Yapı elemanlarında hasar sınırları ve hasar bölgeleri

Sünek elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum tanımlanmıştır. Bunlar “Minimum Hasar Sınırı” (MN), “Güvenlik Sınırı” (GV), ve “Göçme Sınırı” (GÇ) dir. Minimum hasar sınrı ilgili kesitte elastik ötesi davranışın başlangıcını, güvenlik sınırı kesitin dayanımını güvenli olarak sağlayabileceği elastik ötesi davranışın sınırını, göçme sınırı ise kesitin göçme öncesi davranışın sınırı tanımlamaktadır. Gevrek olarak hasar gören elemanlarda bu sınıflandırma yapılamaz.

2.1.2.2 Kesitin hasar bölgeleri

Kritik kesitleri MN’ye ulaşmayan elemanlar “Minimum Hasar Bölgesi”nde, MN ile GV arasında kalan elemanlar “Belirgim Hasar Bölgesi”nde, GV ile GÇ arasında

kalan elemanlar “İleri Hasar Bölgesi”nde, GÇ’yi aşan elemanlar ise “Göçme Bölgesi”nde kabul edileceklerdir Şekil (2.1).

Şekil 2.1 : Kesit hasar sınırları. 2.1.2.3 Bina deprem performans seviyeleri

Binaların deprem performans seviyeleri, yapı elemanlarında meydana gelen hasar seviyelerine, yapı içindeki insanların can güvenliklerine ve yapının depremden sonraki hizmet verebilme durumuna bağlı olarak karar verilir. Elemanların hasar durumlarına göre yapının deprem performans seviyesi şu şekilde belirlenir:

1- Hemen Kullanım (HK) Performans Seviyesi : Herhangi bir katta her bir deprem doğrultusu için kirişlerin en fazla %10’u Belirgin Hasar Bölgesinde, diğer taşıyıcı elemanların hepsi Minimum Hasar Bölgesindedir. Gevrek olarak hasar gören elemanlar varsa bu elemanlar güçlendirilmek şartı ile yapının Hemen Kullanım performans seviyesinde olduğu kabul edilebilir.

Hemen kullanım performans seviyesinde küçük elasto-plastik şekil değiştirmelere izin verilmektedir. Yapının ana taşıyıcıları olarak bilinen kolon ve perdelerin minimum hasar seviyesinde kalmaları beklenirken, kirişlerde sayıca az da olsa bir üst hasar seviyesine geçişe izin verilir. Fakat, tüm gevrek elemanların kesinlikle sünek hale getirilmesi gerekmektedir.

2-Can Güvenliği (CG) Performans Seviyesi : Herhangi bir katta kirişlerin en fazla %30’u, kolonlarda ise kattaki kolonlar tarafından taşınan toplam kesme kuvvetine katkısı en fazla %20 olan kolonlar ileri hasar seviyesinde olmalıdır. En üst katta ise,

ileri hasar seviyesinde olan kolonların kattaki kolonlar tarafından taşınan toplam kesme kuvvetinin en fazla %40ı kadar kesme kuvveti taşımaları gerekmektedir. Diğer taşıyıcı elemanların tamamı minimum hasar bölgesinde ve belirgin hasar bölgesinde olmalıdır. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde de minimum hasar seviyesini aşmış olan kolonlar tarafından taşınan kesme kuvveti tüm kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetinin %30 unu aşmamalıdır.

Hasar seviyesindeki elemanların miktarlarını belirlerken kirişlerde toplam kiriş sayısına olan oran, kolonlarda ise kesme kuvveti kapasitesine göre belirlenen bir oranla ifade edilmesi kolonların taşıyıcılıktaki önemi vurgulanmaktadır. Ayrıca en üst kata dair farklı bir yaklaşım verilmiş olası da en üst katın sistem kapasitesine etkisinin daha farklı olduğunu göstermektedir. Kolonun alt ve üst kesitlerinin hasar bölgesi içinde olması da hesaba katılması gereken önemli bir olumsuzluk olarak belirtilmektedir.

