ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Engin Emre GÜLTEKİN YÜKSEK LİSANS TEZİ MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2008

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN YÜKSEK LİSANS TEZİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez.../.../... Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği / Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza Prof.Dr. Kamil TANRIKULU DANIŞMAN İmza Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR ÜYE İmza Yrd.Doç.Dr. Seren GÜVEN ÜYE Bu tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No Prof.Dr.Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ MEVCUT YAPILARIN DEPREME KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ Engin Emre GÜLTEKİN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Prof. Dr. Kamil TANRIKULU Yıl : 2008, Sayfa: 204 Jüri : Prof.Dr. Kamil TANRIKULU Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR Yrd.Doç.Dr. Seren GÜVEN Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik yeniden düzenlenerek, 2007 yılı içinde yürürlüğe girmiştir. Ülkemizde daha önce herhangi bir düzenleme altına alınmayan Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi konusu yeni yönetmeliğe Bölüm 7 olarak eklenmiştir. Deprem Yönetmeliğine eklenen bu bölüm ile mevcut binaların deprem performansı bakımından yeterliliği ve çıkan sonuçlara göre güçlendirme esasları belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında değişik yapı analiz programlarının hesap sonuçlarının geçerliliği uluslararası çevrelerce kabul gören ETABS yapı analiz programının verdiği sonuçlarla karşılaştırılmış ve Deprem Yönetmeliğine ne kadar uyumlu oldukları tespit edilmiştir. Çalışma sonunda Adana ili Ceyhan ilçesinde bulunan bir okul yapısının güçlendirme projesi Deprem Yönetmeliğine uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Deprem, Güçlendirme, Performans Analizi, Yapıların Deprem Güvenliği. I

4 ABSTRACT MSc THESIS RETROFIT OF EXISTING STRUCTURES TOWARDS TO EARTHQUAKES Engin Emre GÜLTEKİN DEPATMENT OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Kamil TANRIKULU Year : 2008, Page : 204 Jury : Prof.Dr. Kamil TANRIKULU Prof.Dr. Cengiz DÜNDAR Assistant Prof.Dr. Seren GÜVEN The new Regulations of the Structures Under Seismic Zones is rearranged and published in year The Evaluation and Retrofit of the Existing Structures issue which was never regulated in our country before is now exist as Chapter 7 in the new regulation. With this chapter, the sufficiency of the existing buildings in terms of earthquake performance and retrofitting criteria depending on the performance are determined. In this thesis, the results of different analysis programs are compared with the ETABS structural analysis program which were approved by international zones and their accordance with new Regulations of the Structures Under Seismic Zones is determined. At the end of this study, retrofitting project of a school structure is prepared in accordance with the new Regulations of the Structures Under Seismic Zones. Key Words: Eartquake, Retrofitting, Performance Analysis, Earthquake Safety of Structures. II

5 TEŞEKKÜR Lisans ve yüksek lisans öğrenimim boyunca verdiği akademik bilgilerden dolayı tüm hocalarıma teşekkür ederim. Tez çalışmam boyunca her türlü desteğini esirgemeyen, verdiği akademik bilgilerle üzerinde çalıştığım tezin bu aşamaya gelmesinde büyük emeği olan danışman hocam sayın Prof.Dr. Kamil TANRIKULU na teşekkürlerimle. Tez çalışmam sırasında yapı analiz programının hesap yöntemlerini ve değerli bilgilerini benimle paylaşan Sta4-Cad Yapı Analiz Programının yapımcısı sayın Serdar Amasralı ya teşekkürlerimle. Tez çalışmam sırasında bana yardımcı olan sevgili arkadaşım Suphi Civelek e teşekkür ederim. Ayrıca bugüne kadar emeklerini benden esirgemeyen ve eğitim gördüğüm her aşamada bana destek olan aileme de teşekkür ederim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ.I ABSTRACT...II TEŞEKKÜR..III İÇİNDEKİLER.....IV ÇİZELGELER DİZİNİ...XI ŞEKİLLER DİZİNİ... XV SİMGELER VE KISALTMALAR..XVI 1.GİRİŞ 1 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi Kapsam Binalardan Bilgi Toplanması Binalardan Toplanacak Bilginin Kapsamı Bilgi Düzeyleri Mevcut Malzeme Dayanımı Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi Çelik Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Çelik Binalarda Orta Bilgi Düzeyi Çelik Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi Prefabrike Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Prefabrike Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi Prefabrike Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi Yığma Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Yığma Binalarda Orta Bilgi Düzeyi IV

7 Yığma Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi Bilgi Düzeyi Katsayıları Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları Ve Hasar Bölgeleri Kesit Hasar Sınırları Kesit Hasar Bölgeleri Kesit ve Eleman Hasarlarının Tanımlanması Deprem Hesabına İlişkin Genel İlke ve Kurallar Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Hesap Yöntemleri İle Belirlenmesi Hesap Yöntemleri Betonarme Binaların Yapı Elemanlarında Hasar Düzeylerinin Belirlenmesi Göreli Kat Ötelemelerinin Kontrolü Depremde Bina Performansının Doğrusal Elastik Olmayan Yöntemler ile Belirlenmesi Tanım Kapsam Artımsal İtme Analizi ile Performans Değerlendirmesinde İzlenecek Yol Doğrusal Elastik Olmayan Davranışın İdealleştirilmesi Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile İtme Analizi Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ile İtme Analizi Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi Birim Şekil Değiştirme İstemlerinin Belirlenmesi Betonarme Elemanların Kesit Birim Şekil Değiştirme Kapasiteleri Güçlendirilen Bölme Duvarlarının Şekil Değiştirme Kapasiteleri Betonarme Taşıyıcı Sistem Elemanlarının Kesme Kuvveti Kapasiteleri Bina Deprem Performansının Belirlenmesi...36 V

