prefabrİk sanayİ yapilarinin deprem performansinin

Click here to load reader

Post on 16-Oct-2021

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Ali Haydar KAYHAN
DEERLENDRME YÖNTEM
Pamukkale Üniversitesi
birlikte çalma, üretme ve paylama felsefesinin akademik ortamda da var olmasna
önem veren danman hocam Yrd. Doç. Dr. evket Murat ENEL, çalmamla ilgili
bilgi ve yorumlarna sklkla bavurduum ve her zaman iyi niyetle ve özveri ile bana
yardmc olan Yrd. Doç. Dr. Mehmet NEL ve azmsanamayacak katklarndan dolay
deerli çalma arkadam Ara. Gör. Salih YILMAZ bata olmak üzere naat
Mühendislii Bölümü’nün tüm akademik personeline teekkürlerimi bir borç biliyorum.
Büyük özveri ve fedakarlkla her zaman yanmda olan ve bana anlay gösteren
annem Saadet, babam Yusuf ve kardelerim Canan, Hanifi, nan ve Asl’ya, hayatma
anlam katan deerli eim Fatma’ya, henüz bir aylk olan sevgili olum Ozan’a teekkür
etmek yetmez. Bu yüzden onlara teekkür etmiyorum.
Ali Haydar KAYHAN
V
ÖZET
Ülkemizin büyük bir bölümü deprem riski altndadr. 1998 Adana ve 1999 Marmara
depremleri sadece konutlarn bulunduu yerleim bölgelerinde deil, ülkemizin önemli
yatrmlarnn bulunduu sanayi bölgelerinde de ciddi hasara sebep olmutur.
Ülkemizde sanayi yaplarnn büyük çounluu prefabrik, tek katl, birleimi mafsall
yaplardan olumaktadr. Bu yaplarn ülke ekonomisi açsndan önemi büyüktür.
Yaanan deprem felaketleri sadece binalarn deil, binalarn içine yatrlan çok büyük
miktardaki sermaye birikiminin de kaybolmasna sebep olmaktadr. Bu durum
muhtemel bir deprem felaketinden önce prefabrik sanayi yaplarnn deprem
davranlarnn daha ayrntl olarak incelenmesi, takviye gerektiren yaplarn
belirlenmesi için hzl deerlendirme kriterlerinin saptanmas gerekliliini ortaya
koymaktadr.
ve performanslarnn belirlenebilmesi için Kapasite Spektrumu Yöntemi kullanlmtr.
Elde edilen veriler yardm ile bu tarz yaplar için basitletirilmi bir hzl deerlendirme
yöntemi gelitirilmitir.
analizi, hzl deerlendirme, deprem performans.
Ali Haydar KAYHAN
1998 Adana and 1999 Marmara earthquakes caused many precast industrial
buildings to be damaged.
In this study, seismic behaviour of one-storey, pin connected precast industrial
buildings and the effect of some structural and nonstructural parameters on this
behaviour are investigated by using Capacity Spectrum Method. These parameters are
building height, column dimensions, reinforcement ratio, roof girder length, concrete
class and soil class.
Then, the results obtained by using Capacity Spectrum Method and seismic design
provisions of current Turkish earthquake code are compared. Two types of failure
criteria were used for this aim: flexural hinges at the base of the columns and pounding
of the precast elements at the roof level.
Finally, a statistical study is carried out to find an equation for rapid evaluation of
performance levels of one-storey, pin connected precast buildings.
Keywords: Capacity Spectrum Method, precast buildings, pushover analysis, rapid
evaluation, seismic performance.
Ali Haydar KAYHAN
Teekkür………………………………………………………………………. IV
Özet…………………………………………………………………..………… V
Abstract……………………………………………………………...………..... VI
çindekiler…………………………………………………………………….... VII
1.5 Tezin Düzeni…………………………………………………………...….. 4
2.1.2 ATC-21…………………………………………………………………... 6
2.1.3 FEMA-310……………………………………………………………….. 6
ÜÇÜNCÜ BÖLÜM
3.3 Türkiye’de Deprem ve Tek Katl Prefabrik Yaplar………………………. 12
DÖRDÜNCÜ BÖLÜM
4.1.1 Enerji Sönümü ve Süneklik……………………………………………… 18
4.1.2 Plastik Mafsal Kavram………………………………………………….. 19
4.2 Deprem Etkisi Altnda Yapsal Analiz Yöntemleri………………………... 22
4.2.1 Lineer Analiz Yöntemleri………………………………………………... 22
4.2.2 Lineer Ötesi Analiz Yöntemleri…………………………………………. 25
4.3 Performansa Dayal Tasarm ve Kapasite Spektrumu Yöntemi…………… 27
4.3.1 Performans Seviyeleri…………………………………………………… 28
4.3.2 Talebin Belirlenmesi…………………………………………………….. 30
4.3.3 Kapasitenin Belirlenmesi………………………………………………… 31
4.4 Prefabrik Yaplar Açsndan AY75 ve AY98……………………………… 35
4.4.1 1975 Tarihli Afet Yönetmelii…………………………………………... 35
4.4.2 1998 Tarihli Afet Yönetmelii………………………………………….. 36
IX
Sayfa
5.2.4 Çat Makas Uzunluu (L)……………………………………………….. 40
5.2.5 Kolon Boyutlar (B)……………………………………………………… 41
5.2.6 Kolon Boyuna Donat Oran (ρs)………………………………………… 41
5.3 Modellerin Oluturulmas………………………………………………….. 41
5.4 Yaplan Analizler…………………………………………………………... 48
5.4.2 AY98 Deprem Yükü ve Göreli Ötelenme……………………………….. 49
5.4.3 Çat Makasnn Devrilmesi veya Dümesi Kontrolü…………………….. 49
5.4.3.1 Kapasite Spektrumu Yöntemi Sonuçlar………………………………. 49
5.4.3.2 Afet Yönetmelii 1998 Sonuçlar……………………………………… 51
ALTINCI BÖLÜM
ANALZ SONUÇLARININ
6.2 Kapasite Spektrumu Yöntemi ile Elde Edilen Sonuçlar…………………… 78
6.2.1 Üç Boyutlu Modeller çin Elde Edilen Sonuçlar………………………… 82
6.2.2 ki Boyutlu Modeller çin Elde Edilen Sonuçlar………………………… 88
6.2.3 ki ve Üç Boyutlu Modellerden Elde Edilen Sonuçlarn Karlatrlmas 93
X
Sayfa
6.3 AY98 ve Kapasite Spektrumu Yöntemi…………………………………… 94
6.3.1 AY98’in Göreli Ötelenme Snr ve Yap Performans Seviyesi………… 94
6.3.2 Birleimin Kesme Güvenlii (AY98 ve KSY)........................................... 96
6.3.3 Makasn Devrilmesi.................................………………………………... 99
YEDNC BÖLÜM
7.3 AY98 ve Prefabrik Yaplar............................................................................ 107
7.5 Yaplmas Önerilen Ek Çalmalar................................................................ 109
Çizelge 5.1: Makaslarn arlklar 43
Çizelge 5.2: Kullanlan modellere ilikin bina arlklar 48
Çizelge 5.3: Makas-kolon birleim bölgelerine gelen kesme kuvvetleri (AY98) 51
Çizelge 5.4: Çat makasnda devrilme kontrolü sonuçlar (AY98) 54
Çizelge 5.5: Kullanlan parametrelere bal olarak oluturulan modeller 55
Çizelge 5.6: Kenar makas kolonlarna ait plastik mafsal bilgileri 58
Çizelge 5.7: Orta makas kolonlarna ait plastik mafsal bilgileri 62
Çizelge 5.8: Modellere ait performans noktalar 66
Çizelge 5.9: AY98 deprem yükü ve göreli ötelenme 71
Çizelge 5.10: Makas devrilmesi ve makas dümesine ait sonuçlar 73
Çizelge 6.1: Z2 snf zeminlerde üç boyutlu ve iki boyutlu modellerde
performans seviyeleri
79
Çizelge 6.2: Z3 snf zeminlerde üç boyutlu ve iki boyutlu modellerde
performans seviyeleri
80
Çizelge 6.3 KSY ve hzl deerlendirme yöntemine göre performans seviyeleri 104
