ABD “Deprem Zararlarını Azaltma Ulusal Programı” kapsamında 1988 yılında geliştirilmiş ve 2002 yılında güncelleştirilmiştir. Bu yöntem görsel verilere dayanılarak binaların deprem performanslarını hızlı bir şekilde değerlendirilebilmesini sağlayacak bir tekniktir. Dolayısıyla, olası bir deprem hareketine karşı binalarda oluşabilecek yapısal hasarları ve afet yönetiminde binalar için gerekli alt yapıları oluşturmayı amaçlamaktadır.
Bu yöntemde kullanılacak olan bilgilerin toplanmasının amacı, binaların “güvenli” ve daha ayrıntılı bir incelemeye tabi tutulması gereken binaların performans durumlarına göre risk sıralamalarının yapılabilmesidir. (Özmen, 2005)
Yapıların gözlemlenebilen özellikleri dikkate alınarak risk puanları hesaplanmaktadır. Yöntem için elde edilmesi gereken veriler;
1. Yapıların fotoğrafı, 2. Adresi,
3. Kat sayısı, 4. Bina yaşı, 5. Kat alanı,
6. Yapı kullanım amacı,
7. Binada ikamet eden kişi sayısı, 8. Zemin tipi
9. Yapısal olmayan devrilme tehlikesi olan elemanlar, 10. Düşey taşıyıcı sistemdeki düzensizlik,
11. Kat planındaki düzensizlik, 12. Kodlama öncesi,
14. Yapının bulunduğu sismik bölge, 15. Yapı sınıfı
Binaların risk puanları hesaplanırken taşıyıcı sistem özelliklerine göre sınıflandırılmaktadır ve bu sınıflandırma Tablo 2.8’de sunulmuştur.
Tablo 2.8. Bina sınıflandırılması (Temür, 2006, Çetinkaya, 2003)
Bu yöntemde yapılar için bulundukları bölgenin meydana gelebilecek deprem büyüklüklerine göre üç kategoride ele alınan “Temel Yapısal Risk Puanı” belirlenmektedir ve bu sınıflandırma Tablo 2.9’da sunulmuştur.
Tablo 2.9. Temel yapısal risk puanları (Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü 7.4 6.0 4.6 4.8 4.6 4.8 5.0 4.4 4.8 4.4 4.4 4.6 4.8 4.6 4.6
5.2 4.8 3.6 3.6 3.8 3.6 3.6 3.0 3.6 3.2 3.2 3.2 3.6 3.4 3.4 ü 4.4 3.8 2.8 3.0 3.2 2.8 2.0 2.5 2.8 1.6 2.6 2.4 2.8 2.8 1.8
şı ı ı Ö
1 Ticari ya da konut türü ahşap yapılar ( ı ≤ 465 )
2 Büyük ahşap yapılar ( ı ≤ 465 )
1 Moment taşıyan çelik çerçeveli yapılar
2 Çaprazlanmış çelik çerçeveli yapılar
3 Hafif metal yapılar
4 Yerinde dökme betonarme perdeli çelik çerçeveli yapılar
5 Yığma duvarlı çelik çerçeveli yapılar
1 Moment taşıyan çelik çerçeveli yapılar
2 Betonarme perdeli yapılar
3 Yığma duvarlı betonarme çerçeveli yapılar
1 Prefabrik betonarme panel duvarlı yapılar
2 Prekast beton çerçeveli yapılar
1 Beton dolgu ile güçlendirilmiş esnek döşeme diyaframlı yığma yapılar
2 Beton dolgu ile güçlendirilmiş rijit döşeme diyaframlı yığma yapılar
Tablo 2.10. 4-7 katlı binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006) 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü NA NA 0.2 0.4 NA 0.2 -0.2 0.4 -0.2 -0.4 NA -0.2 -0.4 -0.2 -0.6 NA NA 0.4 0.4 NA 0.4 0.4 0.2 0.4 0.2 NA 0.4 0.4 0.4 -0.4 ü NA NA 0.2 0.4 NA 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 NA 0.2 0.2 0.4 0.0 NA: Uygulanamaz
Tablo 2.11. 7 kattan fazla olan binaların puan düzeltmeleri(Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü NA NA 1.0 1.0 NA 1.0 0.0 1.0 0.0 -0.4 NA -0.2 NA 0.0 NA
NA NA 1.4 1.4 NA 1.4 0.8 0.5 0.8 0.4 NA 0.6 NA 0.6 NA ü NA NA 0.6 0.8 NA 0.8 0.8 0.6 0.8 0.3 NA 0.4 NA 0.6 NA
NA: Uygulanamaz
