-

ginlik katmak isteyebilir veya tasarımın uygulanacağı arazi yapısının düz-gün olmaması nedeniyle arazi alanının çoğunun kullanımı açısından olu-şan kaygılar düzensiz yapı tasarımlarının oluşumuna neden olmaktadır.

Şekil 4. Düzensiz bloklaşma ve düzenli bloklaşma


Şekil 4’te solda görülen düzensiz formda bir yapılaşma mevcuttur. Depreme karşı dayanıklı yapı tasarımında yapılmaması gereken hususlardan biridir. Deprem dalgalarının iki eksende (x-y) etki etmesi sonucu birleşim noktalarında zorlanmalar yaşanarak yapı hasarına yol açma ihtimali yükselir. Şekil 4’te sağda görülen ise düzenli bloklaşmadır. Bu tip çözümde simetrik olmayan yapılar deprem derzi ile simetrik bloklara dönüştürülür. Deprem derzi; dilatasyon için yapı yüksekliği arttıkça her 3 metrede 10 mm eklenmelidir. Yapı yüksekliği 6 metreye kadar olan yapılarda derz genişliği en az 30 mm olmalıdır.

Şekil 5. Kolonların planda yerleşim düzeni

Şekil 5’te solda görülen düzensiz yerleştirilmiş kolonlar, aks arala-rı eşit olmayan ve iki eksende eşit yerleştirilmeyen kolonlar yapıya etki edecek yükleri karşılamada homojen direnç gösteremezler. Kolonların planda olabildiğince cephelere dik olarak yerleştirilmesine özen gösteril-melidir. Şekil 5’te sağda görülen düzenli ve simetrik şekilde yerleştirilen kolonlar tercih edilmelidir. İki eksende de gelebilecek yüklemelere karşı yapı homojen tepki göstermelidir. Ayrıca düzenli ve simetrik yerleştirilen kolonlar yapının ekonomik olmasını sağlayacaktır.

Şekil 6. Süreksiz kirişlere bağlı oluşan düzensizlikler


Plaklardan gelen yüklerin dağılımını sağlayan ve aynı zamanda taşı-yıcı eleman olan kirişlerin sürekliliği gerekmektedir. Süreksiz kiriş duru-munda Şekil 6’da soldaki görselde olduğu gibi kolonlara binecek yüklerin düzensizliği de meydana geleceğinden bu durumdan kaçınılmalıdır. An-cak Şekil 6’da sağda sürekli kirişlerde kolonların birbirine bağlanmasın-dan ötürü yatay yüklerin rahat aktarılmasına olanak sağlar. Plaklarda çat-lakların veya çökmelerin önüne geçilmiş olunacaktır.

Şekil 7. Perdeli sistemlerdeki düzensizlikler

Şekil 7’de solda akslara oturmamış perdeli sistem bulunmaktadır. Perdeli taşıyıcı sistemlerde de kolonlu sistemlerde olduğu gibi perdelerin bir aks sistemine göre yerleşmesine dikkat edilmediler. Perdeli sistemler-de aks aralığı birbirine eşit veya eşite yakın olmalıdır. Aksa oturmayan da-ğınık yerleştirilmiş perdelerden mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. Şe-kil 7’de sağda ise akslara oturmuş perdeli sistem verilmiştir. Yapının ölü yükünün dengede olması ve simetrik bir yapıda olması için akslara otur-muş perde sistemleri ile yapılmalıdır. Aynı zaman perde duvarlar taşıyıcı sistemler olduğundan; merdiven, asansör gibi yapı elemanlarının yükünü taşımak için de planlanır.

Şekil 8. Kolon yerleşim biçimlerine göre düzensizlikler


Şekil 8’de planda (solda) düzgün yerleştirilmemiş kolonlar bulunmak-tadır. Yapının kütle merkezi ve rijitlik merkezi çakışmalı ve en fazla eksant-risite, doğrultusundaki yapının boyutunun yüzde beşinden fazla olmamalı-dır. Döşeme açıklığının da birbirine eşit veya eşite yakın olması için kolon-lar düzgün yerleştirilmedir. Şekil 8’de planda (sağda) düzgün yerleştirilmiş kolonlar yapının kütle merkezini ve rijitlik merkezinin aynı noktada top-lanmasını sağlar. Böyle yapı kendi içinde de dengede olur. Kolonların plan-da dengeli ve düzgün yerleştirilmesine gerekli özen gösterilmelidir.

