depreme dayanikli betonarme yapi tasarimi ilkeleri

8/3/2019 Depreme Dayanikli Betonarme Yapi Tasarimi Ilkeleri

1/25

2

DEPREM BLGELERNDE YAPILACAK YAPILARHAKKINDA YNETMELK

2007

DEPREME DAYANIKLIBETONARME YAPI TASARIMI LKELER

NEDEN DEPREMLERLE LGLENYORUZ?

Depremler, milyonlarcayldr meydana gelen, gelecekte deolumayadevam edecekdoa olaylardr .

Dnyann deiik yerlerindekimilyonlarca insann canlar ve mallar byk deprem tehdidiile kar karyadr . Milyarlarca dolartutarndakigenel altyap ebekeleri,ok saydayerel,blgesel ve hatta ulusal ekonominin bilesaltehlikealtndadr.

Deprem mhendisliinin konusu, depremin insan ve onun evresi zerindeki etkileribelirleme ve bu etkileri azaltma yntemleridir.

Dolaysyla depremin olu mekanizmas, yeryznde oluturduu etkiler, zelliklemhendislik yaplarna etkisi, bu etkilerin azaltlarak can ve mal kaybnn azaltlmas (depreme dayankl yap tasarm) inaat mhendislerinin nemli alma konular arasndadr.


2/25

3

Bir fay (fault line)boyunca iki levha blou ani olarak hareketettiinde,bu hareketsismik dalgalar(seismic waves)olumasnasebep olur. Sismik dalgalar,kaynaktan (focus) karak tm ynlerdeyaylmaya balar. Kaynanyeryzndekiizdm merkezss (epicenter)olarakbilinir.

Sismik dalgalar,cisim dalgalarve yzeydalgalarolaraksnflandrlabilir. Yerin i ksmndahareket edenP ve Sdalgalarcisimdalgalarolarak billinir. Pdalgalarbirincil, boyuna veya basn dalgasolarak da bilinir ve getikleriortamdaskmave genlememeydanagetirir. kincil,enine ya da kesmedalgalarise getikleri ortamda kaymadeformasyonuna yol aar

4

Yzeydalgalarise, yer yzeyi ve zemin katmanlar ile cisim dalgalar arasndaki etkileimsonucunda ortayakar. Dalgalarn oluum mekanizmalarnn karakteristiisebebiyle, depremkaynandanuzak mesafelerde yzeydalgalar daha baskndr ve kaynaktan uzak mesafelerde yer hareketinin olumasnda cisimdalgalarndan ok yzey dalgalar etkilidir. Mhendislikasndanen nemli yzeydalgalar Rayleighve Love dalgalardr. Rayleighdalgalarndanetkilenen bir partiklhem dey hem yatay ynde hareketedebilir. Lovedalgalarndaise titreimin dey bileeni yoktur.


3/25

5

YATAY ATIMLI FAY (Strike Slip)

Sa Atml

Sol Atml

EM ATIMLI FAY (Dip Slip)

Normal

Ters

FAYLAR

6

AYNI DEPREMN FARKLI TTREMLER

Yzeyeulaandalgalar, zemin ve dalga zelliklerine balolarakfarkl titreimler meydana getirir.Yukardaki ekilde6 farklistasyonda kaydedilen 12kayt

grlmekte. Her istasyonda birbirine dik iki bileenynndekaytlar alnm.Buistasyonlardan herhangi birisinin yerinde olacak bir bina bahsedilentitreimemaruzkalacaktr.


4/25

1962tenbu yanayerkabuuhareketlerine bal358.214 depremkaydedilmi. Bu birdoa olay. Bu kadar depremolmasnnbir sakncasvar m? Aya tanrsak yokDepremlerinolumasnengelleyebilir miyiz?Hayr Ne yapabiliriz? Depremitanyarak ve nlem alarakzararazaltabilir miyiz?Evet

7

8


5/25

Depremingetirdii farkl tehlikeler

9

10


6/25

11

?

Depremlerinolumasnengelleyemeyiz

Depremedayankl yap tasarmnnheraamasnda(proje, imalat, kontrol) sorumlulukduygusu ile hareket etmeliyiz.