Tablo 2.12. Düşeyde düzensiz binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü -4.0 -3.0 -2.0 -2.0 NA -2.0 -2.0 -1.5 -2.0 -2.0 NA -1.5 -2.0 -1.5 -1.5
-3.5 -3.0 -2.0 -2.0 NA -2.0 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0 NA -1.5 -2.0 -1.5 -1.5 ü -2.5 -2.0 -1.0 -1.5 NA -1.0 -1.0 -1.5 -1.0 -1.0 NA -1.0 -1.0 -1.0 -1.0
NA: Uygulanamaz
Tablo 2.13. Planda düzensiz binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5
-0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 ü -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5
Tablo 2.14. Değerlendirme sonrası yapılan binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006) 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü 0.0 0.2 0.4 0.6 NA 0.6 NA 0.6 0.4 NA 0.2 NA 0.2 0.4 NA 1.6 1.6 1.4 1.4 NA 1.2 NA 1.2 1.6 NA 1.8 NA 2.0 1.8 NA ü 2.4 2.4 1.4 1.4 NA 1.6 NA 1.4 2.4 NA 2.4 NA 2.8 2.6 0.4 NA: Uygulanamaz
Tablo 2.15. Kodlama öncesi yapılan binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 üşü NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA
0.0 -0.2 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.2 -1.0 -0.4 -1.0 -0.2 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 ü 0.0 -1.0 -1.0 -0.8 -0.6 -0.8 -0.2 -1.2 -1.0 -0.2 -0.8 -0.8 -1.0 -0.8 -0.2
NA: Uygulanamaz
Tablo 2.16. Kodlama öncesi yapılan binaların puan düzeltmeleri (Temür, 2006)
1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 C Tipi Zemin üşü -0.4 -0.4 -0.8 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.6 -0.4 -0.4 -0.4 -0.2 -0.4 -0.2 -0.4 -0.2 -0.8 -0.6 -0.8 -0.6 -0.8 -0.8 -0.6 -0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.8 -0.6 -0.4 ü 0.0 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 D Tipi Zemin üşü -1.0 -0.8 -1.4 -1.2 -1.0 -1.4 -0.8 -1.4 -0.8 -0.8 -0.8 -1.0 -0.8 -0.8 -0.8 -0.6 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.0 -1.2 -1.2 -1.2 -0.8 ü 0.0 -0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.4 -0.6 -0.6 -0.4 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 E Tipi Zemin üşü -1.8 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0 -2.2 -2.0 -2.0 -2.0 -2.0 -1.8 -2.0 -1.4 -1.6 -1.4 -1.2 -1.8 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 -1.6 ü 0.0 -0.8 -1.2 -1.2 -1.0 -1.2 -0.8 -1.2 -0.8 -0.8 -0.4 -1.2 -0.4 -0.6 -0.8
Tablo 2.17. Bilgi toplama formu (düşük sismik hareketlilik) (FEMA-154 DATA COLLECTİON FORM, 2006)
Tablo 2.18. Bilgi toplama formu (orta sismik hareketlilik) (FEMA-154 DATA COLLECTİON FORM, 2006)
Tablo 2.19. Bilgi toplama formu (yüksek sismik hareketlilik) (FEMA-154 DATA COLLECTION FORM, 2006)
Temel yapısal risk puanı belirlendikten sonra tablo (2.10-2.16)’de sunulan yapının deprem davranışını etkileyen faktörlere ait düzeltme puanları eklenerek Sonuç Yapı Puanı ( ) elde edilir. Bu puan yapının olası bir deprem etkisinde göstereceği davranışı belirtmektedir. Hesaplanan S puanının yüksek çıkması ( > 2), olası bir deprem etkisine maruz kalan yapının taşıyıcı sisteminin güvenli olabileceği anlamını taşımaktadır. Ancak, hesaplanan S puanı düşük çıkarsa (S < 2), binanın risk altında olduğu dolayısıyla ayrıntılı bir incelemeye tabi tutulması gerektiği ortaya çıkmaktadır (Temür, 2006).
