TÜRKİYE DE BETONARME BİNALARDA SİSMİK GÜVENİLİRLİĞİ NASIL ARTTIRABİLİRİZ? How to Increase Seismic Reliability of RC Buildings in Turkey? Prof. Dr. Mehmet INEL Pamukkale University, Denizli, TURKEY İçerik Geçmiş depremlerde gözlenen hasarlar Güncellenen deprem yönetmelikleri Tipik bir binada depremsellik incelemesi Arazi Çalışması Büro Çalışması Güçlendirme Örnekleri
Destructive Earthquakes in Turkey Tarih (dd/mm/yy) Büyüklük Yer Ölü Sayısı Yaralı Sayısı Ağır Hasarlı Bina Sayısı Enlem (N) Boylam (E) Derinlik (km) 13.03.1992 M s = 6.8 Erzincan 653 3 850 6 702 39.68 39.56 27 01.10.1995 M s = 5.9 Dinar 94 240 4 909 38.18 30.02 24 27.06.1998 M s = 5.9 Adana Ceyhan 146 940 4 000 36.85 35.55 23 17.08.1999 M s = 7.4 Kocaeli 15 000 32 000 50 000 or 100 000 residences 40.70 29.91 20 12.11.1999 M w = 7.2 Duzce 845 4 948 15 389 40.79 31.21 11 03.02.2002 M w = 6.5 Afyon- Sultandagi 42 325 4 401 38.46 31.30 6 01.05.2003 M w = 6.4 Bingol 176 521 1 351 38.94 40.51 6 Genel Gözlemler Can ve mal kayıplarındaki başlıca sebep mühendislik hizmeti almamış orta yükseklikli betonarme binalar Yapısal hasarların çoğunluğu herkes tarafından bilinen tasarım ve uygulama hatalarının tekrarı olduğu Hasar alan binaların genellikle düzensiz ve perde duvarsız yapı sistemi ile kötü detaylandırmaya sahip olduğu Türkiye de kullanılan yönetmeliklerin diğer modern ülke yönetmelikleri ile uyumlu olduğu
Genel Gözlemler (Devam) Tasarımda kullanılan eleman boyutlarının yerinde uygulanmaması Tasarım ile uyumsuz kötü ve eksik detaylandırma Kötü malzeme kalitesi Uygulama sırasında yapı sistemine eklenen veya çıkarılan elemanlar Uygulama sırasında tasarımda kullanılan donatı oranının kullanılmaması Kötü işçilik uygulamaları Türk Deprem Yönetmeliği 1992 Erzincan Yönetmeliği- Kapasite Tasarımı 1997 Deprem Yönetmeliği 1999 Kocaeli Depremi- Herhangi bir yazılı resmi anlamda doküman olmadan yapılan çok sayıda güçlendirme ve onarım çalışmaları 2007 Deprem Yönetmeliği ne mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi ile ilgili FEMA-356 dan uyarlanmış bir bölüm eklenmesi
Mevcut Binalar? Mevcut durum değerlendirmesi Yapıların çoğunluğu: Artan şehir nüfusları ile birlikte 2-8 kat arası değişen betonarme binalar Ortaya çıkan tablonun değerlendirilerek sismik performansın iyileştirilmesi için çözüm yolları Ülkemizde Mevcut Binalarla İlgili Çalışmalar Kamu Binaları: Hastaneler, okullar ve diğer kamu binaları Kentsel Dönüşüm --Riskli Binalar Yönetmeliği (2013)
Betonarme Binaların Durumu Betonarme Binaların Ömrü Nelere Bağlıdır? Beton kalitesi Yönetmelik kriterleri İşçilik kalitesi ve detaylandırma Betonarme binalarda çevre faktörleri Dış Faktörlerin Önemi-Kütahya Lisesi
Kütahya Lisesi Kütahya Lisesi
Kütahya Lisesi Tipik Bir Kamu Binasının Değerlendirilmesi Sismik Değerlendirme Aşamaları Bina ve eleman geometrik özellikleri Malzeme özellikleri: Beton dayanımı, donatı çeliğinin cinsi ve özellikleri ve zemin özellikleri Betonarme eleman özellikleri; Eleman boyutları, boyuna ve enine donatı yerleşimi ve miktarı Mevcut hasar durumu Beton dayanımı ve zemin özelliklerinin belirlenmesi için arazi çalışması ve labratuvar deneyleri Binanın modellemesi Performans değerlendirmesi
Tipik Bir Kamu Binasının Değerlendirilmesi Sismik performans değerlendirmesi Binanın performans amaçlarını sağlayıp sağlamadığının belirlenmesi Güçlendirme gerekli, ekonomik/ekonomik değil, yıkım ve yeniden yapım kararlarının verilmesi Tipik Bir Okul Binası
Temel ve zemin özelliklerinin belirlenmesi Tipik Bir Okul Binası
Temel ve zemin özelliklerinin belirlenmesi Donatı Detayları
Donatı Detayları Beton Dayanımı: Karot Numuneleri
Tamir Harcı Doldurulması Karotların Laboratuvarda Kırılması
Modelleme Performans Değerlendirmesi C Force B IO LS CP D E A Deformation
Bina Performans Kararı Yeterli Yetersiz Güçlendirme mümkün Güçlendirme Güçlendirme ekonomik değil Yıkım Teknik olarak güçlendirme mümkün değil GÜÇLENDİRME Dayanım Süneklik Rijitlik Problemin Kaynağı? Yetersiz rijitlik? Yetersiz dayanım? (Yetersiz süneklik?
Betonarme Binalarda Tipik Güçlendirme Uygulamaları Eklenen veya güçlendirilen perde duvarlar Kolon mantolama Kiriş güçlendirmesi Temel güçlendirmesi Kat Planı FRP
Perde Duvar Eklenmesi Önce Sonra Bölme duvarlar yerine betonarme perde duvarların eklenmesi Perde Duvar Eklenmesi Mevcut dolgu duvarlar yerine perde duvar eklenmesi Rijitlik artışı Dayanım artışı Deplasman talebinde azalma
Perde Duvar Eklenmesi Önce Sonra Perde Duvar Eklenmesi
Perde Duvar Eklenmesi Temel-Perde Filizi Çekme Deneyi
Dış Perde Duvar Dış Perde Duvar
Dış Perde Duvar Güçlendirme sonrası Dış Perde Duvar Mevcut Perdeye Ekleme
Dış Panel Uygulaması Dış Panel Uygulaması
Çelik Çaprazlarla Güçlendirme Dış Çelik Çapraz Uygulaması
Kolon Mantolama Kolon Mantolama
Kolon Mantolama Kolon Mantolama
Çelik Sargılama ile Kolon Güçlendirmesi Çelik Sargılama ile Kolon Güçlendirmesi
FRP Sargılama ile Kolon Güçlendirme FRP Sargılama ile Kolon Güçlendirme
Kiriş Güçlendirme Kiriş Güçlendirme
Kiriş Güçlendirme Kiriş Güçlendirme
Temel Güçlendirme Temel Güçlendirme
Temel Güçlendirme Temel Güçlendirme
Tipik Bir Okul Binasının Güçlendirmesi Tipik Bir Okul Binasının Güçlendirmesi 0.45 Base Shear Strength / Seismic Weight 0.30 0.15 Existing Building in Long. Direction 0.45 Retrofitted Building in Long. Direction 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 Displacement at Roof / Building Height (%) Base Shear Strength / Seismic Weight 0.30 0.15 Existing Building in Trans. Direction Retrofitted Building in Trans. Direction 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 Displacement at Roof / Building Height (%)