XIV
Ac : Kolon kesiti alan
B : Kolon boyutu
BS : Beton snf
C0 : AY75’e göre deprem bölgesi katsays
Ca, Cv : ATC-40'a göre elastik spektrumun oluturulmasnda kullanlan sismik katsaylar
Dçat : Çat yatay deplasman
Di : i mm çapnda donatnn güvenle tayabilecei kesme kuvvetinin ald deplasman
Dken : Kenar makasta devrilmeye kar koyan momentin ald deplasman
Dmax : Maksimum deplasman
Dper : Performans noktasnn deplasman bileeni
Dpl : Plastik deplasman
Du : Nihai deplasman
fcd : Beton hesap basnç dayanm
fck : Beton karakteristik basnç dayanm
Fçat : Makas üzerindeki yükler dolaysyla makasta oluan deprem kuvveti
Fmak : Makas kirii özarl dolaysyla makasta oluan deprem kuvveti
fyd : Donat hesap akma dayanm
XV
H, h : Kolon yükseklii
I : AY98’e gmre bina önem katsays
K : AY75’e göre yap tipi katsays
L : Çat makas veya kiri uzunluu
Lp : Plastik mafsal boyu
Mken : Kenar makas arlndan dolay devrilmeye kar koyan moment
Mort : Orta makas arlndan dolay devrilmeye kar koyan moment
Mu : Nihai moment
PF1 : Birinci moda ait katlm katsays
PNZ2 : Gelitirilen denklem ile hesaplanan performans noktas deplasman (Z2 için)
PNZ3 : Gelitirilen denklem ile hesaplanan performans noktas deplasman (Z3 için)
Q, q : Yapya etkiyen hareketli yük
R : Tayc sistem davran katsays
S : Spektrum katsays
Sa : Spektral ivme
Sd : Spektral deplasman
Vb : Birleim bölgesine gelecek kesme kuvveti
Vbt : AY98’e göre güvenlik katsays ile artrlm kesme kuvveti
XVI
Vmak : Makasa gelecek toplam kesme kuvveti
Vmax : Maksimum kesme kuvveti
Vy : Akma anndaki kesme kuvveti
W : Deprem hesabna esas bina arl
Wçat : Makas kirii üzerindeki yüklerin toplam
Wmak : Makas kirii özarl
Z : Zemin snf
φu : Nihai erilik
τem : Balant çubuu kesme emniyet gerilmesi
1
1998 Adana-Ceyhan ve 1999 Marmara gibi prefabrik sanayi yaplarnn youn
olduu merkezlerde meydana gelen depremler, prefabrik yaplarn da büyük hasar
görmelerine ve dikkatlerin prefabrik yaplara çevrilmesine sebep olmutur. Bu
depremlerden sonra prefabrik yaplarn deprem davranlar, bu yaplarda görülen
hasarlar ve bunlarn nedenleri konusunda bir çok çalma yaplmtr. Bu çalmalar
neticesinde, tayc sistem ve detaylandrma koullar ile ilgili yeni öneriler ortaya
atlm, mevcut deprem yönetmeliimizde (Afet Bölgelerinde Yaplacak Yaplar
Hakknda Yönetmelik 1998 (AY98)) yer alan prefabrik yaplarla ilgili ksmlarn
iyiletirilmesine ve baz özel koullarn eklenmesine yönelik fikirler ileri sürülmütür.
Ülkemizde prefabrik yaplarla ilgili temel esaslar TS500, TS9967 ve AY98 ile
tanmlanmtr. TS500, betonarme yap sistemlerinin ve elemanlarnn kullanm amaç ve
süresine uygun güvenlikle tasarlanmas ve yapm ile ilgili kurallar içerirken, TS9967,
prefabrike yap sistemlerinin ve elemanlarnn hesap esaslar, imalat ve montaj
kurallarn içermektedir. AY98 ise deprem yer hareketine maruz kalacak bina ve bina
türü yaplarn tamamnn veya bölümlerinin depreme dayankl tasarm ve yapm için
gerekli hesap ve tasarm koullarn tanmlamaktadr.
Sanayi yaplarnn büyük çounluu prefabrik yaplardan olumaktadr ve bu yaplar
ülke ekonomisi açsndan büyük deer tamaktadr. Bu açdan bakldnda prefabrik
sanayi yaplarnn deprem davranlarnn belirlenebilmesi, gerektiinde baz yaplarn
güçlendirilmesi ve olas depremlerde bu yaplardaki hasarn istenen seviyelerde
tutulabilmesi çok önemlidir.