Şekil 9. Perde duvar yerleştirme biçimleri

Şekil 9’da solda tek doğrultuda yerleştirilmiş perdeli sistem verilmiş-tir. Yatay yüklere karşı bir istikamette yeterli eğilme rijitliği sağlansa bile bu formda yerleştirilen perdelerin diğer istikamette eğilme ve burulma rijitliği yok denecek kadar azdır. Düşey taşıyıcı elemanlarının simetrik düzenlenmesi halinde burulma tesirleri kaçınılmaz olmaktadır. Bu ba-kımdan tek doğrultuda yerleştirilmiş perdeli sistemlerden kaçınılmalıdır. Şekil 9’da sağda ise iki doğrultuda yerleştirilmiş perdeli sistem verilmiştir. X-X yatay doğrultusunda deprem etkisi altında dirençli olmakla birlikte depremin Y-Y doğrultusunda etkimesi halinde ötelenmeye zorlanan yapı gerekli direnci her iki doğrultuda da sağlayacaktır. Perdelerin iki doğrul-tuda eşit sayıda yerleştirilmesine özen gösterilmelidir.

Şekil 10. Köşe perdeli karma sistem


Şekil 10’da rijit yapı yapılmasının istenmesi ve pratikte taşıyıcı perde düzenlemelerinin kalıp alma tekniğine uygun yapılması, tünel kalıp taşı-yıcı sistemlerin uygulamaya yaygın bir şekilde girmesine olanak sağlar. Rijitlik ve kütle merkezinin çakışmaması halinde yapıda deprem burulma momenti deprem etkisiyle oluşacak gerekli hesaplamalar yapılmak kay-dıyla %5 maksimum eksantrisiteye izin verilmektedir. Deprem yönetmeli-ğine göre %5 ilave eksantrisiteye göre hesap tahkiki istenmektedir.

Şekil 11. Kararsız dengeli yerleştirilmiş perdeli sistem

Şekil 11’de perdeler iki doğrultuda kirişler ile birbirine bağlanmalıdır. Perde genişliği minimum ölçülerden az olmaması gerekir. Perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/5’inden ve 200 mm’den az olmamalıdır. Ancak kritik perde yüksekliği boyunca perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/12’sinden de az olmamalıdır. Deprem yükünün tümünün bina yüksekliği boyunca per-deler tarafından taşındığı binalarda perdelerin her bir yöndeki bir kattaki toplam kesit alanıyla oranlı bir şekilde hesaplanması gerekmektedir.

Şekil 12. Saplama kiriş durumu (kirişe oturan kiriş)

Şekil 12’de solda taşıyıcı kirişlerin diğer taşıyıcı kirişlere bağlandığı görülmektedir ve mümkün mertebede kaçınılması gerekmektedir. Burul-


ma tesirini arttıracağından kırılmalara yol açabilmektedir. Bu durumun sonuçları yapının çökmesine yol açabilir. Şekil 12’de sağda ise kolona bağ-lanan kiriş durumu verilmiştir. Taşıyıcı kirişlerin yük aktarımını sağlaya-bilmesi ve bu yük aktarımının karşılanabilmesi için kolonlar tarafından karşılanması gerekmektedir. Bunun için de, taşıyıcı kirişlerin kolonlara oturması gerekmektedir. Böylece yapı kendi içindeki yük dağılımını oran-lı bir şekilde karşılayabilmektedir.

Şekil 13. Zayıf kiriş güçlü kolon durumu

Şekil 13’te solda zayıf kiriş kuvvetli kolon durumu verilmiştir. Görül-düğü gibi kolonlar rijit, kirişler daha zayıf olduğu için kirişler plaklarda taşımadan dolayı çatlak oluşma ihtimali artmaktadır. Bundan ötürü ter-cih edilmemelidir. Şekil 13’te sağda güçlü kolon yeterli kiriş durumu ve-rilmiştir. En uygun durumdur. Gelen yükleri dağıtmak için yeterli rijitli-ğe sahip kiriş ve düşey eksende gelen yükleri taşıyacak güçlü kolon tercih edilmesi gerekir.

Şekil 14. Guseli kiriş ve konsola oturan kolon durumu

Şekil 14’te solda görüldüğü üzere konsola oturtulmuş kolonun taşı-dığı yük yanal eksende guse ile güçlendirme yapılarak taşıyıcı kolona ak-tarılmaktadır ancak bu durum çekiçleme etkisi yaratabilmektedir. Kesin-likle kaçınılması gereken bir uygulamadır. Şekil 14’te sağda ise kolonda


süreklilik sağlanmıştır. Böylece konsol kiriş bu süreklilik sağlanarak hem konsol kiriş olmaktan çıkarılmış hem de guse atma ihtiyacını ortadan kal-dırmıştır.

Şekil 15. Zayıf kolon güçlü kiriş durumu

Şekil 15’te solda güçlü kiriş zayıf kolon durumu verilmiştir. Dağıtılan yük kolonları zorlar, taşımaması durumunda katman şekilde çökmesin-den dolayı can ve mal kaybı kaçınılmaz olduğundan kaçınılması gereken tasarım hatalarından biridir. Şekil 15’te sağda ise güçlü kolon yeterli kiriş durumu verilmiştir. Aktarılan yükler kolonlar tarafından karşılanır ve ri-jitlik sağlanır. Tercih edilmesi gereken bir durumdur.

Şekil 16. Süreksiz kiriş sistemi

Şekil 16’da solda görüldüğü gibi plaklara gelen yükler süreksiz kiriş-ler tarafından karşılanmaktadır ancak süreksizlik nedeniyle yük aktarımı-nın düzgün bir şekilde aktarılarak birbirini karşılamaması yatayda gelebi-lecek yük etkileriyle kolonların zarar görmesine neden olabilir. Çekiçleme etkisini meydana getirebilir kaçınılması gereken uygulama. Ancak sağdaki görselde sürekli kiriş sistemi verilmiştir. Kendi içinde dengeli ve rijit olan doğru bir uygulamadır.


Şekil 17. Bağ kirişli ve bağ kirişsiz temel durumu

Şekil 17’de solda verilen görselde olduğu gibi temellerin rijit bağ ki-rişleri ile bağlanması sonucu birlikte deplasman yapması sağlanmalıdır. Sağdaki görselde ise bağ kirişsiz temel durumu verilmiştir. Temellerin kirişli sürekli temel veya kirişsiz radye temel olması demek bir bütün ol-ması kolonların deplasmanında ortak çalışmasını sağlamaktadır, bağımsız hareketin önlenmesi sonucu deprem etkisindeki yapının temel nedeni ile hasar görmesini önlemektedir.

Şekil 18. Yumuşak kat düzensizliği

Yumuşak kat düzensizliği (Şekil 18’de solda) çok katlı yapıların dep-remde yıkılmasının ana nedenlerinden biridir. Yatay kuvvet mutlaka per-deler ile karşılanmalıdır. Yumuşak kattaki tüm kolonlar kat yüksekliği bo-yunca sık etriye ile sarılmalıdır. Sağdaki görselde normal kat planı veril-miştir. Giriş katı da üst katlar gibi normal kolon ve kiriş boyutlandırması yapılarak tercih edilmelidir.

Şekil 19. Konsol ucuna oturan kolon durumu


Şekil 19’da soldaki görselde bulunan sistem durumu konsol kirişinde kırılma veya çatlamalara yol açabilir. Balkon gibi konsollar aynı zamanda hareketli yük taşıdığı için konsol kirişine etkimemesi gereken bir durum-dur. Kaçınılması gereken hususlardan biridir. Sağdaki görselde sürekli kolon durumu verilmiştir. Konsol ucuna oturan kirişi plandan çıkarıp ye-rine yeterli rijitlikte kirişle desteklenebilir.

2.2. Uygulama Sürecine Bağlı Ortaya Çıkan DüzensizliklerNormal şartlarda ilgili yönetmelikler ve ilgili kanunlar gereği hazır-

lanmış uygulama projelerinin sahada aynen uygulanması beklenmektedir ve aslında bu bir zorunluluktur. Ancak bazı durumlarda uygulayıcıların projeleri uygulama aşamasında aynen tatbik etmemesi nedeniyle teknik açıdan sorunların oluşmasına ön ayak olabilmektedir. Genelde bu du-rumlar düzensizlikler olarak karşımıza çıkmaktadır. Kimi hatalar bilinçli kimileri ise bilinçsiz bir şekilde yapı sahasında uygulanabilmektedir. An-cak iki durumda da telafisi imkânsız sonuçlar ile karşılaşılabilmektedir.

Şekil 20. Perdelerin zemin katta kolona dönüştürülmesi

Şekil 20’de verilen perdelerin yanal öteleme rijitliklerinde ani değiş-melerden kaçınılmalıdır. Perde altında boşlukların açılması perde daya-nımını çok azaltır. Yapının tüm yanal ötelenmesini hızlandırır. Perdenin yanal ötelenmelerinin küçük boyutta olmasını sağlama ve deprem kuv-vetlerini temele iletme görevinde olumsuzluklar görülür. Uygulama aşa-masında verilen ani bir karara bağlı olarak perde duvarların boşluk açma amaçlı kolona dönüştürülmesi yapının düzgün yük aktarımını ciddi an-lamda olumsuz etkilemektedir. Perdelerin binanın herhangi bir katında, kendi düzlemleri içinde kirişlerin üstüne açıklık ortasına bindirilmesine kesin olarak izin verilmemelidir.