12

DEPREMLER:

Depremlerin bykl,ne kadar aklanrsa aklansn, srekli birbirinekartrlanikikavram ile ifade edilir:iddet ve magnitd (byklk).

iddet, depremlerin insanlar,yaplar ve arazideki etkilerine greyaplm snflandrmaya denir ve 1-12 arasnda deiir.rnek olarak bacalar deviren iddet5, arazide atlaklarn olutuu iddet 7dir. iddet,llemez, hissedilir ya dayorumlanr.

Magnitd, depremde ortayakanenerjinin lsdr ve mesafeden bamszbir kavramdr. Bir depremin tek bir magnitdvardr. Ancak bir depremfarkl blgelerde farkl iddette hissedilir.rnein Denizlide yaanacak 6.3 byklndebir deprem, merkezssneyakn blgelerde 9iddetinde, zmirdeise 2iddetindehissedilebilir.

Sonu olarak, herhangi bir byklkteki deprem, zeminin zelliklerine, depremodandan mesafesine ve ortaya kan enerjiye bal olarak yeryzeyinde titreime sebep olur.Dolaysylayeryzeyindeki herhangi bir bina da butitreimdenetkilenir.

log E =11.8+1.5 M s (Gutenberg,Richter,1956)

Magnitddebir birimlikart, aa kanenerjide 32 katartadenk gelmektedir.Hiroimada kullanlanatom bombas(20000 ton TNT) enerjiasndan6.0 byklndebir depremekarlk gelmektedir.


7/25

13

depremler karsnda elastik snrlar iindekalamayaca, eitli deformasyonlarn gzlenebilecei ngrlmektedir.

Ancak cangvenliinin salanmasiin yapnn ksmen veya tamamen gmemesi yaklam benimsenmektedir.

O halde depremlerde yap hasar grecektir. Bu sayede yap enerji tketebilecektir.Enerji tketimini salayacak hasar ise istenen seviyelerde kalmaldr. Yani enerjitketim srecinde yapda gme olmamaldr . Dk veya orta iddettekiyerhareketleri dahask meydana gelmektedir. Buiddettekihareketler yapda hasaryaratmamalya daoluacak hasar hafif veonarlabilir olmaldr. Depreme dayankl yap tasarmnntemel felsefesi buekildezetlenebilir.

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Yapya etkiyen deprem dinamik bir etkidir ve yap nemli bir yatay kuvvet ilezorlanr.

Depreme dayankl yap tasarmnda, yapnn iddetli

14

TRKYEDE DEPREM YNETMELKLER

1940196819982007

ZelzeleMntkalarMuvakkatYap TalimatnamesiAfet blgelerindeYaplacak Yaplar HakkndaYnetmelikAfet blgelerindeYaplacak Yaplar HakkndaYnetmelikDeprem blgelerindeYaplacak Yaplar Hakknda


8/25

15

TRKYEDE DEPREM YNETMELKLER

16

Deprem Riskine Maruz Bir Blgede Depreme Dayankl Yap Tasarlamak stiyoruz. Hangi Depreme?

Depremlerdendolay, yapdazamana balolarakdeieni kuvvetleroluur.Depremedayankl yap tasarmndaama, sz edilen bu i kuvvetlerin etkisinde ortayakmas olas hasarn snrlandrlmasdr.Bu durumda, cevaplanmasgereken iki temel soruvardr: Yapda ortayakmas olas hasarn kabul edilebilir snrnedir?Bu kabul edilebilir hasar,hangi deprem veya depremlerin etkisinde ortayakacaktr? Yani tasarm iin hangi depremi kullanacaz?Sorulara verilecek cevap depremedayankl yap tasarmnn da temel ilkesini ortayakoyacaktr.


9/25

17

Depreme Dayankl Yap Tasarlamak?

Afet Ynetmelii 1998, Deprem Ynetmelii 2007 Hafif iddetteki depremlerdebinalardakiyapsalve yapsalolmayan sistemelemanlarnn herhangi bir hasar grmemesi,orta iddetteki depremlerde yapsal ve yapsal olmayanelemanlardaki hasarn onarlabilir dzeyde olmas, iddetli depremlerde ise can kaybn nlemekamacile binalarn ksmenveya tamamen gmesininnlenmesi

Bir yap, Deprem Ynetmeliinde verilmi koullarauyularak tasarlanmve ina edilmi ise, ve depremler etkisindeyukarda aklanandepremedayankl yap tasarmnn temelilkesine uygun bir performans gsteriyorsa,tasarm amacna ulamdemektir.

Depremedayanklbir yapnn, yeterli dayanm(kapasite),yeterli rijitlikve yeterli sneklie sahip olmas gerekir. Esasen, depremedayankl yap tasarmyla yaplan da (yaplacak

olan da),yapyabu zelliklerinkazandrlmasdr.

18

Orta hasarla karlanabilecek depremOrtayakacak hasargidermek mmkn ve ekonomik50 ylda alma olasl%10 olan depremnemli binalarda daha byk depremin gznnealnmasiin, yapnem katsays tanmI = 1.0, 1.2, 1.4, 1.6

Deprem Riskine Maruz Bir Blgede Depreme Dayankl Yap Tasarlamak stiyoruz. Hangi Depreme?

Sz edileniddetli deprem, 50 ylda alma olasl %10 olan tasarm depremidir. Yani,konut ve iyerigibi binalarn tasarmnda kullanlacak olan depremdir. Deprem blgeleriharitas, beklenen yer ivmesi deerlerine gre hazrlanmtr.

Halkn youn olarak bulunduu sinema, tiyatro, okul, spor tesisleri gibi binalar iledepremden hemen sonra kullanlmas gereken binalarda (hastaneler, itfaiye,salk ocaklar, ulam istasyonlar, enerji tesisleri vb.) ise bina nemkatsays kullanlmak suretiyle, sz konusutasarmdepremi bytlerekkullanlr.

TASARIM DEPREM


10/25

19

TASARIM DEPREMN (YAPIYA ETKYECE VARSAYILAN ETKY)

NASIL TANIMLIYORUZ?(YAPI DNAM)

Zamana balolarakdeienP(t) ykne maruz bir sistemin hareket denklemi.Denklemde m sistemin ktlesini, c snmkatsaysn,k rijitliiniifade eder.

20

Kat demesi rijit diyafram tanmna uyan tek serbestlik dereceli yapsal sistem

Yapya etki eden P(t) kuvvetine, bu kuvvetezt ynde farkl kuvvet kar koymaktadr. Bu kuvvetlerden eylemsizlik kuvveti ivme ileorantldr. Snm kuvvetihz ile orantldr.Yay kuvveti iseyapnn yerdeitirmesiile orantldr.


11/25

Zamana bal deienP(t) kuvveti yerine,yapnn yer hareketine (depremi) maruzkaldn dnelim.Hareket denklemi zlerek zaman balolarak,yapda oluacak deplasmanlar ve i kuvvetler eldeedilmiolur.

Yer hareketi, yapnn ktlesine ve yer ivmesine bal bir kuvvet ile ifadeedilmekte. Bu durum ivme kaytlarnn nemini gsteriyor.

21

22


12/25

23

Herhangi bir depremkayd iin, tekserbestlik dereceli sistemin hareketdenklemi zlerek, yapnn tepkisielde edilir.Ayn depremler farkl zellie sahipyaplarda farkl etkiler oluturur. Farkl periyotlardaki sistemler iinzmler yaplarak maksimum etkilerelde edilir. Betonarme yaplar iinsnm oran %5 kabul edilir(DY2007dede byle).Farkl periyot iin analiz yapmak,rijitlik ve ktlelerifarkl yaplardikkatealnmasn salar.

Yap tasarmnda, ou zaman,yapya etkiyen yklerin zamana bal olarak deiimi tasarmcy ilgilendirmez. Tasarma esas olan,yapya etkiyen yklerin alabilecei en byk deerdir.

24

Her depreminfarklbir PGAs vardr.

Her depreme her biryapnntepkisi de (PSA)farkl olacaktr.

O halde ivme spektrumunaslstandardize edilebilir?zm: Spektrumu, PSA/PGA olarak normalizeetmekPGA ne olacak?

PGA PSA

PSA

PGAS (T ) =


13/25

DEPREM YNETMEL

Edeer Deprem Yk YntemiModBirletirmeYntemiZamanTanm AlanndaAnaliz Yntemi

25

26


14/25

27

ELASTK DEPREM KUVVET

Depreme dayankl felsefesine gre,

yap yaplar

tasarm iddetli

depremleri hasarsz atlatacak ekilde tasarlanmazlar , ekonomik deildir. Yaplarnhasar grecekleri (elastik tesidavran, daha tasarm aamasnda ngrlr. Ancak gmeolmamaldr.

28

DORUSAL TES DAVRANI

Yap ve yap elemanlarnda sneklik bir yap ya da yap elemannn yapabileceienbyk telenmenin, elastik limit telenmesineoranolarak ifade edilir. Snekyapdeyimiile, depremin enerjisini kalc deformasyon yaparak tketen fakatyklmayan yap anlalmaktadr. Elastik deprem yk,yapnn rijitliine bal azaltma katsays ile azaltlarak tasarm deprem yk eldeedilmiolur. Snek davran batan taahht ediyoruz


15/25

29

TASARIM DEPREM VE TASARIM DEPREM YK

30


Afet Ynetmelii 1998, Deprem Ynetmelii 2007 Hafif iddetteki depremlerdebinalardakiyapsalve yapsalolmayan sistemelemanlarnn herhangi bir hasar grmemesi,orta iddetteki depremlerde yapsal ve yapsal olmayanelemanlardaki hasarn onarlabilir dzeyde olmas, iddetli depremlerde ise can kaybn nlemekamacile binalarn ksmenveya tamamen gmesininnlenmesi

Depremedayanklbir yapnn, yeterli dayanm(kapasite),yeterli rijitlikve yeterli sneklie sahip olmas gerekir. Esasen, depremedayankl yap tasarmyla yaplan da (yaplacak olan da),yapyabu zelliklerinkazandrlmasdr.

Eer tasarmda yapnn elastik tesi snek deformasyon yapabilecei kabulu ile tasarm ykleri azaltlyorsa, bunun karl tasarm ve yapmda yerine getirilmelidir. Bu azaltmann karl, yapnn esnek davranabilmesi iin gerekli olan koullarn tasarma ve uygulamayayanstlmas, baz zel detaylarn uygulanmasdr. Tasarmc bu zel ayrntlar gz ard ettii takdirde byk risk aldn bilmelidir. Zaten bilinli bir tasarmc her zaman bununfarkndadr.


16/25

31


Depremedayanklbir yapnn, yeterli dayanm(kapasite),yeterli rijitlikve yeterli sneklie sahip olmas gerekir. Esasen, depremedayankl yap tasarmyla yaplan da (yaplacak olan da),yapyabu zelliklerinkazandrlmasdr.

DepremYnetmeliinde tasarm kuvvet esaslolarakyaplmaktadr. * Dorusalzmlemeyaplmakta * Dorusaltesidavran, katsaylarladikkatealnmakta * Sonutayapyaetkiyebilecek en byk deprem kuvvetinekarkoyabilecekekilde

yap tasarm yaplmaktadr.

32

TAIYICI SSTEMN TASARIMI(TAAHTLERMZ YERNE GETRLMEL)

Deyykler ve deprem ykleri enksayoldan zemineaktarlmal laveetkilerin meydana getirilmesindenkanlmal Basit taycsistem dzeni seilmeli

Dzensiz binalarn yapmndan kanlmaldr.Plandasimetrie yakn taycsistemBurulmadzensizliinden kanlmaldr.Perdeler burulmarijitliinede katkyapacakekilde yerletirilmelidir. Yapda zayf kat yadayumuak kat dzensizlii oluumunaizin verilmemelidir.Deprem enerjisinin nemli birksmnnsnekdavranile tketilmesi iin, snektasarm kurallarna uyulmaldr.