Ülkemizdeki pek çok yap “Afet Bölgelerinde Yaplacak Yaplar Hakknda
Yönetmelik 1975” (AY75) hükümleri dikkate alnarak yaplmtr. AY98 yaynlanana
dek yaplan prefabrik yaplar da buna dahildir. Zamanna göre çada bir yönetmelik
olan AY75, aradan geçen zaman içerisinde doal olarak geçerliliini yitirmi ve yerini
deprem mühendisliinde son yllarda yaanan gelimelerin pek çounu kapsayan bir
yönetmelik olan AY98’e brakmtr. Doal olarak 1998 öncesi yaplan yaplar,
AY98’in öngördüü güvenlik düzeyine sahip deildir. AY98’in prefabrik yaplarla ilgili
koullarnn gelitirilmesine ve deitirilmesine yönelik çalmalar da bulunmaktadr.
Olas depremlerde can ve mal kaybnn önlenebilmesi için bu yaplarn mümkün olduu
kadar hzla incelenerek deprem performanslarnn detayl olarak tespit edilmesi ve
ihtiyaç duyulmas halinde bu yaplardan bazlarnn güçlendirilmesi gerekmektedir.
Ancak büyük bir ksm deprem riski altnda bulunan ülkemizde, mevcut yap stoku
düünüldüünde her bir yap için detayl yapsal analiz yaplmas hem ekonomik hem
de pratik açdan imkanszdr. Bu sorun sadece ülkemizde yaanan bir sorun da deildir.
Bu sebeple, yaplarn deprem güvenliinin hzl bir ekilde deerlendirilebilmesi için
hzl deerlendirme yöntemlerinin gelitirilmesi kaçnlmaz olmutur. Bunun için
kullanlan dünyaca kabul görmü hzl deerlendirme yöntemlerine Japon Sismik ndeks
Yöntemi (1990), ATC-21 (1988) ve FEMA-310 (1998) örnek olarak verilebilir. Bu
yöntemlerde amaç hangi binann salam hangi binann çürük olduuna karar vermek
deil, hangi binann mevcut durumu ile kullanlabileceine, hangi binann ise daha
detayl olarak incelenmesi gerektiine karar verebilmektir.
Hzl deerlendirme yöntemi ile ilgili çalmalar genelde moment tayan (monolitik)
betonarme tayc sistemler için yaplmtr. Prefabrik yaplar için kullanlabilecek
olanlar da vardr. Ancak yöntemlerin kullanlabilecei prefabrik yap sistemleri, perdeli
veya perdesiz moment aktarabilen sistemler olarak tanmlanmtr.
3
Bu çalmada, öncelikle deprem bölgelerinde yer alan tek katl, birleimleri mafsall
prefabrik sanayi yaplarnn deprem davranlarn incelemek, sonuçlar mevcut deprem
yönetmeliinin prefabrik yaplar için öngördüü koullar ile karlatrmak ve bu
yaplarn deprem performansnn deerlendirilebilmesi için hzl deerlendirme yöntemi
gelitirmek amaçlanmtr.
dayankl yap tasarm ve mevcut yaplarn deprem davranlarnn belirlenmesinde
“performansa dayal tasarm” yöntemlerinin ön plana çkmasna sebep olmutur.
Bu çalmada, prefabrik yaplarn deprem davrannn incelenmesi ve performans
kriterlerinin belirlenmesinde, yaplarn lineer ötesi davrann gözönüne alan,
metodolojisi ve ayrntlar ATC-40’da verilen Kapasite Spektrumu Yöntemi (KSY)
kullanlmtr. KSY’nin modeller üzerinde uygulanmas için Sap2000 programndan
yararlanlmtr.
Bu çalmann amac dorultusunda öncelikle prefabrik sanayi yaplar ve bu
yaplarda gözlenen deprem hasarlar konusunda bilgi verilmi, AY75 ve AY98’in
prefabrik yaplar için öngördüü hesaplama yöntemleri ile performansa dayal tasarm
ilkesi açklanmtr. Tez çalmasnda kullanlan parametrelere bal olarak oluturulan
modeller hem KSY ile hem de AY98 artlarna göre analiz edilmitir.
Bu yaplarn deprem davran üzerinde kat yükseklii, kolon ebatlar, kolon boyuna
donat oran, deprem bölgesi ve zemin snf ve çat makas uzunluu parametrelerinin
etkisi aratrlmtr. Elde edilen sonuçlar deerlendirilmi, bu parametrelere bal
olarak yapnn deprem performansnn tahmininde kullanlabilecek istatistiksel
çalmalar yaplmtr.
ucunda plastik mafsal oluumu b) çat makaslarnn düzlemlerine dik dorultudaki ya da
düzlemleri dorultusundaki depremlerde birleim bölgesindeki yetersizlikten dolay
devrilmesi veya dümesi hasarlar dikkate alnmtr.
1.5 Tezin Düzeni
prefabrik yaplarn deprem davranlar ile ilgili çalmalardan örnekler verilmitir.
Üçüncü bölümde Türkiye’de yaanan son depremlerde prefabrik yaplarda görülen
hasarlar ve bunlarn nedenleri özetlenmitir.
Dördüncü bölümde depreme dayankl yap tasarm felsefesi, yaplarn analiz
yöntemleri ksaca açklanm, deprem yönetmelii, performansa dayal tasarm ve KSY
hakknda ksaca bilgi verilmitir.
belirtilmitir. Yaplan analizlerle ilgili bilgi verilmi ve analiz sonuçlar çizelgeler
halinde sunulmutur.
Yedinci bölümde ise prefabrik yaplarda alnmas gereken ek önlemler,
yönetmeliklerde yaplmas önerilen deiiklikler ve hzl deerlendirme yönteminin
uygulanmasna yönelik tavsiyeler yer almaktadr.
5
çalmalar hakknda bilgi verilmitir.
2.1 Hzl Deerlendirme Yöntemleri
Mevcut binalarn deprem dayanmlarn belirlemek için kullanlan bir yöntemdir.
Yöntemin uygulanabilmesi için binann geometrisi, tayc sistemi ve ya
belirlenmelidir. Tayc sistemi ypranm, 30 yldan daha yal, malzeme kalitesi düük
binalara, yangndan zarar görmü yaplara ve orjinal tayc sisteme sahip binalara
uygulanmamas önerilmektedir. Düük ve orta yükseklikteki (6 kattan daha az katl)
perdeli-çerçeveli veya çerçeveli binalara uygulanabilir.
Bu yöntemde her biri dierinden daha ayrntl olan üç farkl seviyede tayc ve
tayc olmayan sistem elemanlarnn deprem indeksi belirlenmektedir. Deprem indeksi
her bir kat ve her dorultuda hesaplanmakta, elde edilen indeks, bir karlatrma
indeksi ile kyaslanarak binann deprem davrannn güvenilir ya da belirsiz olduuna
karar verilmektedir.
Birinci seviyede betonun kesme dayanm dikkate alnarak, kolon ve perdelerin kesit
alanlar ile çerçevelerin kapasiteleri hesaplanmaktadr. kinci seviyede kolon ve
perdelerin süneklik kapasiteleri, tama gücü ilkeleri kullanlarak hesaplanmakta,
kirilerin rijit olduu kabul edilmektedir. Bu seviye özellikle kirilerin rijit, kolonlarn
6
sünek olduu sistemler için uygundur. Üçüncü seviyede ise yapnn tüm göçme
mekanizmalar dikkate alnmaktadr. Her bir seviye dierinden daha güvenilir sonuçlar
vermektedir.
görebilecek binalarn tahmin edilebilmesidir.
mühendislik hesab yaplmamaktadr. Sadece yap ile ilgili toplanan bilgiler
deerlendirilerek puanlama yaplmaktadr.
Puanlama için yapnn malzeme kalitesi ve durumu, düey düzensizlik, yumuak kat,
burulma, planda düzensizlik, ksa kolon gibi özellikleri bir hzl deerlendirme formuna
ilenir ve bu özellikler gözönüne alnarak binann depreme dayanklln temsil eden
bir puan elde edilir. Bu puann yüksek olmas deprem davrannn iyiliini yanstr.