8 Betonarme Binaların Deprem Performansı Hemen Kullanım Performans Düzeyi Can Güvenliği Performans Düzeyi Göçme Öncesi Performans Düzeyi Göçme Durumu Yığma Binaların Deprem Performansının Belirlenmesi Binalar İçin Hedeflenen Performans Düzeyleri Binaların Güçlendirilmesi Güçlendirilen Binaların Deprem Güvenliğinin Belirlenmesi Binalara Eklenecek Elemanların Tasarımı Güçlendirme Türleri Betonarme Binaların Güçlendirilmesi Kolonların Sarılması Betonarme Sargı Çelik Sargı Lifli Polimer (LP) Sargı Kolonların Eğilme Kapasitesinin Arttırılması Kirişlerin Sarılması Dıştan Etriye Ekleme Lifli Polimer (LP) ile Sarma Dolgu Duvarların Güçlendirilmesi Betonarme Taşıyıcı Sistemlerin Yerinde Dökme Betonarme Perdeler ile Güçlendirilmesi Betonarme Sisteme Yeni Çerçeveler Eklenmesi Betonarme Sistemin Kütlesinin Azaltılması BASİT BİR YAPI İÇİN ÇEŞİTLİ ANALİZ PROGRAMLARI İLE ELDE EDİLEN SONUÇLARIN KARŞILAŞTIRILMASI Bina Bilgileri Bina Genel Bilgileri Deprem Bilgileri Yapı Malzeme Bilgileri VI

9 Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri Yük Bilgileri Kat Ağırlıklarının Hesabı Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen Analiz Sonuçlarının Kıyaslanması Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı Binanın Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi ile Analizi Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması Mod Birleştirme Yöntemi Kullanılarak Elde Edilen Analiz Sonuçlarının Kıyaslanması Analiz Sonuçlarının Karşılaştırılması MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARI Değerlendirme Raporunun Hazırlanması Binadan Bilgi Toplanması Binanın Performans Analizi Güçlendirme İlke ve Yönteminin Belirlenmesi Güçlendirme Projesinin Hazırlanması CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ DEĞERLENDİRİLMESİ Mevcut Bina Bilgileri Bina Bilgi Düzeyi Bina Geometrisi Eleman Detayları Malzeme Özellikleri Mevcut Bina Genel Bilgileri Mevcut Bina Deprem Bilgileri Mevcut Bina Yapı Malzeme Bilgileri Mevcut Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri VII

10 Mevcut Binanın Yük Bilgileri Mevcut Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için Can Güvenliği Performans Hedefinin İrdelenmesi Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri Kolon ve Kirişlerde Etki/Kapasite Oranlarının Hesaplanması Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi Hasar Yüzdeleri Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı Can Güvenliği Performans Düzeyi için Güçlendirme Projesinin Gerekliliğinin İrdelenmesi Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen Kullanım Performans Hedefinin İrdelenmesi Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi Hasar Yüzdeleri VIII

11 Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı Hemen Kullanım Performans Düzeyi için Güçlendirme Projesinin Gerekliliğinin İrdelenmesi Genel Değerlendirme CEYHAN ÖZEL GÜVEN VARLI OKULU BİNASININ GÜÇLENDİRME PROJESİNİN HAZIRLANMASI Güçlendirilmiş Bina Bilgileri Yeni Eklenecek Elemanların Yapı Malzeme Bilgileri Güçlendirilmiş Yapı Elemanlarının Boyut Bilgileri Güçlendirilmiş Bina Kat Ağırlıklarının Hesabı Yılda Aşılma Olasılığı %2 Olan Deprem Durumu için Can Güvenliği Performans Hedefinin İrdelenmesi Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi Hasar Yüzdeleri Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı Yılda Aşılma Olasılığı %10 Olan Deprem Durumu için Hemen Kullanım Performans Hedefinin İrdelenmesi Kat Hizalarına Etkiyen Eşdeğer Deprem Kuvvetlerinin Hesabı Yapı Elemanlarında Hasar Sınırları ve Hasar Bölgeleri Analiz Sonuçlarının Değerlendirilmesi IX

12 Göreli Kat Ötelemeleri Kontrolü Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetlerinin İrdelenmesi Hasar Yüzdeleri Hemen Kullanım Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı SONUÇLAR VE ÖNERİLER KAYNAKLAR 130 ÖZGEÇMİŞ EKLER X

13 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1 Binalar İçin Bilgi Düzeyi Katsayıları Çizelge 3.2 Betonarme Kirişler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (r s ) Çizelge 3.3 Betonarme Kolonlar İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (r s ) Çizelge 3.4 Betonarme Perdeler İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (r s ).. 24 Çizelge 3.5 Güçlendirilmiş Dolgu Duvarlar İçin Hasar Sınırlarını Tanımlayan Etki/Kapasite Oranları (r s ) ve Göreli Kat Ötelemesi Oranları Çizelge 3.6 Göreli Kat Ötelemesi Sınırları Çizelge 3.7 Farklı Deprem Düzeylerinde Binalar İçin Öngörülen Minimum Performans Hedefleri...40 Çizelge 4.1 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları Çizelge 4.2 IdeStatik Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları Çizelge 4.3 Etabs Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları Çizelge 4.4 Etabs ve Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri..53 Çizelge 4.5 Etabs ve Sta4-Cad Programları İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton) Çizelge 4.6 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.7 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması...56 Çizelge 4.8 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması...57 Çizelge 4.9 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması...58 Çizelge 4.10 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması...59 Çizelge 4.11 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması.60 Çizelge 4.12 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması...61 XI