3-Göçme Öncesi (GÖ) Performans Seviyesi : Herhangi bir katta herhangi bir deprem doğrultusu için yapılan hesapta kirişlerin en fazla %20 si Göçme Bölgesine geçebilir. Diğer taşıyıcı elemanların hepsi Minimum Hasar Bölgesinde, Belirgin Hasar Bölgesinde ya da İleri Hasar Bölgesindedir. Ancak, herhangi bir katta alt ve üst kesitlerinin ikisinde de minimum hasar seviyesini aşmış olan kolonlar tarafından taşınan kesme kuvveti tüm kolonlar tarafından taşınan kesme kuvvetinin %30 unu aşmamalıdır.

Yine kirişlerde hasar durumu için toplam kiriş sayısına göre oran, kolonlarda ise kesme kuvvetine kapasitesinin toplam kat kesme kuvvetine göre oran ifade edilmiştir. Kolonların iki ucunda da hasar bölgelerine erişmiş olmalarının olumsuz bir durum olarak vurgulanmış olması ile güçlü kolon ilkesinin önemi belirtilmiştir. 4-Göçme Durumu : Bina Göçme Öncesi Performans Seviyesini sağlamıyorsa Göçme Durumundadır. Binanın kullanımı Can Güvenliği açısından tehlikelidir.

2.1.2.4 Binalar için hedeflenen performans düzeyleri

Yeni yapılacak yapılar için kullanılacak tasarım depreminin aşılma olasılığı 50 yılda %10 dur. Yeni tasarımın yanı sıra, mevcut binaların değerlendirilmesi ve güçlendirme tasarımında kullanılmak üzere iki farklı deprem düzeyi tanımlanmıştır.

1- 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan depremin ivme spektrumunun ordinatları tasarım spektrumunun ordinatlarının yaklaşık yarısı olarak alınır.

2-50 yılda aşılma olasılığı %2 olan depremin ivme spektrumunun ordinatları tasarım spektrumunun ordinatlarının yaklaşık 1.5 katı olarak alınır.

Tasarım depremi önem katsayısı 1 olan yapıların yeni tasarımında göz önüne alınmaktadır. En Büyük Deprem ise toplumsal önemi olan yapıların yeni tasarımında göz önüne alınan deprem etkisi ile belli bir yaklaşıklıkla benzerlik göstermektedir. Kullanım Depremi için yeni bir etki olmakla beraber, bina ömrü boyunca maruz kalabileceği bir deprem olarak söylenebilir. Tasarım Depremi bina ömrü boyunca maruz kalınması düşük ihtimalli, En Büyük Deprem ise çok düşük ihtimalli depremlerdir. Binaların tasarım ve değerlendirilmesinde kullanılan bu deprem düzeyleri Çizelge 2.2 de verilmiştir.

Çizelge 2.2 : Deprem etkisi parametreleri. Deprem Türü Deprem Etkisi

Katsayısı

50 Yılda Aşılma Olasılığı

Ortalama Dönüş Periyodu

Kullanım depremi ~0.50 %50 72 yıl

Tasarım depremi 1.00 %10 474 yıl

En büyük deprem ~1.50 %2 2475 yıl

Bu deprem etkileri altında binaların sağlaması öngörülen performans seviyeleri Çizelge 2.3’de verilmiştir.

Çizelge 2.3 : Deprem düzeylerinde binalardan beklenen performans hedefleri. Binanın Kullanım Amacı ve Türü _{50 Yılda} Depremin Aşılma Olasılığı

%50

50 Yılda

%10 50 Yılda %2

Deprem Sonrası Kullanımı Gereken Binalar: Hastaneler,

sağlık tesisleri, itfaiye binaları, haberleşme ve enerji tesisleri, ulaşım istasyonları, vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, afet yönetim merkezleri, vb.

HK CG

İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar: Okullar, yatakhaneler, yurtlar, pansiyonlar, askeri

kışlalar, cezaevleri, müzeler, vb.

HK CG

İnsanların Kısa Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar:

Sinema, konser salonu, tiyatrolar, kültür merkezleri, spor tesisleri.

HK CG

Tehlikeli Madde İçeren Binalar: Toksik, patlayıcı ve parlayıcı

özellikleri olan maddelerin bulunduğu ve depolandığı binalar. HK GÖ

Diğer Binalar: Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar