23
sayı 137/2016
YENİ TÜRK DEPREM YÖNETMELİĞİ VE
DEPREME DAYANIKLI ÇELİK BİNA TASARIMI
...................................................
GİRİŞ
Aktif bir deprem kuşağı üzerinde yer alan ve hızlı
bir yapılaşma süreci içinde bulunan ülkemizde,
özellikle son yıllarda çelik yapıların ve çelik-
betonarme kompozit kolonlu yapı sistemlerinin
giderek daha geniş bir uygulama alanına sahip
olması, depreme dayanıklı çelik bina tasarımının
önemini arttırmaktadır. Bu bağlamda, çelik bina
taşıyıcı sistemleri, elemanları ve birleşimleri
üzerinde gerçekleştirilen kuramsal ve deneysel
çalışmaların sonuçlarına bağlı olarak geliştirilen ve
çelik binaların yeterli dayanım, rijitlik ve süneklik
koşullarını sağlayacak şekilde boyutlandırılmasını
öngören modern yönetmelik kurallarından
yararlanılmaktadır, (EN 1998 (2004), DBYBHY
(2007), ANSI/AISC 341-10 (2010)). Diğer taraftan,
pratik uygulamaların doğurduğu gereksinimlere ve
çelik yapı sistemlerinin deprem etkileri altındaki
davranışına ilişkin araştırmaların sonuçlarına
paralel olarak, ilgili yönetmeliklerin belirli aralıklarla
güncellenmesi de gündeme gelmektedir.
Bu makalede, 2007 Türk Deprem Yönetmeliği’nin
güncellenmesi sürecinde hazırlanmakta olan ve
tamamlanma aşamasına gelmiş bulunan Yeni
Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde, depreme
dayanıklı çelik bina tasarımı kapsamında yer
alması öngörülen başlıca kuralların gerekçeleri
ve uygulama prensipleri hakkında bilgi verilmesi
amaçlanmaktadır.
DEPREME DAYANIKLI BİNA TASARIMI
Yapı sistemlerinin depreme dayanıklı olarak
tasarımını amaçlayan başlıca yaklaşımlar, dayanıma
göre tasarım ve performansa göre tasarım olmak
üzere ikiye ayrılmaktadır, (Özer, 2011).
Dayanıma göre tasarım yaklaşımında, yapı sistemi
tasarım depremi (50 yılda aşılma olasılığı %10,
tekrarlanma periyodu 475 yıl) için doğrusal-elastik
teoriye göre analiz edilerek boyutlandırılmakta ve
taşıyıcı sistemin doğrusal olmayan davranışının
tasarıma etkileri ilgili deprem yönetmeliği kuralları
çerçevesinde gözönüne alınmaktadır.
Performansa göre tasarım yaklaşımında ise, farklı
düzeydeki deprem etkileri altında, doğrusal olmayan
analiz sonucunda elde edilen şekildeğiştirme
ve yerdeğiştirme istemleri yapı sisteminin
şekildeğiştirme ve yerdeğiştirme kapasiteleri
ile karşılaştırılarak yapısal performans düzeyi
belirlenmekte ve bu performans düzeyi bina için
öngörülen performans hedefi ile karşılaştırılarak
bina güvenliği elde edilmektedir.
DAYANIMA GÖRE TASARIM - DEPREM
YÖNETMELİKLERİ
Diğer ülkelerin deprem yönetmeliklerine benzer
olarak Türk Deprem Yönetmeliği’nde de,
depreme dayanıklı bina taşıyıcı sistemlerinin
boyutlandırılması için, genel olarak, dayanıma
göre tasarım yaklaşımından yararlanılmaktadır. Bu
yaklaşımın üç temel bileşeni, dayanım kriteri, rijitlik
kriteri ve sistem sünekliği’dir.
Dayanıma göre tasarımda, gözönüne alınan tasarım
depremi için elastik davranış spektrumundan
yararlanarak hesaplanan deprem yükleri, taşıyıcı
sistemin türüne ve özelliklerine bağlı olarak
belirlenen bir deprem yükü azaltma katsayısı ile
bölünerek sisteme etkitilir. Yapı sistemi bu etkiler
altında doğrusal-elastik teoriye göre analiz edilerek
iç kuvvetler ve yerdeğiştirmeler elde edilir. Daha
sonra, taşıyıcı sistemin elemanları ile birleşim ve
ek detayları, güvenli taşıma kapasiteleri dış yükler
ve azaltılmış deprem etkilerinden oluşan toplam
iç kuvvetlere eşit veya daha büyük olacak şekilde
boyutlandırılır. Böylece, dayanım kriteri sağlatılmış
olur.
Dış yükler ve deprem etkileri altında gerekli
dayanım kriterini sağlayan taşıyıcı sistemin, binanın
fonksiyonlarını aksatmadan gerçekleştirebilmesi
için, aynı zamanda rijitlik kriterini de yerine
getirmesi gerekmektedir.
Rijitlik kriterinin sağlanabilmesi için, eşit
yerdeğiştirme kuralı uyarınca, deprem yükü
azaltma katsayısı ile bölünmemiş elastik
deprem yüklerinden meydana gelen toplam
Prof. Dr. Erkan ÖZER
İstanbul Teknik Üniversitesi
23
makale