14 Çizelge 4.13 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması.. 62 Çizelge 4.14 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması.. 63 Çizelge 4.15 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.16 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.17 Zemin Kat Kolon Eksenel Yüklerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.18 Zemin Kat Kolonları X Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.19 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.20 Zemin Kat Kolonları X Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması.72 Çizelge 4.21 Zemin Kat Kolonları X Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması...73 Çizelge 4.22 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Üst Momentlerinin Karşılaştırılması...75 Çizelge 4.23 Zemin Kat Kolonları Y Yönü Alt Momentlerinin Karşılaştırılması...76 Çizelge 4.24 Zemin Kat Kirişleri Sol Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması.. 79 Çizelge 4.25 Zemin Kat Kirişleri Sağ Kesme Kuvvetlerinin Karşılaştırılması.. 81 Çizelge 4.26 Zemin Kat Kirişleri Sol Momentlerinin Karşılaştırılması Çizelge 4.27 Zemin Kat Kirişleri Sağ Momentlerinin Karşılaştırılması Çizelge 6.1 Kat Yükseklikleri Çizelge 6.2 Sta4-Cad Tarafından Hesaplanan Kat Ağırlıkları Çizelge 6.3 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri. 96 Çizelge 6.4 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)...97 Çizelge 6.5 Bazı Kolonlar İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması Çizelge 6.6 Bazı Kirişler İçin Etki/Kapasite Oranlarının Karşılaştırılması Çizelge 6.7 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları Çizelge 6.8 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri Çizelge 6.9 Can Güvenliği Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetleri Çizelge 6.10 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri. 103 Çizelge 6.11 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri. 104 Çizelge 6.12 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı. 104 XII

15 Çizelge 6.13 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı. 104 Çizelge 6.14 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı..105 Çizelge 6.15 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı..105 Çizelge 6.16 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı Çizelge 6.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri..107 Çizelge 6.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton)..108 Çizelge 6.19 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları..109 Çizelge 6.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri Çizelge 6.21 Hemen Kullanım Durumu İçin Mevcut Durumda Kat Kesme Kuvvetleri Çizelge 6.22 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri..110 Çizelge 6.23 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri..110 Çizelge 6.24 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 6.25 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 6.26 Hemen Kullanımı Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı Çizelge 7.1 Sta4-Cad Kat Ağırlıkları Çizelge 7.2 Can Güvenliği Durumu İçin Deprem Yükü Parametreleri Çizelge 7.3 Can Güvenliği Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri Çizelge 7.4 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları Çizelge 7.5 Can Güvenliği Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri Çizelge 7.6 Can Güvenliği Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetleri XIII

16 Çizelge 7.7 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri 118 Çizelge 7.8 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri 119 Çizelge 7.9 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 7.10 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı. 119 Çizelge 7.11 Can Güvenliği Durumu İçin X Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 7.12 Can Güvenliği Durumu İçin Y Yönü Alt Ve Üst Kesitlerinde Minimum Hasar Bölgesini Aşan Kolonların Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 7.13 Can Güvenliğini Sağlamayan Eleman Dağılımı Çizelge 7.14 Hemen Kullanım Durumu İçin Sta4-Cad için Deprem Yükü Parametreleri..122 Çizelge 7.15 Hemen Kullanım Durumu İçin Eşdeğer Kat Deprem Yükleri (ton) Çizelge 7.16 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemesi Sınırları Çizelge 7.17 Hemen Kullanım Durumu İçin Göreli Kat Ötelemeleri Çizelge 7.18 Hemen Kullanım Durumu İçin Güçlendirilmiş Durumdaki Kat Kesme Kuvvetleri Çizelge 7.19 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri..125 Çizelge 7.20 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kiriş Hasar Yüzdeleri..125 Çizelge 7.21 Hemen Kullanım Durumu İçin X Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 7.22 Hemen Kullanım Durumu İçin Y Yönü Kolon Kesme Kuvveti Dağılımı Çizelge 7.23 Hemen Kullanımı Performans Düzeyini Sağlamayan Eleman Dağılımı XIV

17 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.1 İç Kuvvet Şekil Değiştirme Grafiği Şekil Şekil Şekil 4.1 Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş Şekil 4.2 Yapıya Ait Kat Planı...51 Şekil 6.1 Mevcut Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş Şekil 7.1 Güçlendirilmiş Yapıya Ait 3 Boyutlu Görünüş XV

18 SİMGELER VE KISALTMALAR A(T) : Spektral İvme Katsayısı A o B a B ax B ay B b B bx B by B B B D D i d fi d i F fi F i f e : Etkin Yer İvmesi Katsayısı : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç kuvvet büyüklüğü : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü : Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x e dik y doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç kuvvet büyüklüğü : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü : Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x e dik y doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü : Mod Birleştirme Yöntemi nde mod katkılarının birleştirilmesi ile bulunan herhangi bir büyüklük : B B büyüklüğüne ait büyütülmüş değer : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi nde burulma düzensizliği olan binalar için i inci katta ± %5 ek dışmerkezliğe uygulanan büyütme katsayısı : Binanın i inci katında Ffi fiktif yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme : Binanın i inci katında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme : Birinci doğal titreşim periyodunun hesabında i inci kata etkiyen fiktif yük : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi nde i inci kata etkiyen eşdeğer deprem yükü : Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik ve elektrik donanımın ağırlık merkezine etkiyen eşdeğer deprem yükü g : Yerçekimi ivmesi (9.81 m/s 2 ) g i : Binanın i inci katındaki toplam sabit yük XVI