17/25

33

YAPIDA HASARIN DAILIMI NASIL OLMALI

1 1 >> 2

(b)(a)

2

34

PLANDA BURULMA ETKLERNDEN KAINILMALI


18/25

bi = ( /

)/2

) > 1.2

35

PLANDA BURULMA ETKLERNDEN KAINILMALI

UYGUN DEL UYGUN

36

dzensizlii A3

dzensizlii A1 dzensizlii A2

> 1/3 boluk alan toplam katalan

DEPREM YNETMELNDE TANIMLANMI PLAN DZENSZLKLER

ax / lx >0.20ay / ly >0.20

l y

ay

ax

lxdepremyn

i , min i , max

i,ort = =( i, max+

i, max

i, min

i, ort

AbA =


19/25

37

PLANDA TAIYICI SSTEM DZEN-1

simetri

dzgn rijitlik

UYGUNUYGUNDEL

a) simetridenayrlma(plandaburulma etkisi ve zorlama)

b) ani rijitlikdeiimi (plandadeiimblgelerinde zorlama)

38

PLANDA TAIYICI SSTEM DZEN-2

UYGUNDEL

c) ikidorultudaok farklrijitlik

d) rijitlik bakmndasimetridenayrlma (planda burulma etkisi)

UYGUN

iki dorultudadengeli rijitlik

simetrik dzenleme


20/25

= i , ort / kalt i

39

PLANDA TAIYICI SSTEM DZEN-3UYGUN

belirgin erevedavran

yksek burulmarijitlii

UYGUNDEL

f) belirsiz erevedavran (dolaylmesnetlenme,dmerkez mesnetlenme, birdorultuda yetersiz ereve)

g) dk burulmarijitlii

40

YNETMEL

DEYDE DZENSZ YAPILAR

B1 ZAYIF KAT

B2 YUMUAK KAT

B3 DEY ELEMANSREKSZL

B1 dzensizlii

nci = ( A e) i / ( A e) i + 1 < 0.80

+0.15 kargir duvarkesit alan

A e=kolon+perde+

i

i+1( A e)

( A e)

a

d c b

a

= kst i / > 2.0> 2.0

i , ort i + 1 , ort

i - 1 , ort

B2 dzensizlii

i + 1

DEPREMi

i-1


21/25

41

YUMUAK KAT YA DA ZAYIF KAT HASARI

42

TEMEL SSTEM SEM

UYGUNDEL

h) balanmamyzeysel temel

UYGUN

derin baltekil, srekli veya plak temel,rijit bodrum kat


22/25

43

DEY KESTTE TAIYICI SSTEM-1

mafsallana birleim

sreklikirileri

kuvvetli kolon ,zayf kiri

c) zorlama ana birleim

d) kiri sreksizlii

e) kuvvetlikiri zayf kolon

bodur ve ktle merkeziaadabinalar

srekli kolonlar

UYGUN DEL

a) Narin ve ktle merkezi yksekbina

b) sreksiz kolon

UYGUN

44

DEY KESTTE TAIYICI SSTEM-2

ayn kat seviyeleri

dolguduvarlarndaveya kolonlardadzgn rijitlikdeiimi

i) farklkat seviyeleri(arpmayahassas)

j) dolguduvarlarnda ani rijitlikdeiimi

yeterli ara derzh) yetersiz ara derz

farklrijitlikteki sistemlerinayrm g) farklrijitlikteki sistemler

UYGUNDEL

f) Farklseviyede temel

UYGUN

aynseviyede temel


23/25

45

KUVVETL KOLON-ZAYIF KR

kiri

kolon

(a)

(d)(c)(b)

46

KUVVETL KR ZAYIF KOLON HASARI


24/25

47

KISA KOLON

48

BTK NZAM YAPILARDA YETERSZ DERZ


25/25

49

DEPREMN NE ZAMAN OLACAINA DAR FAL BAKMAKMODASINI TELEVZYONLARDA GRYORUZ.

ASLINDA MODA OLMASI GEREKEN DEPREME DAYANIKLIYAPI TASARLAMA KONUSUNA KAFA YORMAKTIR. BUBAARILIRSA OLASI DEPREMLERDE HASAR VE KAYIPLARMNMUMA NDRLEBLECEKTR.

BU KONUDA MESLENZ YAPTIINIZ HER YERDE BLN OLUTURMANIZ UMUDUYLA HEPNZE BAARILI BR MESLEK HAYATI DLERM

depreme dayanikli betonarme yapi tasarimi ilkeleri

Documents