Şekil 21. İki ucundan kirişe binen perdeler

Şekil 21’de verilmiş olan soldaki şekilde perde duvar temel itibari ile kaldırılmamış olup zemin veya bodrum kat üstü devam etmiştir. Bu uygulama hatası proje safhasında da uygulama safhasında da yapılması mümkün olan hatalardandır. Üst kattaki perdenin her iki ucundan altta kolonlara bindirilmesi durumunda bu kolonlarda düşey yükler de depre-min ortak etkisinden oluşan tüm iç kuvvet değerlerini %50 oranında art-tırır. Perdeleri bağlayan kirişlerin sünek olması sağlanmalıdır. Derin bağ kirişleri yapılması halinde gevrek kayma gerilmesi oluşması engellenme-lidir. Kiriş içine çapraz donatının yerleştirilmesi kiriş sünekliliğini arttırır. Derin kiriş içine yerleştirilecek çapraz donatı tersinir deprem etkisinde yük taşıma kapasitesinin artmasını sağlayacaktır. Şekil 21’deki uygulama-nın kirişe bindireceği yük zorlanmalara yol açacaktır. Bu durumdan ka-çınmak için perdenin temelden itibaren başlaması gerekmektedir. Taşıyıcı sistem olarak yük aktarımını temelden zemine aktararak kiriş ve kolonlar-da olabilecek çatlak veya kırılmaların önüne geçilebilir.

Şekil 22. Kısa kolon oluşumu


Şekil 22’de soldaki görselde görüleceği üzere kısa kolon oluşumu ta-sarlanıp hesaplanan kolonun hesaplanandan daha kısa çalışmasından kaynaklanan bir hesaplama hatasıdır. Yani kısa kolon oluşumunun kolon yüksekliğiyle doğrudan alakası yoktur. En çok düşülen hata ise bodrum katlarında pencere açmak maksadıyla dolgu duvarda boşluklar bırakmak-tan kaynaklanır. Sağdaki görselde de görüleceği üzere dolgu duvarın te-mas edeceği kirişe kadar yükseltilmesi veya kolonun kesme dayanımını arttırmak için enine donatı sıklaştırılması yapılarak da kısa kolon oluşu-mu giderilebilir. Aynı zamanda dolgu duvar kaldırılmadan duvar ile ko-lon temas yüzeyi arasına elastik veya ezilebilir bir malzeme konularak da engellenebilir.

Şekil 23. Yapı yüksekliğince sürekli olmayan kolonlar

Şekil 23’te sol ve ortadaki görsellerde olduğu gibi sürekli olmayan ko-lonlar deprem düşey ivmesi altında büyük kesme kuvveti oluşturur. Ki-rişte kesme kırılması meydana gelir veya plak açıklığı artacağından plak yükünü karşılayacak taşıyıcı elemanın yetersizliğinden dolayı plak çatla-yabilir veya kesme kırılmasına uğrayabilir. Sağdaki görselde olduğu gibi tamamen kaçınılması gereken durumlardandır. Yapı yüksekliğince sürek-li kolonlar, deprem düşey ivmesini karşılayacağından oluşabilecek kiriş kırılmaları ya da plak açıklıklarında meydana gelecek çatlakları veya çök-meleri engelleyecektir.

2.3. Uygulama Zeminine Bağlı Ortaya Çıkan DüzensizliklerBu tarz düzensizlikler genel olarak arazinin geometrisi, zemin duru-

munun kimyasal ve fiziksel yapısına bağlı olarak ortaya çıkabilmektedir. Arazinin özellikleri tasarımı doğrudan etkiler.


Şekil 24. Kat seviyeleri arasında oluşan farklar

Şekil 24’te soldaki görselde de görüldüğü üzere yan yana olan iki farklı binanın kat düzeyinin aynı seviyede olmamasından kay-naklanır. Bu durumun nedenlerinden biri de zemin kot farkları arasındaki yükseklik farkı olabilmektedir. Bu yüzden bu durum ya-nal eksende gelecek deprem yüklerine karşı gösterdiği tepkiyle yan bloktaki kolonlara çekiçleme yapan kiriş durumunu ortaya çıkar-maktadır. Ancak sağda verilen görseldeki durumu yakalama imkanı olursa kirişler ve kolonlar birbirini karşılayacak şekilde olursa uy-gun tasarlanmış olacaktır.