19 H i H N h i I M n M xn M yn : Binanın i inci katının temel üstünden itibaren ölçülen yüksekliği (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda i inci katın zemin kat döşemesi üstünden itibaren ölçülen yüksekliği) : Binanın temel üstünden itibaren ölçülen toplam yüksekliği (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden itibaren ölçülen toplam yükseklik) : Binanın i inci katının kat yüksekliği : Bina Önem Katsayısı : n inci doğal titreşim moduna ait modal kütle : Gözönüne alınan x deprem doğrultusunda binanın n inci doğal titreşim modundaki etkin kütle : Gözönüne alınan y deprem doğrultusunda binanın n inci doğal titreşim modundaki etkin kütle m i : Binanın i inci katının kütlesi (m i : w i / g) m θi N n q i R : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalışması durumunda, binanın i inci katının kaydırılmamış kütle merkezinden geçen düşey eksene göre kütle eylemsizlik momenti : Binanın temel üstünden itibaren toplam kat sayısı (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden itibaren toplam kat sayısı) : Hareketli Yük Katılım Katsayısı : Binanın i inci katındaki toplam hareketli yük : Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı R alt,r üst : Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme betonarme, prefabrike veya çelik binaların en üst (çatı) katı olarak kullanılması durumunda, sırası ile, alttaki katlar ve en üst kat için tanımlanan R katsayıları R NÇ R YP : DBYBHY Tablo 2.5 te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi normal çerçeveler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı : DBYBHY Tablo 2.5 te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi XVII

20 yüksek perdeler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı R a (T) : Deprem Yükü Azaltma Katsayısı S(T) : Spektrum Katsayısı S ae (T) : Elastik spektral ivme [m/s 2 ] S ar (T r ) : r inci doğal titreşim modu için azaltılmış spektral ivme [m/s 2 ] T : Bina doğal titreşim periyodu [s] T 1 : Binanın birinci doğal titreşim periyodu [s] T A,T B : Spektrum Karakteristik Periyotları [s] T m, T n : Binanın m inci ve n inci doğal titreşim periyotları [s] V i V t V tb W w e w i Y α α S β : Gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın i inci katına etki eden kat kesme kuvveti : Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi nde gözönüne alınan deprem Doğrultusunda binaya etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti) : Mod Birleştirme Yöntemi nde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda modlara ait katkıların birleştirilmesi ile bulunan bina toplam deprem yükü (taban kesme kuvveti) : Binanın, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığı : Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik veya elektrik donanımın ağırlığı : Binanın i inci katının, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak hesaplanan ağırlığı : Mod Birleştirme Yöntemi nde hesaba katılan yeterli doğal titreşim modu sayısı : Deprem derzi boşluklarının hesabında kullanılan katsayı : Süneklik düzeyi yüksek perdelerin tabanında elde edilen kesme kuvvetleri toplamının, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme kuvvetine oranı : Mod Birleştirme Yöntemi ile hesaplanan büyüklüklerin alt sınırlarının belirlenmesi için kullanılan katsayı XVIII

21 i : Binanın i inci katındaki azaltılmış göreli kat ötelemesi ( i ) ort : Binanın i inci katındaki ortalama azaltılmış göreli kat ötelemesi F N : Binanın N inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü δ i : Binanın i inci katındaki etkin göreli kat ötelemesi (δ i ) max : Binanın i inci katındaki maksimum etkin göreli kat ötelemesi η bi η ci η ki Φ xin Φ yin Φ θin θ i : i inci katta tanımlanan Burulma Düzensizliği Katsayısı : i inci katta tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı : i inci katta tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n inci mod şeklinin i inci katta x ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n inci mod şeklinin i inci katta y ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni : Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n inci mod şeklinin i inci katta düşey eksen etrafındaki dönme bileşeni : i inci katta tanımlanan İkinci Mertebe Gösterge Değeri XIX

22 1. GİRİŞ Engin Emre GÜLTEKİN 1. GİRİŞ 1998 yılında yürürlüğe giren Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (ABYYHY) ile yeni yapılacak binalar için tasarım koşulları belirlenmiştir. Ancak yönetmelikte, daha önce inşa edilen ve şu anda mevcut olan binaların değerlendirilmesi veya güçlendirilmesi konularında hükümler bulunmamaktadır. Bu nedenle, 1998 ABYYHY hükümleri yayımlanmadan önce inşa edilen binaların deprem performanslarının değerlendirmesinde veya güçlendirme çalışmaları esnasında güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Mevcut binaların değerlendirilmesi aşamasında en büyük sorun, eski deprem yönetmeliğine göre inşa edilmiş bir binanın, yeni bir deprem yönetmeliğine göre tetkik edilmesi olarak ortaya çıkmaktadır. Çünkü daha önceki yönetmeliklere göre inşa edilmiş bir bina 1998 ABBYHY hükümleri doğrultusunda incelendiği takdirde, çoğu zaman yetersiz olarak nitelendirilmektedir. Hatta bazı durumlarda tasarım açısından deprem yüklerini sağlıklı olarak taşıyabilen bir bina sadece 1998 ABBYHY hükümleri doğrultusunda incelendiği için yetersiz olabilmekte ve güçlendirme yapılmasına karar alınabilmektedir. Ayrıca güçlendirilmesi planlanan bir yapıda uygulanacak esaslar da belirli olmadığı için, sadece bina analizi yapılarak, değişik uygulama projeleri hazırlanmaktadır. Bu tür uygulamalar gerek mühendislik, gerekse ülke ekonomisi açısından olumsuz sonuçları ortaya çıkarabilmektedir. Depremsel hareketler olarak aktif bir coğrafya içerisinde bulunduğumuz dikkate alındığında mevcut binaların değerlendirmesinin ve/veya güçlendirilmesinin belirli hükümler altına alınması kaçınılmazdır. Bu kapsamda 03 MAYIS 2007 tarihli Resmi Gazetede yayımlanan yeni yönetmelik ile birlikte MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ VE GÜÇLENDİRİLMESİ esasları da yayımlanarak yürürlüğe girmiş ve yeni Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY) içerisinde Bölüm 7 olarak yer almıştır. Yönetmeliğin bu bölümünde daha önce farklı uygulamalar ile sürdürülen mevcut yapıların değerlendirilmesi ve takviye/güçlendirme ihtiyacı olan yapıların belirlenmesinde uygulanacak esaslar belirlenmiştir. DBYBHY Bölüm 7 ile öncelikle mevcut bir 1