Yöntem betonarme perdeli yaplar, betonarme çerçeveli yaplar, prefabrik yaplar ve
yma yaplara uygulanabilir. Ancak gerek yap tipi gerekse incelemenin yapld
bölgenin depremsellii puanlama esnasnda dikkate alnmaldr.
2.1.3 FEMA-310
FEMA-310’da da yaplarn deerlendirilebilmesi için üç aamal bir yöntem
önerilmektedir. Birinci aamada binann yapsal veya yapsal olmayan elemanlar,
binann bulunduu bölgenin depremsellii gibi konularda gözlemlere dayanan hzl bir
deerlendirme yaplmakta, elde edilen sonuçlara göre binada bir yetersizlikle
karlalyorsa ikinci aamaya geçilmektedir. kinci aamada yapnn lineer statik veya
lineer dinamik analizi öngörülmekte ve gerekiyorsa üçüncü aamada yapnn lineer ötesi
analiz yöntemlerinden birisi ile analiz edilmesi önerilmektedir.
7
nceleme sonucunda yöntemin uygulanan aamalar, bölge ve yap bilgileri (tayc
sistem, kat says ve bina boyutlar, yap kullanm amac ve zemin snf), malzeme için
yaplan kabuller, tespit edilen yetersizlikler ve öneriler ayrntl biçimde bir rapor olarak
sunulmaktadr.
Yöntem farkl seviyelerde deprem riski olan her bölgede ve prefabrik yaplarn da
içinde olduu her türlü yapya uygulanabilmektedir. Ancak burada bahsedilen prefabrik
yaplar birleimleri moment aktaran perdeli veya perdesiz yaplardr.
Yöntemde bina deerlendirmesi için dikkate alnan performans seviyeleri can
güvenlii ve hemen kullanm performans seviyeleridir. Bu performans seviyeleri
FEMA-356’da detayl olarak verilmitir.
2.1.4 Dier Çalmalar
görebilirliklerinin tahmin edilebilmesi için bir yöntem önermilerdir. Yöntemin temel
amac depremde daha ar hasar görme riski olan binalar tespit edebilmek olarak
açklanmaktadr. Yöntemde efektif perde oran (perdelerin kesit alanlarnn kat alanna
oran) ve efektif kolon oranna (kolonlarn kesit alanlar toplamnn kat alanna oran)
bal olarak binalarn hasar görebilme ihtimalleri ve bu hasarlarn seviyesi tahmin
edilmektedir.
Gülkan ve Sözen (1999) tayc sistem elemanlarnn (kolon ve dolgu duvarlar) kat
alanna oranlar ile depremde hasar görebilme ihtimalleri arasndaki ilikiyi teorik
olarak açklayan bir çalma yapmlardr. Bu amaç dorultusunda çerçeve davrann
temsil eden kayma kirii modeli kullanlm ve çerçevelerin rijitliklerinin hesabnda
dolgu duvarlar da dikkate alnmtr. Kat says, kat yükseklii, bina birim kütlesi,
malzeme özellikleri, narinlik, kat içindeki perde ve kolon alanlar parametrelerine bal
olarak kat ötelenmeleri hesaplanmakta ve sismik hasar riski göstergesi olarak zemin kat
göreli ötelenmesi kullanlmaktadr.
Betonarme binalarn deprem riskinin belirlenmesi için alternatif bir yaklam da 1997
ylnda yaplan bir çalmada sunulmutur (Gülkan ve di., 1997). Bu çalmada,
perdeli, çerçeveli, perdeli-çerçeveli veya dolgu duvarl sistemler ele alnmaktadr.
Ortaya sunulan yaklamn iki unsuru vardr: olas yer hareketlerinden yola çkarak
sistemin karlaaca göreli ötelenmelerin ortaya konulmas, tayc sistemin bu talebi
karlayabilmesi için gerekli perde, kolon veya dolgu duvar alanlarnn belirlenmesi. Bu
amaç dorultusunda binalarn elastik ötesi yerdeitirmelerini periyodun fonksiyonu
olarak veren bir dizi formülasyon sunulmutur.
Pay (2001) tarafndan yaplan yüksek lisans tezinde binalarn deprem performansnn
belirlenebilmesi veya hasar görme olaslnn kolay ve hzl bir ekilde
deerlendirilebilmesi için yeni bir yöntem sunulmutur. Yöntem 6 kattan daha az
yükseklikte betonarme binalar için gelitirilmitir. Kat says, rijitlik, kapal çkma,
yumuak kat ve akslarn süreklilii parametrelerinin binann hasar görme riski
üzerindeki etkileri aratrlm ve bu parametrelere bal dorusal bir denklem ile
binann performans indisi tanmlanmtr. Çalma için Bolu, Düzce ve Kaynal’da
yaplan çalmalar sonucu elde edilen bina ve hasar verileri kullanlmtr.
Sonuç olarak, bahsedilen çalmalarn esas amac, mevcut yaplar içerisinde detayl
analiz gerektirmeyen yaplar mümkün olduunca çabuk ve kolay biçimde tespit edip,
bunlarn dnda kalan hasar görme riski olan binalar üzerinde daha fazla younlamak
için zaman kazanmak olarak özetlenebilir. Ancak bu çalmalar ya monolitik betonarme
yaplar ya da moment aktaran birleimlere sahip prefabrik yaplar için
kullanlabilmektedir.
Dünyada prefabrik konusunda yaplan en kapsaml çalma PRESSS programdr
(Priestley, 1996). Bu program, ABD ve Japonya’nn ortaklaa yürüttükleri ve monolitik
betonarme yaplarn deprem davran konusunda üç aamas baar ile tamamlanan hem
deneysel hem de teorik çalmalar içeren aratrma programnn dördüncü ve son
9
alan prefabrik/öngermeli betonarme yaplar için yönetmeliklerde yer alacak yol
gösterici bilgileri gelitirmek eklindedir.
younlatn söyleyebiliriz. 1995 ylnda oluturulan komitenin çalmalar sonucu,
Mays 1996’da Afet Bölgelerinde Yaplacak Yaplar Hakknda Yaplacak Yönetmelik
Resmi Gazete’de yaynlanm ve bir yl boyunca tartmaya açlmtr. Bu süreçte yeni
yönetmelik hükümleri için eletiri ve öneriler içeren çeitli çalmalar yaplmtr. Bu
çalmalar arasnda özellikle prefabrik yaplar için yaplan çalmalar da yer almaktadr.
Özden (1997) yeni yönetmelik taslanda prefabrik yaplarla ilgili olarak birleim
malzemeleri, yapya ve birleim bölgelerine etkiyecek yatay yük, tayc sistem
davran katsays (R) ve birleim bölgesi detay ile ilgili maddeler için görü ve
önerilerini belirtmitir. Örnein yeni yönetmeliin (AY98) tasar aamasndaki
metninde yer alan kar yükünün tamamnn deprem hesabnda gözönüne alnmas
hükmünden vazgeçilmesini önermitir. Ayrca tek katl, birleimleri moment
aktarmayan prefabrik yaplarda kullanlacak tayc sistem davran katsaysna ilikin
öneride bulunmutur (Süneklik düzeyi yüksek ise R=4, süneklik düzeyi normal ise
R=1).
Özmen ve di. (1997) prefabrik yaplarn tasarmna etkileri açsndan AY75 ile yeni
deprem yönetmelii taslan karlatrm, taslak ile ilgili görü ve önerilerini
sunmulardr.
Ersoy (1997) mafsall ve moment aktaran prefabrik çerçeveli tayc sistemlerin
deprem davrann irdelemi ve özellikle tasarm konusunda yanal ötelenme sorununa
dikkat çekmitir. Ayrca uygulama aamasndaki olas hatalarn yol açaca
yetersizlikleri vurgulamtr.
Kahraman ve di. (1999) yapt çalmada yeni deprem yönetmeliinin prefabrik
yaplara etkisini göstermek amac ile zmir-Çili’de yaplmas düünülen bir mafsall
10
sanayi yapsn hem AY75 hem de AY98’e göre çözümlemi ve taban kesme
kuvvetinde %100’e varan oranlarda art görülmü, gerekli kolon kesit alanlarnn da
buna paralel olarak artt sonucuna varlmtr.