Şekil 25. a. Kademeli temel b. Hemzemin olmayan temel

Şekil 25’deki görselde değişik yükseklikte temeller, deprem titre-şimlerini üst yapıya zaman farkı ile ileteceğinden titreşimler simetrik ve düzgün olmaması nedeniyle olası hasar oranını artırabilmektedir. Temel yüzey alanının düz olması yapının depremde hasar görmesi önlenecektir. Değişik seviyede ve değişik türde temel yapılmasından kaçınılmalıdır. De-ğişik seviyede temel yapılması halinde kısa ve uzun kolonlar ortaya çıkar ve yapının dinamik davranışında düzensizlikler oluşur. Tekil temeller bir-birine bağ kirişleri ile yeteri kadar bağlanamaz.


SONUÇGünümüzde mimari yapılara en yıkıcı hasar veren doğal afetlerden

biri olan depreme karşı dayanıklı yapı tasarımı tüm detayları ile ve her açıdan ele alınmalıdır. Mimari plan tasarımında ve taşıyıcı sistem seçimi ele alınırken olası düzensizlik durumlarının oluşumuna neden olabilecek durumlardan kesinlikle kaçınılmalıdır. Bu düzensizliklerin yapıya zarar verebileceği unutulmamalıdır. Ekonomik kaygıların, sanatsal ve estetik kaygıların, güvenliğin önüne alınmamasına özen gösterilmelidir. Tasa-rımcıların ve mühendislerin birlikte çalışması ile bu düzensizlikler mini-mize edilebilir. Yapı tasarım, proje ve yapım süreçlerinde düzensizliklerin oluşmaması için bu alanda uzman kişilerce sürecin her aşaması özenli bir şekilde kontrol edilmelidir.


KAYNAKÇA

Akça, T. (2007). Planda Düzensiz Çok Katlı Bir Betonarme Yapının Eşdeğer Dep-rem Yükü Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemine Göre Tasarımı. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.

Algül, Ö. (2015). Planda Çıkıntı Düzensizliğine Sahip Betonarme Yapıların Dep-rem Davranışının İncelenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.

Başlı, D. ve Çağatay H.İ. (2011). 2007 Deprem Yönetmeliği’ne Göre Yapı Düzen-sizliklerinin Betonarme Binaların Deprem Davranışlarına Olan Etkilerinin İncelenmesi. Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(2), 163-172.

Dinkci, C.H. (2009). Planda Düzensiz Betonarme Bir Binanın Deprem Etkisi Al-tındaki Yapısal Performansının Belirlenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.

İnan, T. ve Korkmaz, K. (2012). Düşey Doğrultudaki Yapı Düzensizliklerinin İn-celenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28(3), 240-248.

Karasu, O.T., Erdem, T.R., Demir, A., Bağcı, M., (2011). Yumuşak Kat Düzen-sizliği Bulunan Betonarme Bir Binanın Performansının İncelenmesi. Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(2), 61-69.

Kartal, Ö.İ. (2005). Düşeyde Düzensiz Binaların Performans Yaklaşımıyla İnce-lenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mü-hendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.

Korkmaz, A.K., Uçar, T., Düzgün, M., (2010). Yapısal Düzensizlikleri Olan Be-tonarme Yapıların Deprem Davranışlarının Değerlendirilmesi. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 22(2), 123-138.

Korkmaz, A., Uçar, T., (2006). Yumuşak Kat Düzensizliğinin Betonarme Binaların Deprem Davranışında Etkisi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 11(2), 65-76.

Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar (2019). Çevre ve Şehircilik Ba-kanlığı, Ankara.

Terzi, M. ve Elçi, H., (2009). Perde-Çerçeveli Betonarme Yapılarda A2 Türü Dü-zensizliğin Kesit Tesirlerine Etkisi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(1), 83-94.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018). Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.

Yarıktaş, A. (2016). A1 ve A3 Yapısal Düzensizliklerinin Çok Katlı Yapılar Üze-rindeki Etkisi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Bitirme Çalışması.


Yorulmaz, M.A. (2018). Betonarme Yapılarda A1 Düzensizlik Durumunun Deği-şik Deprem Bölgelerinde Araştırılması. KTO Karatay Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.

Documents

GEÇMİŞTEN GELECEĞE MİMARLIKTA MALZEME VE YAPI …