23 1. GİRİŞ Engin Emre GÜLTEKİN yapıdan bilgi toplanması süreci irdelenmiştir. Bu maksatla binalar için Sınırlı bilgi düzeyi, Orta bilgi düzeyi ve Kapsamlı bilgi düzeyi olarak tanımlamalar yapılmıştır. Daha sonraki aşamada, mevcut bir binanın performansının tespit edilmesinde kullanılmak üzere yapı elemanlarındaki hasar sınırları ve hasar bölgeleri tanımlanmıştır. Müteakiben deprem yüklerinin hesaplanmasına yer verilmiş ve nihai yapı performansının belirleneceği yöntem anlatılmıştır. Ayrıca yeni eklenen bölümde son olarak, güçlendirme yöntemlerine yönelik (kolonların mantolanması, lifli polimer sargı, dıştan etriye eklenmesi vb.) asgari koşullar belirlenmiştir. Mevcut Yapıların Depreme Karşı Güçlendirilmesi isimli bu tez çalışmasında; Sta4- Cad ve IdeStatik yapı analiz programlarının uluslar arası çevrelerce kabul gören Etabs yapı analiz programıyla karşılaştırmalarının yapılması, yeni Deprem Yönetmeliğine ne kadar uyumlu olduklarının belirlenmesi ve Adana ili Ceyhan ilçesinde bulunan bir okul yapısının güçlendirme projelerinin, yeni Deprem Yönetmeliğine uyumlu bir şekilde yapılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda, ilk önce basit çerçeveli 5 katlı bir yapı, Eşdeğer Deprem Yöntemi ve Mod Birleştirme Yöntemi kullanılarak Sta4-Cad, IdeStatik ve Etabs yapı analiz programları ile analiz edilip, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Paket programların güvenilirliğinin belirlenmesinden sonra, yukarıda sözü edilen okul binasının güçlendirme projeleri hazırlanmıştır. 2

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Engin Emre GÜLTEKİN 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Deprem bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik yeniden düzenlenerek (DBYBHY) 2007 yılında yürürlüğe girmiştir. Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi konusu yeni yönetmelikte Bölüm 7 olarak yer almaktadır. Giriş bölümünde belirtildiği üzere, mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi konusu ilk defa bir yönetmelik ile düzenlenmiştir. Bu nedenle ülkemizde bu husus kapsamında henüz yeterli sayıda çalışma bulunmamaktadır. Yurtdışında, özellikle Amerika Birleşik Devletlerinde, deprem performanslarının belirlenmesine yönelik detaylı çalışmalar mevcuttur. Bu ülkede deprem güvenliği konusunda çalışmalar gerçekleştiren Applied Technology Council (ATC) tarafından yayımlanan ATC 40, Federal Emergency Management Agency (FEMA) tarafından yayımlanan FEMA 273, 274, 356 ile son olarak yayımlanan FEMA 440, yapıların deprem güvenliklerinin belirlenmesi için yöntemler geliştirilmesi ve analizlerin daha gerçekçi hale getirilmesine yönelik önemli çalışmalardır. DBYBHY 2007 ile açıklanan analiz yöntemleri de FEMA ve ATC tarafından yayımlanmış yöntemlerle paralel özellikler göstermektedir. Yurt içinde ise, yeni yönetmelik ile düzenlenen güçlendirme faaliyetlerine yönelik 7-8 Aralık 2006 tarihleri arasında Denizli de Yapısal Onarım ve Güçlendirme adı altında sempozyum düzenlenmiş ve bu kapsamda yapılan çalışmaları özetleyen bildiriler kitabı yayımlanmıştır. Bildiriler kitabında yer alan konu ile ilgili bazı çalışmalar aşağıda özetlenmektedir. A. Korkmaz, F. Demir, M. Türkmen, H. Tekeli ve İ. Çırak (2006), Mevcut Yapıların Deprem Performanslarının Belirlenmesinde Kullanılan Yöntemlerin Değerlendirilmesi adlı çalışmalarında betonarme bir yapı modelini, mevcut yapıların deprem performansının belirlenmesinde kullanılan performansa bağlı analizlerden Kapasite Spektrumu ve Yer Değiştirme Katsayısı yöntemlerini kullanarak analiz etmişler ve elde edilen analiz sonuçlarını kıyaslamışlardır. M. Kutanis (2006), Statik İtme Analizi Yöntemlerinin Performanslarının Değerlendirilmesi adlı çalışmasında zaman tanım alanında hesap yöntemine 3

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Engin Emre GÜLTEKİN alternatif olarak geliştirilen nonlineer statik analiz yöntemlerinden uyuşumlu (adaptive) statik itme yöntemi ve klasik statik itme yöntemlerinden elde edilen sonuçları, Artımsal Dinamik Analiz (Incremental Dynamic Analysis IDA) deki sonuçlarla karşılaştırmıştır. F. Demir, M. Türkmen, K.A. Korkmaz, H. Tekeli ve İ. Çırak (2006), Betonarme Perdelerle Yapılan Güçlendirme Uygulamalarının Deprem Güvenliği Açısından Değerlendirilmesi adlı çalışmalarında mevcut ve yeni betonarme perde elemanlar arasındaki geçişin ve bütünleşmenin, yapı davranışını nasıl etkilediğini incelemişlerdir. E. İrtem, K. Türker ve U. Hasgül (2006), Mevcut Betonarme Binaların Deprem Performanslarının Belirlenmesi ve Türk Deprem Yönetmeliği nin Performans Hedeflerinin İrdelenmesi adlı çalışmalarında Türkiye de meydana gelen depremlerde betonarme binaların göçme nedenleri ile ilgili gerçekçi bir değerlendirme yapabilmek için Türk Deprem Yönetmeliği nde (TDY 1998) tanımlanan performans hedeflerini irdelemişlerdir. N.K. Öztorun (2006), Düzgün Aks Sistemine Sahip Betonarme Binaların Güçlendirilmesi İle İlgili Bir Yöntem adlı çalışmasında düzgün aks sitemine sahip olan ve çevresinde yeterli boş alana sahip betonarme binaların dışarıdan güçlendirilmesi için bir yöntem önermiştir Aralık 2007 tarihleri arasında İstanbul da 6. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı adı altında ülkemizdeki deprem mühendisliği alanında yapılmakta olan çalışmaların tartışıldığı bir sempozyum düzenlenmiş ve bu kapsamda yapılan çalışmaları özetleyen bildiriler kitabı yayımlanmıştır. Bildiriler kitabında yer alan konu ile ilgili bazı çalışmalar aşağıda özetlenmektedir. M. İnel, H. Bilgin ve H.B. Özmen (2007), Okul Binalarının Yeni Deprem Yönetmeliğine Göre Değerlendirilmesi adlı çalışmasında doğrusal olmayan eleman davranışı dikkate alınarak seçilen tip projeli mevcut betonarme okul binalarının sismik kapasitelerini bularak, performans değerlendirmelerini yapmışlardır. F. Sezer, M. Gençoğlu ve Z. Celep (2007, Deprem Yönetmeliği (2007) Kuralları ile Betonarme Binaların Deprem Güvenliğinin Değerlendirilmesine 4