Çolakolu (2001) tarafndan yaplan tez çalmasnda AY98, Amerikan Deprem
Yönetmelii (UBC97) ve Avrupa Birlii Deprem Yönetmelii’nde (Eurocode-8)
prefabrik binalar için yer alan artlar gözden geçirilmi ve tasarm deprem yükleri,
göreli kat ötelenmesi ve balant noktalarna gelen deprem yükleri karlatrmal olarak
incelenmitir. Çalma sonucunda tayc sistem davran katsaysnn (R) prefabrik tek
katl yaplar için 2 alnmas önerilmitir. Ayrca birleim bölgelerine gelecei
hesaplanan yatay kuvvetin de UBC97 ve Eurocode-8’e göre hesaplanan deerlerden çok
düük olduu belirtilmitir.
Özmen ve Zorbozan (1998) AY98’in yürürlüe girdii hali ile prefabrik yaplara
uygulanmasna örnek olarak iki adet prefabrik yapnn tasarmn içeren bir kitap
hazrlamlar, kitapta deprem yönetmeliinin uygulanmas ile ilgili ayrntlar üzerinde
durmulardr.
Bu bölümde hzl deerlendirme yöntemleri ile ilgili çalmalar ve mevcut
yönetmeliimizin prefabrik yaplar açsndan deerlendirilmesi ile ilgili çalmalar
özetlenmitir. Ayrca dünyada ve Türkiye’de tek veya çok katl, moment aktaran
prefabrik çerçeveli ya da perdeli çerçeveli sistemlerin birleim detaylar ve birleim
noktalarnn davranna ilikin pek çok çalmaya rastlamak mümkündür.
Tez çalmasnda ise, Türkiye’deki sanayi yaplarnn tamamna yaknn oluturan
birleimleri moment aktarmayan tek katl prefabrik yaplarn deprem davranlarn
inceleyerek ve bu yaplarn deprem performanslarnn belirlenebilmesi için hzl
deerlendirme yöntemi gelitirerek, yaplan çalmalara katkda bulunmaya çallmtr.
11
Bir yapy oluturan tayc sistemin ya da tayc olmayan elemanlarn fabrikalarda
seri olarak üretilip yerinde monte edilmesi ilemine prefabrikasyon denir.
TS9967’de prefabrike beton elemanlar, “fabrika, atölye vb. gibi yerlerde hazrlanm
kalplarda seri olarak üretilen, inaat yerine tanan ve vinç vb. kaldrma araçlar ile
montaj yaplan, bu ilemler dolays ile de özel olarak projelendirilen hazr yap
elemanlar” olarak ve prefabrike bina ise, “tayc sisteminin tamam prefabrike
betonarme ve/veya öngerilmeli beton yap elemanlarndan oluan veya geleneksel
yapm teknii içinde tayc sistemlerinin bir bölümü prefabrike betonarme ve/veya
öngerilmeli beton yap elemanlaryla oluturulan konut, otel, yurt, okul, salk tesisleri,
sanayi tesisi, depo, katl otopark, ticaret merkezi vb yaplar” olarak tanmlanmaktadr.
3.2 Prefabrik Yaplarn Tercih Nedenleri
Prefabrikasyonda üretim fabrika koullarnda olduundan betonun kalitesi yüksektir.
Gerek duyulduunda yüksek dayanml betonlar artk çok kolayca üretilebilmektedir.
naatn genel kalitesi de çok yüksektir. Çünkü, fabrikada standardize olmu, boyutlarda
hata pay çok küçük ve düzgün yüzeyli elemanlar üretilmektedir. Ayrca teknolojik
ekipmanlarn kullanlmas üretim süresini ciddi olarak ksaltmaktadr.
Beton kalitesinin yükseklii ve öngerilme uygulanmas boyutlarn küçülmesine,
yapnn hafiflemesine, deprem yüklerinin azalmasna neden olmaktadr. Daha geni
açklklarn geçilmesine imkan tanmasyla, verimli ve ekonomik alan kullanm
12
salamaktadr. Montaj süresi ksadr ve inaatta mevsim artlar yapm süresini hemen
hemen etkilememektedir.
Malzeme ve içilik tasarrufu, inaat hz, toplam maliyetin azalmasna yol açmaktadr.
Bu sebeplerden dolay prefabrik yaplar giderek artan oranda tercih edilmektedir.…