2.4. Yakut Yöntemi
Bu yöntemin uygulanabilmesi için gerekli olan bilgiler taşıyıcı sistemin zemin kat ölçüleri ve beton dayanımı bilgileridir. Etriye katkısı ihmal edilerek her bir elemanın kesme dayanımı hesaplanmaktadır. Zemin katta tüm kolon ve perde duvarlar için hesaplanan kesme kuvveti kapasiteleri taban kesme kuvveti ile karşılaştırılmaktadır. Taşıyıcı elemanların kesme dayanımlarının hesaplanmasında denklem (2.14) ile verilen bağıntı kullanılmaktadır.
= ℎ (2.14)
Bağıntıda;
: Taşıyıcı kolon ve perdelerin kesme dayanımı : Eleman yönü ile ilgili katsayı
: Dayanım azaltma katsayısı ve çekme dayanımının kesme dayanımına çevrilmesi sağlayan katsayı ( = 0.65)
: Beton karakteristik çekme dayanımı : Taşıyıcı sistem eleman genişliği
Eleman yönü ile ilgili katsayı ( ) belirlenirken dikkat edilmesi gereken iki husus vardır. Kesme dayanımı hesaplanırken, taşıyıcı sistem elemanın uzun yönü hesabın yapıldığı yön ile aynı ise = 2 3⁄ , eğer aynı yönleri yanı değilse = 1 3⁄ olarak alınmaktadır. Betonarme perde duvarların uzun yönleri için ise = 1.0 olarak alınmaktadır.
Bu yöntem binanın akma dayanımının hesap edilmesine dayanmaktadır. Bunun için zemin kattaki her bir taşıyıcı eleman için hesaplanan kesme dayanımları toplanarak bina taban kesme dayanımı ( ) elde edilmektedir. Bu amaçla Düzce depreminden sonra denklem (2.15) geliştirilmiştir.
=
0.95 .
(2.15) Bağıntıda;
: Bina akma dayanımı : Bina kesme dayanımı : Bina kat adedi
Binada yer alan dolgu duvarların yatay yük taşıma kapasitesine katkısı olduğu için yönteme bu katkıyı yansıtabilmek için denklem (2.16) kullanılarak dayanım değeri
hesaplanmaktadır.
= 46 + 1 (2.16)
Bağıntıda;
: Dolgu duvarların yatay yük taşıma kapasitesine katkısını içeren dayanım değeri
: Bina akma dayanımı
: Boşluksuz dolgu duvarların toplam alanı : Binanın zemin kat alanını ifade etmektedir.
Binaların güvenlik derecelerini belirleyebilmek için “Talep Kapasite İndeksi” ( ) denklem (2.17) kullanılarak hesaplanmaktadır.
=
ö
(2.17)
Talep kapasite indisinin kullanılabilmesi için incelenen binada düzensizlik durumlarının olmaması gerekmektedir. Düzensizliklerin mevcut olması durumunda “Kapasite İndeksi” ( ) denklem (2.18) kullanılarak hesaplanmaktadır.
= (2.18)
Bağıntıda;
: Yapısal düzensizlik katsayısı
: İnşaat kalitesi katsayısını ifade etmektedir.
= 1 − ( + + + ) (2.19)
Bağıntıda;
: Yumuşak kat katsayısı ( = 0.135) : Kısa kolon katsayısı ( = 0.052)
Planda düzensizlik ve burulma düzensizliği katsayısı ( = 0.055) Taşıyıcı sistem elemanlarının planda ve düşeyde süreksizliği
düzensizliği katsayısını ( = 0.035) ifade etmektedir.
Tablo 2.21. için önerilen değerler
ı
İ (1 − )
(1 − ) 3⁄
(kapasite indeksi) güvenlik derecesini göstermekte ve bu değerin yüksek olması binaların güvenli olduğu anlamına gelmektedir. Yakut (2004), CPI için sınır değer olarak kabaca 1.2 değerinin kullanılabileceğini belirtmektedir (Özmen, 2005, Yakut, 2004).