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Engin Emre GÜLTEKİN Kıyaslamalı Bir Bakış adlı çalışmalarında Deprem Yönetmeliği (2007) Bölüm 2 ve Bölüm 3 e göre yeni olarak tasarlanan binaların, mevcut bina kabul edilerek Deprem Yönetmeliği (2007) de mevcut binalar için tanımlanan performans hedefleri ve sonuçlar arasındaki uyuşum üzerinde durmuşlardır. Son olarak Adana İnşaat Mühendisleri Odası (İMO) tarafından Deprem Yönetmeliği (2007) ile tanımlanan Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi konusunda bir seminer yapılmıştır. Yapılan seminer ile H. Sucuoğlu tarafından analiz yöntemleri örnekler ile açıklanmış ve sonuçlar yayınlanmıştır. 5

27 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) 3.1. Mevcut Binaların Değerlendirilmesi ve Güçlendirilmesi Kapsam (a) Deprem bölgelerinde bulunan mevcut ve güçlendirilecek tüm binaların ve bina türü yapıların deprem etkileri altındaki performanslarının değerlendirilmesinde uygulanacak hesap kuralları, güçlendirme kararlarında esas alınacak ilkeler ve güçlendirilmesine karar verilen binaların güçlendirme tasarımı ilkeleri bu bölümde tanımlanmıştır. (b) Bu kısımda verilen hesap yöntemleri ve değerlendirme esasları çelik ve yığma yapılar için geçerli değildir. Ancak mevcut çelik ve yığma binaların bilgileri bu bölüme göre toplanacaktır. Mevcut ve güçlendirilen çelik binaların hesabı ve değerlendirilmesi DBYBHY Bölüm 2 ve Bölüm 4 de yeni yapılacak yapılar için tanımlanan esaslar çerçevesinde yapılacaktır. Mevcut ve güçlendirilen yığma binaların hesabı ve değerlendirilmesi ise DBYBHY Bölüm 5 deki esaslar çerçevesinde yapılacaktır. (c) Mevcut prefabrike betonarme binalar, yeni yapılar için DBYBHY Bölüm 2 ve Bölüm 3 de verilen kurallara göre değerlendirilebilir veya bu binaların performanslarının belirlenmesinde 3.6 kullanılabilir. Ancak birleşim bölgelerinin değerlendirilmesinde DBYBHY 3.12 deki kurallar geçerli olacaktır. (d) Bu bölümde verilen kurallar, DBYBHY 2.12 de belirtilen bina türünde olmayan yapılar için geçerli değildir. Ayrıca tarihi ve kültürel değeri olan tescilli yapıların ve anıtların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi bu Yönetmelik kapsamı dışındadır. 6

28 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN (e) Binada hasara neden olan bir deprem sonrasında hasarlı binanın deprem performansı bu bölümde verilen yöntemlerle belirlenemez. (f) Binada hasara neden olan bir deprem sonrasında hasarlı binanın güçlendirilmesi ve daha sonra güçlendirilmiş binanın deprem performansının belirlenmesi için bu bölümde verilen esaslar uygulanacaktır. Hasarlı binanın güçlendirilmesinde mevcut elemanların dayanım ve rijitliklerinin hangi ölçüde göz önüne alınacağına projeden sorumlu inşaat mühendisi karar verecektir Binalardan Bilgi Toplanması Binalardan Toplanacak Bilginin Kapsamı (a) Mevcut binaların taşıyıcı sistem elemanlarının kapasitelerinin hesaplanmasında ve deprem dayanımlarının değerlendirilmesinde kullanılacak eleman detayları ve boyutları, taşıyıcı sistem geometrisine ve malzeme özelliklerine ilişkin bilgiler, binaların projelerinden ve raporlarından, binada yapılacak gözlem ve ölçümlerden, binadan alınacak malzeme örneklerine uygulanacak deneylerden elde edilecektir. (b) Binalardan bilgi toplanması kapsamında yapılacak işlemler, yapısal sistemin tanımlanması, bina geometrisinin, temel sisteminin ve zemin özelliklerinin belirlenmesi, varsa mevcut hasarın ve evvelce yapılmış olan değişiklik ve/veya onarımların belirlenmesi, eleman boyutlarının ölçülmesi, malzeme özelliklerinin saptanması, sahada derlenen tüm bu bilgilerin binanın varsa projesine uygunluğunun kontrolüdür. (c) Binalardan bilgi toplanması kapsamında tanımlanan inceleme, veri toplama, derleme, değerlendirme, malzeme örneği alma ve deney yapma işlemleri inşaat mühendislerinin sorumluluğu altında yapılacaktır. 7

29 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN Bilgi Düzeyleri Binaların incelenmesinden elde edilecek mevcut durum bilgilerinin kapsamına göre her bina türü için bilgi düzeyi ve buna bağlı olarak da belirtilen bilgi düzeyi katsayıları tanımlanacaktır. Bilgi düzeyleri sırasıyla sınırlı, orta ve kapsamlı olarak sınıflandırılacaktır. Elde edilen bilgi düzeyleri taşıyıcı eleman kapasitelerinin hesaplanmasında kullanılacaktır. (a) Sınırlı bilgi düzeyi nde binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcut değildir. Taşıyıcı sistem özellikleri binada yapılacak ölçümlerle belirlenir. Sınırlı bilgi düzeyi Çizelge 3.7 de tanımlanan Deprem Sonrası Hemen Kullanımı Gereken Binalar ile İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar için uygulanamaz. (b) Orta bilgi düzeyi nde eğer binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcut değilse, sınırlı bilgi düzeyine göre daha fazla ölçüm yapılır. Eğer mevcut ise sınırlı bilgi düzeyinde belirtilen ölçümler yapılarak proje bilgileri doğrulanır. (c) Kapsamlı bilgi düzeyi nde binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcuttur. Proje bilgilerinin doğrulanması amacıyla yeterli düzeyde ölçümler yapılır Mevcut Malzeme Dayanımı Taşıyıcı elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında kullanılacak malzeme dayanımları Yönetmeliğin bu bölümünde mevcut malzeme dayanımı olarak tanımlanır Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: Saha çalışması ile binanın taşıyıcı sistem plan rölevesi çıkarılacaktır. Mimari projeler mevcut ise, röleve çalışmalarına yardımcı olarak kullanılır. Elde edilen bilgiler tüm betonarme elemanların ve dolgu duvarlarının her 8

30 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN kattaki yerini, eksen açıklıklarını, yüksekliklerini ve boyutlarını içermelidir ve binanın hesap modelinin oluşturulması için yeterli olmalıdır. Temel sistemi bina içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir. Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Binanın komşu binalarla olan ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. (b) Eleman Detayları: Betonarme projeler veya uygulama çizimleri mevcut değildir. Betonarme elemanlardaki donatı miktarı ve detaylarının binanın yapıldığı tarihteki minimum donatı koşullarını sağladığı varsayılır. Bu varsayımın doğrulanması veya hangi oranda gerçekleştiğinin belirlenmesi için her katta en az birer adet olmak üzere perde ve kolonların %10 unun ve kirişlerin %5 inin pas payları sıyrılarak donatı ve donatı bindirme boyu tespiti yapılacaktır. Sıyırma işlemi kolonların ve kirişlerin uzunluğunun açıklık ortasındaki üçte birlik bölümde yapılmalı, ancak donatı bindirme boyunun tespiti amacıyla en az üç kolonda bindirme bölgelerinde yapılmalıdır. Sıyrılan yüzeyler daha sonra yüksek dayanımlı tamir harcı ile kapatılacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların %20 sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir. Donatı tespiti yapılan betonarme kolon ve kirişlerde bulunan mevcut donatının minimum donatıya oranını ifade eden donatı gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir. Bu katsayı donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir. (c) Malzeme Özellikleri: Her katta kolonlardan veya perdelerden TS de belirtilen koşullara uygun şekilde en az iki adet beton örneği (karot) alınarak deney yapılacak ve örneklerden elde edilen en düşük basınç dayanımı mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır. Donatı sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan görsel inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin karakteristik akma dayanımı mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite hesaplarında dikkate alınacaktır. 9

31 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcut ise, binada yapılacak ölçümlerle mevcut geometrinin projesine uygunluğu kontrol edilir. Proje yoksa, saha çalışması ile binanın taşıyıcı sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler tüm betonarme elemanların ve dolgu duvarlarının her kattaki yerini, açıklıklarını, yüksekliklerini ve boyutlarını içermelidir. Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin hassas biçimde tanımlanması için gerekli ayrıntıları içermelidir. Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Binanın komşu binalarla olan ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. Temel sistemi bina içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir. (b) Eleman Detayları: Betonarme projeler veya imalat çizimleri mevcut değil ise (b) deki koşullar geçerlidir, ancak pas payları sıyrılarak donatı kontrolü yapılacak perde, kolon ve kirişlerin sayısı her katta en az ikişer adet olmak üzere o kattaki toplam kolon sayısının %20 sinden ve kiriş sayısının %10 undan az olmayacaktır. Betonarme projeler veya imalat çizimleri mevcut ise donatı kontrolü için (b) de belirtilen işlemler, aynı miktardaki betonarme elemanda uygulanacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların %20 sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir. Proje ile uygulama arasında uyumsuzluk bulunması halinde, betonarme elemanlardaki mevcut donatının projede öngörülen donatıya oranını ifade eden donatı gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir. Eleman kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1 den büyük olamaz. Bu katsayı donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir. (c) Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan veya perdelerden toplam üç adetten az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 400 m 2 den bir adet beton örneği (karot) TS de belirtilen koşullara uygun şekilde alınarak 10

32 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında örneklerden elde edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır. Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış beton çekici okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol edilebilir. Donatı sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan görsel inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin karakteristik dayanımı eleman kapasite hesaplarında mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite hesaplarında dikkate alınacaktır Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcuttur. Binada yapılacak ölçümlerle mevcut geometrinin projelere uygunluğu kontrol edilir. Projeler ölçümler ile önemli farklılıklar gösteriyor ise proje yok sayılacak ve bina orta bilgi düzeyine uygun olarak incelenecektir. Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Komşu binalarla ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin hassas biçimde tanımlanması için gerekli ayrıntıları içermelidir. Temel sistemi bina içinde veya dışında açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir. (b) Eleman Detayları: Binanın betonarme detay projeleri mevcuttur. Donatının projeye uygunluğunun kontrolü için (b) de belirtilen işlemler, aynı miktardaki betonarme elemanda uygulanacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların %20 sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile belirlenecektir. Proje ile uygulama arasında uyumsuzluk bulunması halinde, betonarme elemanlardaki mevcut donatının projede öngörülen donatıya oranını ifade eden donatı gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir. Eleman kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1 den büyük olamaz. Bu katsayı donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir. 11

33 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN (c) Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan veya perdelerden toplam üç adetten az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 200 m2 den bir adet beton örneği (karot) TS de belirtilen koşullara uygun şekilde alınarak deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında, örneklerden elde edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır. Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış beton çekici okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol edilebilir. Donatı sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan inceleme ile tespit edilecek, her sınıftaki çelik için (S220, S420, vb.) birer adet örnek alınarak deney yapılacak, çeliğin akma ve kopma dayanımları ve şekil değiştirme özellikleri belirlenerek projeye uygunluğu saptanacaktır. Projesine uygun ise, eleman kapasite hesaplarında projede kullanılan çeliğin karakteristik akma dayanımı mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Uygun değil ise, en az üç adet örnek daha alınarak deney yapılacak, elde edilen en elverişsiz değer eleman kapasite hesaplarında mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite hesaplarında dikkate alınacaktır Çelik Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Çelik binalarda sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir Çelik Binalarda Orta Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: (a) da verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece betonarme nin yerini çelik alacaktır. (b) Eleman Detayları: Çelik projeleri veya imalat çizimleri mevcut değil ise, her kattaki çelik veya diğer tür elemanların (kolon, kiriş, birleşim, çapraz, döşeme) tümünün boyut kontrolü yapılacak, kaynak özellikleri ve birleşim detayları ayrıntılı 12

34 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN olarak çıkartılacaktır. Uygulama projeleri veya imalat çizimleri mevcut ise, yukarıda belirtilen elemanların %20 sinin hassas boyut kontrolü yapılacaktır. (c) Malzeme Özellikleri: Çelik projeleri mevcut değil ise, her çelik yapı elemanı türünden bir örnek kesilerek deney yapılacak, dayanım ve şekil değiştirme özellikleri belirlenecektir. Aynı şekilde binadan bir kaynak örneği kesilerek çıkartılacak ve deney yapılacaktır. Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak onarılacaktır. Bulonlu birleşimler için ise bir cıvata örneği alınarak deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında, deneylerden elde edilen ortalama dayanımlar mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Çelik projeleri mevcut ise, projede öngörülen karakteristik dayanımlar mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır Çelik Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: (a) da verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece betonarme nin yerini çelik alacaktır. (b) Eleman Detayları: Binanın çelik detay projeleri mevcuttur. Projelerde belirtilen eleman boyutları ve birleşim detayları, binadaki her eleman ve birleşim türünün toplam sayısının en az %20 sinde kontrol edilerek doğrulanacaktır. (c) Malzeme Özellikleri: Projede belirtilen çelik sınıfı, en az bir çelik elemandan örnek kesilerek ve deney yapılarak kontrol edilecektir. Aynı şekilde projede bulunan bir kaynaklı birleşimden örnek kesilerek çıkartılacak ve deney yapılarak dayanımının projeye uygunluğu kontrol edilecektir. Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak onarılacaktır. Bulonlu birleşimler için ise bir cıvata örneği alınarak deney yapılacaktır. Eğer proje ile uygunluk doğrulanırsa, eleman kapasitelerinin hesaplanmasında projede öngörülen karakteristik dayanımlar mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. Eğer proje ile uygunluk sağlanamazsa, en az üçer adet örnek ve kaynak örneği alınarak deney yapılacak, elde edilen en elverişsiz değerler eleman kapasite hesaplarında mevcut çelik dayanımı olarak alınacaktır. 13

35 3. YENİ DEPREM YÖNETMELİĞİNE GÖRE MEVCUT BİNALARIN DEĞERLENDİRİLMESİ ve GÜÇLENDİRİLMESİ (DBYBHY BÖLÜM 7) Engin Emre GÜLTEKİN Prefabrike Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi Prefabrike binalar için sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir Prefabrike Betonarme Binalarda Orta Bilgi Düzeyi Bina geometrisi için deki koşullar geçerlidir. Sadece betonarme nin yerini prefabrike betonarme alacaktır. Eleman detayları için (b) deki koşullar geçerlidir, ancak bu maddedeki çelik yerine prefabrike betonarme kullanılacaktır. Malzeme özelliklerinin tespitinde (c) deki koşullar geçerli olmakla birlikte, beton için alınacak malzeme örneği sayısı her katta toplam üçten az olmamak ve tüm binada toplam 9 dan az olmamak koşuluyla yarıya indirilecektir Prefabrike Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi Düzeyi Bina geometrisi için (a) da verilen koşullar geçerlidir. Eleman detayları için (b) de verilen koşullar geçerlidir. Sadece ilgili maddelerde çelik yerine prefabrike betonarme kullanılacaktır. Beton basınç dayanımı için her 500 m2 alandan en az bir adet örnek (karot) alınarak deney yapılacaktır. Binadan alınan toplam karot sayısı en az 9 olacaktır. Elemanların kapasite hesaplarında, deneylerden elde edilen ortalama beton basınç dayanımı ile projede belirtilen beton basınç dayanımından küçük olanı mevcut beton dayanımı olarak alınacaktır. Elemanların kapasite hesabında kullanılacak donatı dayanımları, projede belirtilen çelik sınıfının karakteristik dayanımları olacaktır Yığma Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi (a) Bina Geometrisi: Mimari projeler mevcut ise, binada yapılacak görsel inceleme ile mevcut geometrinin projeye uygunluğu tespit edilecektir. Mimari proje yoksa binanın sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler yığma duvarların her kattaki yerini, uzunluklarını, kalınlıklarını, boşluklarını ve kat yüksekliklerini 14