Kazıklı iskele yapılarının deprem performansının değerlendirilmesi

(1)

Anabilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Programı: Yapı

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ Faruk BOZKAYA

HAZİRAN 2012

KAZIKLI İSKELE YAPILARININ DEPREM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ

(2)

(3)

(4)

ÖNSÖZ

Ülkemizde 2008 yılında Ulaştırma Bakanlığının yayınladığı "Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği (DLH 2008)" öncesinde kıyı ve liman yapılarının tasarım ve hesabının nasıl yapılması gerektiği ile ilgili yerli bir yönetmelik bulunmamaktaydı. Bu nedenle bu tarihten önce tasarlanan kıyı yapıları özellikle de kazıklı iskele ve rıhtımlar ya gelişi güzel yada o dönemdeki binalarla ilgili yayınlanmış yönetmelik esasları nazara alınarak tasarlanıp boyutlandırılmıştır. Mevcut iskelelerin çoğu 1975 Deprem Yönetmeliğine göre yapılmıştır. Sonrasında 1998 ve 2007 Deprem Yönetmelikleri kullanılmıştır. Tüm bunların dışında tasarımcı mühendislerin kendi bilgi ve kabiliyetleri mertebesinde bazı yabancı yönetmelik ve şartnamelerden de istifade ettikleri umulmaktadır. Ulaştırma Bakanlığının yayınladığı 2008 tarihli "Kıyı ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği” tüm bu eksiklikleri gidermekte yeni yapılacak olan kıyı liman yapılarında tasarım ve hesap birliği sağlamaktadır. Yeni yapılacak yapılar açısından problem eskiye nispeten giderilmiş olmasına rağmen mevcut kıyı liman yapılarının durumu halen bir soru işareti olarak kalmaya devam etmektedir. Deprem performanslarının ne olacağı konusu net değildir. Çoğu iskele yapısının tasarım yüklerinden rüzgâr, dalga, gemi çarpması gibi yüklere ömrü boyunca birçok kez maruz kaldığı aşikârdır ancak ülkemizdeki kıyı yapılarının büyük bölümü tasarım depremine henüz maruz kalmamıştır. Mevcut kazıklı iskelelerin DLH 2008' e göre deprem performansları bu tez kapsamında incelenmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda kazıklı iskelelerin deprem performansı hakkında değerlendirme ve önerilerde bulunulmuştur.

Lisansüstü eğitimim boyunca her zaman yanımda olan ve çalışmalarımda beni yalnız bırakmayan kıymetli hocam Doç. Dr. Salih Yılmaz’a şükranlarımı sunarım. Eğitim ve iş hayatımı bir arada sürdürebilmeme katkıda bulunan ve beni bu konuda destekleyen Denizli Belediyesi yönetimine, Etüt Proje Müdürü Pınar Gülmez Ağırbaş’a, başta İnş.Yük.Müh. Uğur Tarakçı olmak üzere tüm çalışma arkadaşlarıma teşekkür ederim.

Hayatım boyunca maddi ve manevi her konuda desteklerini benden esirgemeyen sevgili aileme en içten duygularla teşekkür ederim.

Haziran 2012 Faruk BOZKAYA

(5)

İÇİNDEKİLER Sayfa 1. GİRİŞ ... 1 1.1 Genel ... 1 1.2 Tezin Amacı ... 2 1.3 Tezin Önemi ... 4 2. LİTERATÜR ... 5 2.1 Literatür Bilgisi ... 5 2.2 Literatür Değerlendirmesi ... 9

2.3 İskele Yapılarında Gözlemlenen Bazı Hasarlar ... 10

3. MATERYAL VE METOD ... 15

3.1 Tasarım Esasları ... 15

3.2 1975 Deprem Yönetmeliğine Göre İskele Yapılarının Tasarım ... 24

3.3 DLH-2008’e Göre İskelelerin Performanslarının Değerlendirilmesi ... 28

3.3.1 Yönetmeliğin Genel Yaklaşımı: Performansa Göre Tasarım ... 28

3.3.2 Deprem Düzeyleri ... 29

3.3.3 Deprem Tasarım Spektrumları ... 30

3.3.4 Kıyı ve Liman Yapılarının Deprem Performansı Bakımından Sınıflandırılması ... 31

3.3.5 Kıyı ve Liman Yapıları İçin Tanımlanan Performans Düzeyleri ... 32

3.3.6 Kıyı ve Liman Yapılarında Öngörülen Performans Hedefleri ... 32

3.3.7 Tasarım ve Değerlendirme Yöntemleri ... 33

3.3.8 Mevcut Yapıların Performanslarının Değerlendirilmesi ... 34

3.4 Tasarlanan İskele Yapılarının DLH 2008’e Göre Performanslarının Değerlendirilmesi ... 35

3.5 DLH 2008’e Göre Performans Modelleri İçin Analiz ve Modelleme İlkeleri . 39 3.5.1 Kazık Zemin Etkileşiminin Modellenmesi ... 39

3.5.2 Ek Su Kütlesi ... 41

3.5.3 Performans Hesabında Dikkate Alınan Kombinasyonlar ... 42

3.5.4 Performans Hesabı için Deprem Yüklerinin Belirlenmesi ... 44

3.5.5 Azaltılmış Deprem Yükleri ile Doğrusal Elastik Analiz Yöntemi ... 44

3.5.6 Mod Birleştirme Yöntemi ile Analiz ... 45

3.5.7 Yer Değiştirmelerin Sınırlandırılması ... 46

4. MEVCUT İSKELELERİN DEPREM PERFORMANSI ... 48

4.1 P03C10 Modeli ... 49 4.2 P03D10 Modeli ... 52 4.3 P03C15 Modeli ... 54 4.4 P03D15 Modeli ... 56 4.5 P10C10 Modeli ... 58 4.6 P10D10 Modeli ... 60 4.7 P10C15 Modeli ... 62 4.8 P10D15 Modeli ... 64 4.9 P18C10 Modeli ... 66 4.10 P18D10 Modeli ... 69 4.11 P18C15 Modeli ... 71 4.12 P18D15 Modeli ... 74

5. TASARIM VE PERFORMANS ANALİZİ SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ ... 77

(6)

5.1 Göreli Ötelenme Oranlarının Değerlendirilmesi ... 77

5.2 Periyotların Değerlendirilmesi ... 79

5.3 Gerilme Oranlarının değerlendirilmesi ... 81

6. SONUÇ VE ÖNERİLER ... 83

(7)

KISALTMALAR

DLH 2008 : Kıyı Ve Liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği, 2008

DLH PTE : DLH Kıyı Yapıları Ve Limanlar Planlama Ve Tasarım Teknik Esasları, 2007

DLH GTE : DLH Geoteknik Tasarım Esasları, 2007

DY 1975 : Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, 1975. DGT : Dayanıma Göre Tasarım

ŞGT : Şekil Değiştirmeye Göre Tasarım DWT : Dead weight Tons- Ölü ağırlık tonajı GT : Gross Tons- Geminin hacmini gösterir

(8)

TABLO LİSTESİ

Tablolar

3.1: Tasarlanan iskele modellerinin teknik özellikleri ... 16

3.2: Kargo Gemileri (OCDI, 2002) ... 16

3.3: DWT değerleri ile GT değerleri arasındaki ilişki (OCDI, 2002) ... 17

3.4: İskeleler de kullanılacak babalar için baba aralık ve sayıları (DLH PTE, 2007) 17 3.5: Tasarım modellerinin plan ölçüleri ... 24

3.6: Modeller için penatrasyon ve ankastrelik boyları ... 28

3.7: Kısa periyot zemin kat sayısı Fa ... 30

3.8: 1.0 s periyodu zemin kat sayısı Fv ... 30

3.9: Kıyı ve liman yapıları için tanımlanan performans düzeyleri ... 32

3.10: Çeşitli deprem düzeylerinde hedeflenen performans düzeyleri ... 33

3.11: Kazıklı iskele ve rıhtımlara çeşitli deprem düzeylerinde uygulanmasına izin verilen tasarım yöntemleri... 34

3.12: Ülkemizde kıyı liman yapılarının sıkça rastlandığı önemli şehirlerin B zemin sınıfı için spektral ivme değerleri. ... 35

3.13: D zemin sınıfı için tespit edilen spektral ivme değerleri. ... 36

3.14: C zemin sınıfı için tespit edilen spektral ivme değerleri. ... 37

3.15: Kohezyonsuz zeminlerde nh değerleri (DLH GTE,2007) ... 40

3.16: Kazık aralıklarına bağlı yatay yatak katsayısı azaltma faktörü ... 41

3.17: Kazıklı iskele ve rıhtımlarda taşıyıcı sistem davranış kat sayıları (R) ... 44

3.18: Yapı sınıfına göre iskele ve rıhtım yapılarında kullanılacak η değerleri ... 46

3.19: Kazıklı iskele ve rıhtımlarda izin verilen göreli ötelenme oranları(δj/ hkj) ... 47

4.1: Dizayn modellerinin karşılığı olan performans modelleri. ... 49

4.2 : D03-10 ve P03C10 modelleri ile ilgili istatistiksel veriler. ... 50

4.3: Modellerin deplasman, periyot ve hakim modları. ... 51

4.4: P03C10 iskele modelinin göreli ötelenme oranları (δj/ hkj). ... 51

4.5 : D03-10 ve P03D10 modelleri ile ilgili istatistiksel veriler. ... 53

4.6 : Modellerin deplasman, periyot ve hakim modları. ... 53

4.7: P03D10 iskele modelinin göreli ötelenme oranları (δj/ hkj). ... 53

4.8: D03-15 ve P03C15 modelleri ile ilgili istatistiksel veriler. ... 55

4.11: D03-15 ve P03D15 modelleri ile ilgili istatistiksel veriler. ... 57

(9)

5.1:D1 düzeyi için zemin ve deprem katsayısına bağlı göreli ötelenme oranları. ... 78

5.2:D2 düzeyi için zemin ve deprem katsayısına bağlı göreli ötelenme oranları. ... 78

5.3: Performans modellerinin X.Y ve Z yönü periyotları. ... 79

5.4: D1 düzeyinde iskele kazıklarında oluşan maksimum gerilme oranları. ... 81

(10)

ŞEKİL LİSTESİ Şekiller

1.1 : Dogalgaz ve petrol sevkiyatı amacıyla yapılmış bir iskele (Marine and coastal

engineering,Idku, Egypt.COWI group-http://www.cowi.com) ... 3

1.2 : Dogalgaz ve petrol sevkiyatı amacıyla yapılmış bir iskelenin profilden görünümü (Marine and coastal engineering,Idku, Egypt.COWI group-http://www.cowi.com)... 3

1.3 : Petrol ofisi terminali akaryakıt iskelesi, Derince Kocaeli (Çed raporu,2010-Dolfen Müh.Dan.Tur.Diş.Tic.Ltd.Şti) ... 4

2.1 : Tüpraş iskelesi tabliye kazık birleşim gölgesi hasarı (Yüksel ve diğ 2002). ... 10

2.2 : Rangat körfezi limanı orta Andaman: (a) İleri derecede korozyon iskelenin depremde ağır hasar almasına neden olmaktadır, (b) Hasarlı kiriş ve kolonlar (Mondal ve Rai 2004). ... 10

2.3 : Kuzey Andaman Gandhinagar iskelesi Sumatra depreminde toptan ve kısmi göçme durumu(Mondal ve Rai 2004) ... 11

2.4 :Kazıklı rıhtın ve iskelelerde beklenen hasar durumları (Mondal ve Rai 2004) .. 11

2.5 : Depremlerde en çok kısa kazıklar hasar almaktadır(Mondal ve Rai 2004). ... 12

2.6 : İskele kazıklarda kısa kolon etkisinin şematik gösterimi; (a) Tasarım kabulü, (b) Servis durumu (Mondal ve Rai 2004). ... 12

2.7 : Akita limanında rıhtım kazıklarında hasar durumu (Nozu ve diğ. 2004). ... 13

2.8 : Kobe limanlarında kazık elemanlarda görülen hasarlar. (Nozu ve diğ. 2004). . 13

3.1 : Gemi boyutlarıyla ilgili tanımlar (OICD,2002) ... 17

3.2 : D03 modelinin kesit görünüşü. ... 18

3.3 : D10 iskelesinin kesit görünüşü ... 19

3.4 : D18 iskelesinin kesit görünüşü ... 20

3.5 : (a), (b) ve (c) model iskelelerin plan görünüşü. ... 23

3.6 : (a) İskele kesiti (b) 1975 Deprem yönetmeliğine göre hesap modeli (c) DLH 2008’e göre hesap modeli ... 26

3.7 : D18 iskelesinin DY 1975 göre SAP 2000 programında modellenmesi. ... 27

3.8 : D18 iskelesinin DLH 2008 Deprem Yönetmeliğine göre SAP2000 programında modellenmesi. ... 27

3.9 : Kıyı liman yapılarının deprem performansı bakımından sınıflandırılması. ... 31

3.10 : Türkiye’nin deprem bölgeleri haritası. ... 36

3.11 : Tasarım modellerinin bulunduğu bölge, İzmir Körfezi. ... 37

3.12 : Deprem tasarım spektrumu. ... 38

3.13 : D1 deprem düzeyi için oluşturulan spektrum. ... 38

(11)

4.2 : D03-10 ve P03D10 modellerindeki kazıkların gerilme oranlarının grafiksel

olarak gösterimi. ... 52

4.3 : D03-15 ve P03C15 modellerindeki kazıkların gerilme oranlarının grafiksel olarak gösterimi. ... 54

4.4 : D03-15 ve P03D15 modellerindeki kazıkların gerilme oranlarının grafiksel olarak gösterimi ... 56

4.5 : D10-10 ve P10C10 modellerindeki kazıkların gerilme oranlarının grafiksel olarak gösterimi ... 58

4.6 : D10-10 ve P10D10 modellerindeki kazıkların gerilme oranları ... 60

4.7 : D10-15 ve P10C15 modellerindeki kazıkların gerilme oranları ... 62

5.1 : DY 1975 ve DLH 2008 periyotlarının ilişkisi. ... 79

5.2 : D2 deprem düzeyi için zemin sınıfına bağlı olarak Performans modellerinin periyotlarının deprem spektrumunda gösterimi. Vt=0.10×W ... 80

5.3 : D2 deprem düzeyi için zemin sınıfına bağlı olarak Performans modellerinin periyotlarının deprem spektrumunda gösterimi. Vt=0.15×W ... 80

(12)

SEMBOL LİSTESİ σ Standart sapma

G İskele kazıklarındaki gerilme oranı OG Ortalama gerilme oranı

Ks G >1 olan kazıkların sayısı Kt Toplam kazık sayısı

N G >1 olan kazıkların ortalama gerilme oranı Kh Yanal yatak katsayısı

nh Yatay yatak kat sayısı değişim Lp Kazık penatrasyon(soket) boyu Zf Ankastrelik boyu

Z Kazığın zemin içindeki derinliği Vt Deprem yükü

W Yapı ağırlığı mA Ek su kütlesi

(13)

ÖZET

KAZIKLI İSKELE YAPILARININ DEPREM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Bu çalışmada 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanmış kazıklı iskelelerin deprem performanslarının DLH 2008ʾe göre belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu nedenle 1975 Deprem Yönetmeliği şartlarına göre 12 farklı kazıklı iskele modeli sap2000.v14 programında oluşturulmuştur. 1975 Deprem Yönetmeliğinin şartlarına göre boyutlandırılıp detaylandırılan yapıların DLH 2008 yönetmeliğinin performans hedeflerini sağlayıp sağlamadığı yine SAP2000v.14 programı ile belirlenmiştir. Modeller DLH 2008'e göre normal sınıfa giren yapılar olarak kabul edilmiş ve performans düzeyleri bu sınıfa göre değerlendirilmiştir.

Yönetmeliğe göre mevcut kıyı ve liman yapıların performans değerlendirilmesi Dayanıma Göre Tasarım (DGT) ve Şekil Değiştirmeye Göre Tasarım (ŞGT) yöntemleridir. Bu tez kapsamında DGT yöntemine göre performans hedefleri irdelenmiştir. Tasarlanan iskelelerin İzmir Körfezi civarlarında olduğu kabul edilerek bu bölge için spektral ivme değerleri DLH 2008 EK-A dan 27.0 boylam ve 38.4 enlem değerleri ne göre belirlenmiştir.

Yapılan çalışmanın sonucunda 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanmış iskele yapılarının DLH 2008’e göre deprem performansları incelendiğinde, mevcut iskele yapılarında gerilme, yer değiştirme ve göreli ötelenme problemlerinin olduğu görülmüştür. Bu yapıların güçlendirilmeleri gerekli görülmüş ve kazık kesitlerinin arttırılması ve zemin iyileştirme çalışmalarının yapılması önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler: İskele Yapıları, Deprem Performansı, Kazıklar, İskele Tasarımı

(14)

SUMMARY

EVALUATION OF EARTHQUAKE PERFORMANCE PILE PIER STRUCTURES

The objective of this study was to compare the situation of existing piled pier structures, which was designed in accordance with ‘Turkish Earthquake Code 1975’ with the ‘DLH 2008’. For this reason, 12 different piled pier models were created by using sap2000.v14 program according to the specifications of ‘Turkish Earthquake Code 1975’. These models were designed and detailed performance ‘Turkish Earthquake Code 1975’: Then, it was determined whether performance criteria were also met by ‘DLH 2008’ by using SAP2000.v14 program. These models were accepted as normal classes of structures and performance levels were evaluated with respect to this class.

In this standard, the evaluation of existing coastal and harbor structures is evaluated by both design for strength (DGT) and design for deformation (ŞGT). In this thesis, performance targets were examined with respect to the method of design for strength (DGT). The designed piers was accepted in İzmir bay and for this region spectral momentum values were taken as 27.0 for longitude and 38.4 for latitude from the appendix A of ‘DLH 2008’.

As a result of this study, earthquake performance of piled pier structures designed according to the ‘Turkish Earthquake Code 1975’ was examined, and it was seen that there are stress, displacement and relative translation problems in the existing piled pier structures. Therefore, these structures are required to reinforce, and also it was suggested that both the cross section of piled pier structures should be increased and the study of soil improvement should be done.

(15)

1. GİRİŞ

1.1 Genel

Kıyı-liman yapılarının tasarım ve analiz metotları tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de modern mühendislik hesap metotlarına paralel olarak gelişmektedir. Bilgisayar programlarının gelişmesi ve çeşitli amaçlar için özel yazılmış paket programların olması eskiden çözümü zor hatta bazen imkânsız olan problemlerin çözümüne imkân vermektedir. Gelişen bilgisayar teknolojisi ve mühendislikteki yeni yaklaşımlar nedeniyle geçmişte yaklaşık ve önemli oranda kabullere dayalı olarak çözülebilen yapı sistemleri bugün daha kesin hesap yöntemleri ve daha az hata ile çözülebilmektedir. Günümüzde 3 boyutlu modelleme imkânıyla yapılar dinamik analiz metotları kullanılarak çözülebilmektedir. Tüm bu gelişmeler ışığında yeni tasarlanan yapıların eskiye nazaran daha iyi durumda olduğu düşünülmektedir. Mühendislikteki gelişmeler sayesinde sadece kesit davranışı değil, eleman ve sistem davranışı da geçmişe göre daha iyi bilinmekte olduğu için yeni yapılan yapılar bu bilgi seviyesine göre tasarlanmaktadır. Yeni yönetmeliklere göre yapılmış yapıları ve davranışlarını eskiye nazaran daha iyi bilmekteyiz. Ancak geçmiş yönetmelik şartlarına göre tasarlanmış ve bugün hala kullanılan yapıların durumlarının ne olduğu tespit edilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu tez kapsamında 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanmış kazıklı iskele yapılarının modern yönetmelik ( DLH 2008) ve mühendislik yaklaşımları ışığında deprem performansları incelenmiştir. Tasarlanan iskele yapılarının taşıyıcı sistemi, beton doldurulmuş çelik boru kazık, betonarme başlık kirişleri, prefabrike kirişler, betonarme platform olarak seçilmiştir. Tasarlanan iskele yapısı bilgisayar programı kullanılarak (SAP 2000) üç boyutlu halde DLH 2008’de verilen elastik analiz metotları ile çözülerek, deprem performansları irdelenmiştir.

(16)

1.2 Tezin Amacı

Depremler yüzünden zarar gören kıyı liman yapılarında oluşan ekonomik kayıpların azaltılması ve oluşabilecek diğer kayıpların önüne geçmek için “ İskele Yapılarının Deprem Performansının değerlendirilmesi” konusu ivedilikle ele alınıp incelenmesi gerekmektedir.

Kıyı liman yapıları bir ülke için stratejik boyut ve öneme sahiptir. Gerek askeri gerekse de sivil amaçla kullanılan kıyı liman yapılarının her durumda kullanılabilir olması birçok yönden hayati sayılabilecek bir durumdur. Askeri amaçla kullanılan iskele yapıları ülke donanmasının bakım, onarım ve ikmali için son derece önemlidir. Sivil kullanımlarda ulaşım sektörü, turizm sektörü ve enerji nakil limanları özellikle de Bakü-Ceyhan petrol hattı gibi karadan gelen petrol ve doğal gazın deniz yoluyla uluslararası pazarlara sunulması kıyı liman yapılarının özelde de iskele yapılarının nedenli değerli ve stratejik olduğunu göstermektedir. Şekil 1.1, 1.2 ve 1.3 ‘de karadan gelen doğalgaz ve petrolün deniz yoluyla uluslararası pazarlara iletilmesi amacıyla yapılmış bir kazıklı iskele görülmektedir. Bugün Bakü-Ceyhan ve Nabucco projeleri gibi uluslararası projelerle ülkemiz dünyadaki stratejik konumunu güçlendirip Avrupa Birliği gibi konularda elini güçlendirmektedir. Bu projelerin son aşaması olan denizden petrol ve doğalgaz sevkiyatının gerçekleşebilmesinde özellikle dev petrol tankerlerin yanaşabileceği iskele yapıları vazgeçilmez ve hayati bir konuma sahiptir. Bu çalışmayla hedeflenen amaç böyle çok yönlü Ulusal ve uluslararası (askeri, ekonomik ve siyasi) değere sahip yapıların deprem performanslarının ne durumda olduğu, deprem durumunda ne tür hasarlar oluşacağı, bu hasarların mertebesinin ve yerinin ne olduğu bilimsel olarak araştırılıp sonuçlarının ortaya konmasıdır.

Ülkemizde bulunan mevcut iskele yapılarının önemli bir kısmı eski yönetmeliklere (DY 1975) göre düşük yatay kuvvetler nazara alınarak tasarlanmıştır, DLH 2008 de bu yatay etkiler mevcut tasarım değerlerinin çok üstündedir. Çalışmanın amacı 1975 Deprem Yönetmeliğine uygun şekilde tasarlanan mevcut iskele yapılarının güncel deprem yönetmeliğine göre deprem performansını belirlemektir.

(17)

Şekil 1.1 : Doğalgaz ve petrol sevkiyatı amacıyla yapılmış bir iskele (Marine and coastal engineering,Idku, Egypt.COWI group-http://www.cowi.com)

Şekil 1.2 : Doğalgaz ve petrol sevkiyatı amacıyla yapılmış bir iskelenin profilden görünümü (Marine and coastal engineering,Idku, Egypt.COWI group-http://www.cowi.com)

(18)

Şekil 1.3 : Petrol ofisi terminali akaryakıt iskelesi, Derince Kocaeli (Çed raporu,2010-Dolfen Müh.Dan.Tur.Diş.Tic.Ltd.Şti)

1.3 Tezin Önemi

Yapılan bu çalışma ile elde edilen verileri değerlendirerek mevcut iskele yapıların durumu hakkında fikir sahibi olunmuştur. Bulunan sonuçlara göre mevcut iskele yapılarının yapısal eksikliklerinin deprem performansı üzerindeki etkileri belirlenerek önemine değinilmiştir. Çalışma mevcut iskele yapılarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi çalışmalarında önceliklerin belirlenmesinde önemli katkılar sağlayacaktır. Literatürde “İskele Yapılarının Deprem Performansının Belirlenmesi” konusu ile ilgili eksikliğin giderilmesi hedeflenmiş olup çalışmanın sonucunda ileride yapılacak olan “İskele Yapılarının Deprem Performansının Belirlenmesi” ile ilgili çalışmalara ışık tutacaktır.

(19)

2. LİTERATÜR

2.1 Literatür Bilgisi

Bu bölümde ülkemizde ve yurt dışında kıyı liman yapılarıyla ilgili yapılan araştırmalara içeriğine ve kapsamı hakkında özet bilgiler verilmiştir.

 Yüksel ve Güler (1999)’da özellikle 1999 Kocaeli Depremindeki gözlemlere ve incelemelere dayanan bilgileri aktarmaktadır. 1999 Gölcük merkezli Gölcük depreminin bu yapılarda neden olduğu hasarların envanterinin hazırlanması ve bu hasarların nedenlerinin araştırılmaktadır. Kocaeli Depremi sonrası yapı hasar dağılımlarının elde edilmesine çalışılmıştır. Bu amaçla öncelikle yapılar oluşan hasar durumlarına göre dört ana gruba ayrılmıştır: 1-Ağır Hasar, 2-Orta Hasar, 3-Az Hasar, 4-Hasarsız. Elde edilen veriler ışığında deniz yapıları için depreme yönelik yapısal tasarım ve çözüm önerileri sunulmuştur.

 Yüksel ve diğ. (2001)’de 17 ağustos 1999 gerçekleşen 7.4 büyüklüğündeki Marmara depremi İzmit (Kocaeli) bölgesindeki kıyı liman yapılarında ağır hasara neden olduğu belirtilmektedir. Yapılan araştırmalarda 17 ağustos depreminden sonra Marmara denizinde deprem olma riskinin yüksek olduğu belirtilmektedir. Özellikle Derince limanındaki hasar türlerinden yola çıkarak. Marmara denizine kıyısı bulunan ve stratejik öneme sahip İstanbul’un Haydarpaşa Limanı; Marmara Denizinde oluşması beklenen bir deprem ve buna bağlı olarak oluşma ihtimali bulunan tusunamiden nasıl etkileneceği ile ilgili senaryolar üretilmiştir. Derince Limanı deneyimlerinden yola çıkarak Haydarpaşa limanının deprem performansının iyileştirilmesi yani güçlendirilmesi gerektiği belirtilmektedir.

 Nozu ve diğ.(2004)’de 1995 Kobe Depreminden sonra Japonya’da kazıklı iskele ve rıhtımlar için yeni analiz yöntemleri ile deprem performansının belirlenmesi amaçlayan standartlar geliştirilmiştir. Kobe felaketi sonrası; liman yapılarının güç dengesi sınırı ötesindeki deprem performanslarını

(20)

incelemek için, rıhtım duvarları için Etkin Gerilme Analizi ve kazık destekli iskeleler için İtme Analizi gibi yeni analiz metotlarının; Japon liman tesisleri teknik standartları arasına girdiği belirtilmektedir. Bu makalede yönetmeliğin getirdiği yeni analiz metotları üzerinde durularak, Japonya’da uygulanacak liman yapıları için tasarım ve uygulama önerilerinde bulunmuştur. Ayrıca çözülmesi beklenen bazı sorunlar da kısaca açıklanmıştır.

 Roeder ve diğ.(2004)’de iskele kazıkları ile kazık başlıklarının birleşim bölgesinde büyük deformasyonlar beklendiği belirtilmektedir. ABD’deki liman yapılarının büyük çoğunluğunda; kazık sonlarında oluklu metal borulara harç ile doldurulmuş ve beton tabliye içine gömülü pimler vasıtasıyla geliştirilen moment aktarabilen bağlantılardan oluşan prekast beton kazıklar kullanmaktadır. Geçmişte bu bağlantılar üzerine sınırlı sayıda araştırma yürütüldüğü belirtilmiş, bu nedenle bu bağlantıların deprem performansını değerlendirmek için çalışma kapsamında sekiz adet nispeten büyük ölçekli deney yapılmıştır. Bu test numuneleri şu an pratikte ABD’de yaygın olarak bilinen bağlantı detay tasarımlarının büyük bölümünü simule etmektedir. ABD'de kullanılan tipik birleşim bölgesi donatı detayları hakkında bilgi vermektedir. ABD'de kullanılan tip kazık ve başlık kirişi bağlantılarının deprem performanslarının ne olacağı ile ilgili deney ve analizler yapılarak sonuçları sunmuştur. Burada özellikle kazık tabliye birleşim bölgelerinde sargı bulunan modellerin test performansları sargı bulunmayan elemanlara göre yüksek çıktığı araştırmacılar tarafından belirtilmektedir. Özellikle sargısız kazık tabliye birleşimlerinin kuvvet-deplasman eğrisi incelendiğinde ilk deformasyondan sonra bu tarz birleşimlerde kazıkların kuvvet taşıma kapasitelerinin önemli oranda düştüğü belirtilmektedir.

 Ergin ve Yüksel (2006)’da literatürde bulunan kıyı liman yapılarının davranışa dayalı tasarım yaklaşımı açıklanmıştır. Bu yöntemde tasarım, oluşma olasılığı belirlenen deprem yükleri altında, yerel zemin koşulları gözetilerek, yapı türüne göre tanımlanan yapı davranışları (deformasyon ve

(21)

 Aydınoğlu ve diğ. (2007)’de DHL 2008 Deprem Yönetmeliğinin tanıtımını yapmış ve tasarım felsefesini açıklamıştır. Burada yönetmeliğin yapıları önem derecelerine ve deprem düzeylerine göre sınıflandırdığını, çeşitli deprem düzeyi ve yapı önemine göre deprem performans düzeylerinin ne olması gerektiğini belirtilmiştir. DLH 2008 deprem yönetmeliği özet olarak açıklanmış, yönetmeliğin getirdiği yeni tasarım yöntemleri hakkında bilgi verilmiştir.

 Binici ve diğ.(2007)’de BOTAŞ işletmesinin Dörtyol ve Ceyhan’da bulunan iskelesinden Kerkük-Ceyhan boru hattıyla taşınan ve Türkiye’de üretilen petrolün sevkiyatının yapıldığı iskelenin betonarme taşıyıcı elemanlarında ağır yapısal ve korozyon problemleri tespit edilmiş. Özellikle iskele platformunu taşıyan betonarme kazıkların bir kısmının taşıma kapasitelerini kaybettikleri belirtilmektedir. İskelenin sülfat ve tuz etkilerinden dolayı kazık ve kirişlerinde pas payı tabakasında ve göbek betonunda dağılmalar gözlemlenmiş ve yapının taşıyıcı sisteminin bu etkilere karşı yeterince korunmadığı belirtilmiştir. Tespit edilen bu hasarların oluşum yerleri ve nedenleri bildirilmiştir. Ayrıca mevcut yapı için güçlendirme önerileri sunulmuştur.

 Mondal ve Rai (2007)’de 2004 Sumatra Depremi ve tusunamiden etkilenen bölgelerdeki kıyı liman yapılarındaki hasarlar ve nedenlerini incelemektedir. Bu bölgedeki kıyı ve liman yapılarındaki özellikle de kazıklı iskelelerdeki hasarlar nedeniyle afet alanına yardım götürülememesi büyük sıkıntılara neden olduğu belirtilmektedir. Sumatra Depreminde tespit edilen başlıca hasarlar; yetersiz derz boşlukları nedeniyle iskele tabliyelerde çarpışma hasarları ve kısa kazıklarının başlık bölgelerinde hasarlar gözlemlendiği ifade edilmektedir. Gözlemlenen hasarların oluş nedenleri ise yetersiz yapısal dizayn ve güçlendirme detayları, yapıların yetersiz bakımı, ağır hasarların başlıca sebepleri olarak gösterilmektedir. Zeminin sıvılaşması, şev kayması vs. gibi diğer geoteknik durumlar da liman yapılarında oluşan ağır hasara sebep olmuştur. Sonuç olarak aktif sismik bölgelerde özellikle gelişmekte olan ülkelerdeki limanlarda kesintisiz hizmet için yeterli yapısal performansın sağlanması için; uygulanabilir deprem standartlarının tedarik edilmesi gerekmekte olduğu belirtilmektedir.

(22)

 Öztürk ve Gülver (2007)’de iskele yapılarının tasarım ve güçlendirilmesi hakkında bilgi vermektedir. Örnek bir kompozit taşıyıcı sistem tasarımı yapılmıştır. Düşey ve eğik kazıkların kullanımı ve yerleşimi irdelenip çeşitli durumlar için çözümler sunulmuş. Su derinliği, kazık boyları, zemin özellikleri, deprem bölgesi gibi değişimler dikkate alınarak iskele sisteminin dinamik özellikleri belirlenmiştir. Gemi çarpmasına maruz kalmış iskelenin hasar durumu, malzeme kalitesi, taşıyıcı sisteminin mevcut durumu belirlenmiş, sistemin yetersiz kalması üzerine ilave kazıklar ve platformlar ile güçlendirme yoluna gidilmiştir.

 Na ve diğ.(2008)’de toprak özelliklerinin sahasal değişiminin liman yapılarının sismik performansları üzerindeki etkileri incelenmektedir. Çalışmada, genellikle yetersiz takviye edilmiş doğal yataklar ya da dolgular üzerine inşa edilen deniz limanlarının bu sıvılaşma kaynaklı hasarlara karşı eğilimli olduğu belirtilmektedir. Bu çalışmada sıvılaşma ve yanal yayılmaların keson tipi rıhtım duvarları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, sonlu farklar yazılımı FLAC yardımıyla toprak-yapı sisteminin iki boyutlu doğrusal olmayan dinamik analizi yürütülmüştür. Bu çalışmanın özgün özelliği: iki boyutlu toprak sisteminin homojen olmayan rastgele alan olarak idealize edilmesi olarak belirtilmektedir. Çalışma sonucunda sahasal toprak değişimi dikkate alınırsa rıhtım duvarlarının gözlemlenen tepkisinin daha doğru çözüle bilineceği araştırmacılar tarafından iddia edilmiştir.

 Gücüyen ve diğ.(2010)’da rıhtım yapılarının kazıklarında sadece dalga yüklerini dikkate alarak kazık dinamik analizi yapmıştır. Çalışmada iki farklı yükleme yapılarak hidrodinamik kuvvetler hesaplamıştır. Tekil bir kazığın davranışı her iki yükleme tipine göre dinamik analiz yöntemleri kullanılarak modellemiştir. Bu çalışma ile ankastre temelli dikey konsol biçimindeki kazığın zaman ve konumla değişen deplasman fonksiyonu elde edilerek sistemin doğal ve titreşim frekanslarının büyüklükleri hesaplanmış rezonans olabilirliği irdelenmiştir.

(23)

ile modellenmekte ve zeminin yaylar ile temsil edildiği bir Kazık- Zemin etkileşim sistemi oluşturabilmek için Winkler modeli kullanılmaktadır. İskelenin kapasite eğrisini saptamak için: yanal yüklerin iskele yapısının temel modal şekline göre dağıtıldığı bir itme analiz metodu kullanılmıştır. İlk olarak, bir dizi plastik bölgenin geliştirilmesiyle hasar durumu için niceliksel(kantitatif) şartlar belirlenmiştir. Sonrasında, iskelenin; farklı Maksimum Yer İvmesi(PGA) seviyelerine sahip 24 deprem olayına karşı tepki matrisini verimli bir şekilde inşa etmek için: doğrusal-olmayan statik bir yöntem olan Kapasite Spektrumu Yöntemi(CSM) kullanılmıştır. Hasar şartları ve tepki matrisine dayanarak, böylelikle kırılganlık eğrileri basit istatistiksel analizlerle oluşturulabilmektedir. Ayrıca pratik uygulamalarda kullanılmak üzere daha yaklaşık kırılganlık eğrileri elde etmek için yer değiştiren(kayan) log-normal birikimli dağılım fonksiyonları da kullanılmıştır.

2.2 Literatür Değerlendirmesi

Geçmiş depremlerde gözlenen yapısal hasarlar ve kaynakları konusunda çeşitli çalışmalar bulunsa da, iskele yapılarının deprem performansları ve yapısal kusurları ile ilgili literatürde yeterli çalışma yapılmamıştır. Özellikle ülkemizde iskelelerin DLH 2008 Deprem Yönetmeliği açısından performansları hakkında yeterli bilgi ve çalışma bulunmamaktadır. Yapılan çalışmaların birçoğu ya iskele yapılarında uzun zaman içerisinde yapı malzemesi bozulmasının nedenlerini ve önlemlerini kapsamaktadır (bozulmalar genellikle deniz suyu, gemi çarpması, dalga etkisi gibi nedenlerden oluşmakta olduğu gözlemlenmiştir.) ya da kıyı liman yapılarının tasarım esasları hakkında bilgi vermektedirler. Yurtdışında yapılan çalışmalarda da ülkemizde olduğu gibi daha çok tasarım yaklaşımlarıyla ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Bazı çalışmalarda ise lokal olarak depremlerin yapı elemanları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Örneğin kazık tabliye birleşimlerinin tasarımına (donatılandırma şekline bağlı olarak) göre performansı araştırılmıştır. Bazı çalışmalarda da meydana gelmiş büyük depremlerde (kobe, Sumatra gibi) iskele-rıhtım yapılarında gözlemlenen hasarların nedenleri irdelenmekte ve çözüm önerileri sunulmaktadır. Önerilen tezin ana amacı ülkemizdeki mevcut iskele yapılarının deprem performanslarını belirleyecek ve gelecekteki çalışmalara ayna tutabilecek

(24)

kapsamda çalışmaların literatürde yer almayışıdır. Yapılan literatür taramasında önerilen şekilde "Kazıklı İskele Yapılarının Deprem Performansının Değerlendirilmesi" konusuyla ilgili olarak kıyı liman yapılarının yapıldığı yıla ait yönetmelik şartlarını dikkate alarak tasarlanan ve güncel deprem yönetmeliği açısından (DHL Deprem Yön. 2008) deprem performansının belirlenmesi amacında olan bir çalışmaya rastlanmamıştır.

2.3 İskele Yapılarında Gözlemlenen Bazı Hasarlar

Aşağıda Şekil 2.1-2-3-4-5-6-7-8’ da Kocaeli ve Sumatra Depreminde Kuzey ve Orta Andaman’daki iskelelerde depremden sonra meydana gelen hasarlar görülmektedir. Bu tür hasarlara depremler; doğrudan neden olduğu gibi bazen de depremin hemen arkasından oluşan Tusunami gibi etkilerle dolaylı olarak da etkimektedir.

Şekil 2.1 : TÜPRAŞ iskelesi tabliye kazık birleşim gölgesi hasarı (Yüksel ve diğ 2002).

(25)

Şekil 2.3 : Kuzey Andaman Gandhinagar iskelesi Sumatra depreminde toptan ve kısmi göçme durumu(Mondal ve Rai 2004)

Şekil 2.4 : Kazıklı rıhtın ve iskelelerde beklenen hasar durumları (Mondal ve Rai 2004)

Göçmüş iskele. (şuan batık durumda)

Göçmüş iskele

Atalet kuvveti

İstinat duvarından gelen yatay kuvvet

Gevşek zeminden kaynaklanan yatay deplasman

(26)

Şekil 2.5 : Depremlerde en çok kısa kazıklar hasar almaktadır (Mondal ve Rai 2004).

Şekil 2.6 : İskele kazıklarda kısa kolon etkisinin şematik gösterimi; (a) Tasarım kabulü, (b) Servis durumu (Mondal ve Rai 2004).

Hatalı iskele tasarımı

Kısa kazık hasarı

Kısa kazık hasarı _{Yanaşma iskelesi}

(27)

Şekil 2.7 : Akita limanında rıhtım kazıklarında hasar durumu (Nozu ve diğ. 2004).

Şekil 2.8 : Kobe limanlarında kazık elemanlarda görülen hasarlar. (Nozu ve diğ. 2004).

(28)

Akita Limanında Şekil 2.7’de rıhtım yapılarında gözlemlenen kazık hasarları gösterilmiştir. Kobe Depreminden sonra yapılan araştırmalarda Şekil 2.8’de gösterilen derinliklerde kazıkların deniz tabanındaki balçıklı yada çamurlu hattın altında kalan kısımlarında hasar oluştuğu belirlenmiştir. (Nozu ve diğ. 2004).

(29)

3. MATERYAL VE METOD

Çalışma kapsamında 3 farklı tipte iskele yapısının 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarımı yapılmıştır. Yapılan arşiv incelemelerinde bu yönetmelik döneminde yapıların, yapının önemi göz önünde bulundurularak Vt=0.1×W ve Vt=0.15×W deprem yüklerine göre tasarlandıkları belirlenmiştir. İncelenen bu yapıların iki farklı zeminde (C ve D grubu) olma durumları dikkate alınmıştır. Bu şekilde 3 farklı plan kullanılarak, 12 ayrı yapı modeli geliştirilmiştir. Daha sonra belirlenen bu temsili yapıların DLH-2008’e göre performans analizleri gerçekleştirilerek, 1975 Yönetmeliğine göre tasarlanmış iskele yapılarının deprem güvenliklerinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu bölümde iskele yapılarının tasarım yöntemi ve performans değerlendirme yöntemleri ile tasarlanan yapıların özellikleri verilmiştir.

3.1 Tasarım Esasları

Çalışma kapsamında tasarlanan modeller üç farklı deniz seviyesi, iki farklı zemin sınıfı ve iki farklı eşdeğer deprem yükü katsayısı (yapı ağırlığının %10’u ve % 15’i) esas alınarak tasarlanmıştır. Deniz seviyeleri iskeleyi kullanması ön görülen gemilerin DWT (ton) değerlerine göre seçilmiştir Tasarlanan iskele modellerinin teknik özellikleri aşağıdaki Tablo-3.1'de verilmiştir. 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanan modellerde eşdeğer statik deprem yükleri pratik olarak yapı ağırlığının %10’u ve %15’i dikkate alınarak hesaplanmıştır. 1975 Deprem Yönetmeliğine göre tasarlanan iskelelerde zemin özellikleri depreme karşı tasarımında dikkate alınmamıştır, sadece kazık ankastrelik boy hesabında dikkate alınmıştır. Ancak, tasarlanan model iskelelerin performans düzeyleri iki farklı zemin sınıfı (C ve D) için ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Tasarım yapılarının DLH 2008’e göre performans değerlendirilmesinin yapılabilmesi için yapının coğrafi konumu gerekmektedir. Bu nedenle tasarlanan model yapıların Boylamı:27.0 ve Enlemi:38.4 derece olarak kabul edilmiştir. Bu enlem ve boylam değerleri ise yaklaşık olarak ülkemizdeki kıyı liman yapılarının sıkça rastlandığı İzmir Körfezi civarlarına denk gelmektedir.

(30)

Tablo-3.1: Tasarlanan iskele modellerinin teknik özellikleri Model kodu DWT (ton) Baba kuvveti

(KN) Maksimum Baba aralığı (m) Seçilen Baba Aralığı (m) D03 3.000 250 15 12 D10 10.000 350 20 12 D18 18.000 500 25 15

Gemi DWT tonajlarına göre minimum su derinliği ve gemi ebatları Tablo-3.2'de gösterilmiştir. Model iskele yapılarını yük(kargo) gemilerinin de kullanacağı varsayımı yapılmıştır. Buna göre tasarlanan D03, D10 ve D18 iskelelerinin deniz derinliklerinin sırasıyla 8, 12 ve 16 metre olduğu kabul edilmiştir. Modellerin kendi içerisinde kazık boylarının sabit olduğu kabul edilmiştir.

Tablo-3.2: Kargo Gemileri (OCDI, 2002) DWT (ton) Gemi Toplam Uzunluğu

(L) (m) Gemi Genişliği (B) (m) Dolu Su Çekimi (D) (m) 500 ** 700 ** 51 57 9.0 9.5 3.3 3.4 1.000 2.000 3.000 5.000 10.000 12.000 18.000 30.000 40.000 55.000 70.000 90.000 100.000 150.000 67 83 94 109 137 144 161 185 200 218 233 249 256 286 10.9 13.1 14.6 16.8 19.9 21.0 23.6 27.5 29.9 32.3 32.3 38.1 39.3 44.3 3.9 4.9 5.6 6.5 8.2 8.6 9.6 11.0 11.8 12.9 13.7 14.7 15.1 16.9

Gemilerin ölü yük tonajı (DWT) ile Gros tonaj (GT) arasındaki ilişki “The Overseas Coastal Area Development Institute Of Japan, 2002 (OCDI 2002)”ye göre Tablo-3.3’de gösterilmiştir. Liman işletmelerinde vergilendirme ve ücretlendirme gemilerin

(31)

Şekil 3.1 : Gemi boyutlarıyla ilgili tanımlar (OICD,2002)

Tablo-3.3: DWT değerleri ile GT değerleri arasındaki ilişki (OCDI, 2002)

Yük ( Kargo) Gemileri GT = 0.541 DWT

Konteynır Gemiler GT = 0.880 DWT

Tankerler GT = 0.553 DWT

Ro-Ro Gemileri GT = 0.808 DWT

GT: Grostonajı DWT: Ölü ağırlık tonajı

Baba aralıkları ve sayıları GT değerlerine bağlı olarak Tablo-3.4’de verilmektedir. Tasarım modellerinde bu değerler içerisinde kalınarak aralık ve sayılar belirlenmiştir. Tablo-3.4:İskeleler de kullanılacak babalar için baba aralık ve sayıları (DLH PTE,

2007)

GT En Büyük Baba

Aralığı(m)

Birim Yanaşma Yeri için En Küçük Baba Sayısı <2000 GT 10-15 4 2000<GT<5000 20 6 5000<GT<20000 25 6 20000<GT<50000 35 8 50000<GT<100000 45 8

(32)

D03 modeli için minimum deniz yüksekliğinin 5.6 m, D10 modeli için 8.2 m ve D18 modeli için ise 9.6 m olduğu görülmektedir. Şekil 3.2'de D03 modelinin kesiti görülmektedir. Burada dolu su çekim derinliği H2≥ 5.6 m olması gerektiğinden su içinde kalan derinlik H2=7 m, deniz statik seviyesi ile iskele alt kotu arası mesafe H1=1 m olarak alınmıştır, soket boyu ise tüm modellerde H3=20×D olarak seçilmiştir. Seçilen soket boyu değeri tüm tasarım modellerinde hesaplanan penatrasyon boyundan fazladır. "DLH Kıyı Yapıları Ve Limanlar Planlama ve Tasarım Teknik Esasları (2007)" standardında bu değerin 10×D ile 40×D arasında değiştiği belirtilmektedir.

D: kazık dış çapı

H1: iskele altı ile statik su seviyesi arası fark (1 m) H2: deniz derinliği (7m)

(33)

Şekil-3.3’de D10 iskelesinin kesiti verilmektedir. Burada H2 ≥ 8.2 m olduğundan H2=10.5 m alındı, H1=1.5 m ve H3=20×D alınmıştır. İskele altı ile statik su seviyesi arasındaki fark, iskeleye yanaşacak gemiler her modelde büyüdüğü için H1 değeri de her defasında büyütülmüştür. Deniz tabanında 1.5×D’lik bölümünde kazık kenarlarında oyulma beklendiği için bu bölüm tüm modellerin hesaplarında su derinliğine dahil edilmiştir. Deniz tabanı sanki 1.5×D’lik kısımdan sonra başlıyormuş gibi düşünülmüş ve hesaplar buna göre yapılmıştır.

(34)

Şekil-3.4’de D18 iskelesinin kesiti verilmektedir, H1=2.5, H2=16 ≥ 9.6 m ve H3=20×D seçilmiştir. Bu model büyük yük-kargo gemilerinin yanaşıp indirme ve boşaltma yapabileceği bir iskele olarak düşünülmüştür.

Şekil 3.4 : D18 iskelesinin kesit görünüşü

(35)

(36)

(37)

(c ) D18 iskelesi

(38)

İskele yapıları anolar halinde düzenlenir ve anolar arasında yeterli mesafede deprem derzleri bırakılır. Modellerin tasarım iskelesinin kıyıya en yakın yani ilk anosu olduğu kabul edilmektedir. İncelenen anoların tasarlanan iskelenin ilk anosu olmasının sebebi ise iskelenin kazık boyları belirlenirken ilk ano kazık boyuna göre belirlenmesidir. Çünkü denize dik olarak yapılan iskelelerde ilk ano minimum kazık boyu ve su derinliğini sağlaması gerekmektedir, diğer anolar deniz dibi topoğrafyasına bağlı olarak ilk anoya göre kazık boyları ya aynı olur ya da biraz daha yüksek olabilirler. Bu çalışma kapsamında tüm ano kazıklarının aynı boyda olduğu kabul edilmiştir. Anolar halinde tasarlanan kazıklı iskeleler de anoların plan uzunlukları DLH 2008’de önerilen şekliyle mümkün oldukça büyük tasarlanmaya çalışılmıştır. Aşağıda Tablo 3.5’de model iskelelerin ano ölçüleri verilmektedir.

Tablo-3.5: Tasarım modellerinin plan ölçüleri Modeller En (m) Boy(m) Kazık Grupları Arası

Aks mesafesi (m)

D03 8.0 62.0 12.0

D10 11.0 62.0 12.0

D18 11.0 65.0 15.0

3.2 1975 Deprem Yönetmeliğine Göre İskele Yapılarının Tasarım

1975 Deprem Yönetmeliğinde yapıların depreme dayanaklı olarak boyutlandırılmasında eşdeğer statik deprem yükleri kullanılmaktaydı. Statik eşdeğer yatay yüklerin toplamı ise;

F=C×W denklemi ile hesaplanmaktaydı. Bu denklemdeki

W: yapının toplam ağırlığı W= G+0,5Q olarak hesaplanır. ……….. (3.1) C=C0×K×S×I deprem kat sayısıdır.

(39)

S kat sayısı ise DY 1975. Denklem 13.3 ile hesaplanmaktadır. İskele yapılarında pratikte bu hesaplar daha kolay bir şekilde yapılmaktadır. Yapı önem kat sayısına bağlı olarak önem kat sayısı I=1 seçilen iskelelerde deprem yükü F=0.10×W olarak, I=1.5 seçilen yapılarda ise F=0.15×W seçilerek tasarım deprem yükü bulunur. Deprem yönetmeliğinden bağımsız olarak deprem yükü dışında yatay yük olarak dalga, rüzgâr ve baba çekmesi de nazara alınır. Ancak yatay yük kombinasyonlarının ve yük faktörlerinin ne olacağına dair kesin hükümler bulunmamaktadır. Bu noktada konu tasarımcı mühendisin inisiyatifine bırakılmıştır. DLH Deprem yönetmeliği öncesinde yapılan kazıklı iskele yapılarında ülke çapında bir tasarım ve hesap birliğinden söz etmek mümkün değildir. Çalışma kapsamında tasarlanan modellerde yatay yük kombinasyonu aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır;

G+Q+EX G+Q+EY G+Q+B

Bu kombinasyonlarda G öz ağırlıkların toplamını, Q hareketli yüklerin toplamını, B baba yükünü ve E ise eşdeğer statik deprem yükünü ifade etmektedir. Tasarım modellerinde baba yükleri depremli kombinasyonlara dahil edilmemiştir.

Kazık soket boyları yatak katsayısının derinlik boyunca değişimine bağlı olarak belirlenir. Şekil 3.6’da kazık soketlenme ve ankastrelik boyu gösterilmektedir. Kazık burkulma hesabında bu ankastrelik boyu nazara alınarak yapılmaktadır. Derinlik boyunca yatak katsayısı sabit değişiyorsa;

√ ……..(N.Ayhan, 2005 / DLH Planlama ve Tasarım Teknik Esasları, 2007) Zf=1.4×R ……… LP≥4R ……….. (3.2)

E: Kazık elemanın elastsite modülü I: kazık atalet momenti

B: kazık çapı

Kh: yanal yatak katsayısı

(40)

Şekil 3.6 : (a) İskele kesiti (b) 1975 Deprem yönetmeliğine göre hesap modeli (c) DLH 2008’e göre hesap modeli

Derinlik boyunca yatak katsayısı değişken ise; kazık ankastrelik boyu Denk.(3.3)’e göre belirlenir. Kazığın gömülme derinliğiL_P iken, ankastrelik boyu, Z , T _f katsayısına bağlı olarak hesaplanır. Bu denklem sistemleri kazık gömülme derinliğinin en azL_P 4T olması durumunda geçerli olduğu kabul edilir.( Ayhan,

2005 / DLH PTE,2007)

√ ………..………(3.3)

Zf =1.8× T Lp ≥ 4T olarak hesaplanır.

(41)

Şekil 3.7 ve 3.8’de SAP2000 programında modellenen D18 iskelesinin sırasıyla ankastre ve yaylı olarak modellenmiş şekli örnek olarak verilmiştir. Diğer modellerde D18 modeliyle aynı şekilde modellenmiştir.

Şekil 3.7 : D18 iskelesinin DY 1975 göre SAP 2000 programında modellenmesi.

Şekil 3.8 : D18 iskelesinin DLH 2008 Deprem Yönetmeliğine göre SAP2000 programında modellenmesi.

Tasarım amacıyla oluşturulan modellerde kazıkların deniz tabanı altında Zf derinliğinde ankastre olacağı kabul edilmiştir. Bu çalışmada yatak katsayısının zemine inildikçe doğrusal olarak arttığı kabulü yapılmıştır. Hesaplanan penatrasyon ve ankastrelik boyları Tablo-3.6'da verilmiştir.

X Z

(42)

Tablo-3.6: Modeller için penatrasyon ve ankastrelik boyları Zemin grubu Deprem katsayısı Modeller Zf hesap (m) Zf seçilen (m) Lp hesap (m) Lp seçilen (m) Kazık dış çapları (cm) t, et kalınlığı (mm) D gr u b u z em in _%15 D03 3.78 4.0 8.40 14.0 70 13 D10 4.20 4.5 9.36 16.0 80 15 D18 4.10 4.5 9.10 16.0 80 13 %10 D03 3.72 4.0 8.26 14.0 70 12 D10 4.32 4.5 8.95 16.0 80 12 D18 3.90 4.5 8.65 16.0 80 10 C g ru b u z em in _%15 D03 3.14 3.5 7.00 14.0 70 13 D10 3.50 4.0 7.80 16.0 80 15 D18 3.40 4.0 7.60 16.0 80 13 %10 D03 3.10 3.5 6.90 14.0 70 12 D10 3.36 3.5 7.50 16.0 80 12 D18 3.24 3.5 7.20 16.0 80 10

3.3 DLH-2008’e Göre İskelelerin Performanslarının Değerlendirilmesi

Önceki bölümde anlatıldığı şekilde tasarlanan iskele yapıları üç boyutlu halde analiz edilip, deprem performansları DLH 2008 Deprem Yönetmeliğine göre irdelenmiştir. Modelleme aşamasında SAP2000 yapısal analiz programı kullanılmıştır. DHL 2008 Yönetmeliği genel olarak deprem etkileri altında yapıların performansa göre tasarım felsefesini benimsemiştir.

3.3.1 Yönetmeliğin Genel Yaklaşımı: Performansa Göre Tasarım

DLH Deprem Yönetmeliğinin genel tasarım yaklaşımı aşağıdaki şekilde tanımlamaktadır:

“Bu Yönetmelik, deprem etkileri altında temel ilke olarak performansa göre tasarımı esas alır. Bu tasarım yaklaşımında, belirli düzeylerdeki deprem yer hareketleri altında taşıyıcı sistem elemanlarında oluşabilecek hasar sayısal olarak tahmin edilir ve bu hasarın her bir elemanda kabul edilebilir hasar limitlerinin altında kalıp

(43)

genel olarak doğrusal elastik sınırlar ötesinde meydana gelen nonlineer deformasyonlara karşı geldiğinden performansa göre tasarım yaklaşımı, doğrusal olmayan (nonlineer) analiz yöntemleri ve şekil değiştirmeye (deformasyona) göre tasarım kavramı ile doğrudan ilişkilidir. Esaslarda, hasarın sınırlı olmasının öngörüldüğü performans hedefleri için, geleneksel dayanıma göre tasarım ilkesi çerçevesinde doğrusal (lineer) analiz yöntemlerinin kullanılmasına da izin verilmektedir.”

DHL 2008 deprem yönetmeliğini kapsayan yapıların performansa göre tasarımında deprem etkileri üç deprem düzeyinde ele almıştır. Bunlar; D1, D2 ve D3 deprem düzeyidir.

3.3.2 Deprem Düzeyleri

Yönetmelik (DLH 2008) kapsamındaki yapıların performansa göre tasarımında esas alınacak deprem düzeyleri aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır. Bu düzeylerdeki depremler için ivme spektrumlarını tanımlayan parametreler, Türkiye genelinde 0.02 derecelik enlem ve boylam artımları ile Yönetmelik Ek-A’da verilmiştir. Yerel zemin etkisi ise Ek-B’ye göre belirlenir.

D1-Deprem Düzeyi

Bu deprem düzeyi, yönetmelik kapsamındaki yapıların servis ömürleri boyunca meydana gelebilmesi olasılığı fazla olan, göreli olarak sık ancak şiddeti çok yüksek olmayan deprem yer hareketlerini ifade etmektedir. (D1) düzeyindeki depremin 50 yılda aşılma olasılığı %50, buna karşılık gelen dönüş periyodu ise 72 yıldır.

Bu deprem düzeyi, yönetmelik kapsamındaki yapıların servis ömürleri boyunca meydana gelebilmesi olasılığı çok fazla olmayan, seyrek ancak şiddetli deprem yer hareketlerini ifade etmektedir. (D2) düzeyindeki depremin 50 yılda aşılma olasılığı %10, buna karşılık gelen dönüş periyodu ise 475 yıldır.

Bu deprem düzeyi, yönetmelik kapsamındaki yapıların maruz kalabileceği en şiddetli deprem yer hareketini ifade etmektedir. (D3) düzeyindeki bu çok seyrek depremin 50 yılda aşılma olasılığı %2, buna karşılık gelen dönüş periyodu ise 2475 yıldır.

(44)

3.3.3 Deprem Tasarım Spektrumları

D1, D2 ve D3 deprem düzeyleri için kısa doğal titreşim periyodu (0.2 saniye)ve 1.0 saniyelik doğal titreşim periyoduna karsı gelen spektral ivme değerleri (sırası ile SS ve S1), referans olarak alınan B Zemin Sınıfı için DLH 2008 Ek A’da verilmiştir. Diğer zemin sınıfları için, aynı doğal titreşim periyotlarına karşı gelen spektral ivme değerleri SMS ve SM1 aşağıda verilen denklemler kullanılarak hesaplanır.

SMS=Fa × SS SM1=Fv× S1……….(3.4) Fa ve Fv parametreleri, sırası ile Tablo-3.7-3.8’tetanımlanmıştır. Bu tablolarda gösterilen zemin sınıfları DLH 2008 Ek B’de tanımlanmıştır. Deprem tasarım spektrumları ise Denklem 3.5 ve 3.6 ile hesaplanır.

Tablo-3.7: Kısa periyot zemin kat sayısı Fa Zemin

Sınıfı*

Kısa Periyod Spektral İvmesi (g)a

SS ≤ 0.25 SS = 0.50 SS = 0.75 SS =1.0 SS ≥ 1.25 A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 C 1.2 1.2 1.1 1.0 1.0 D 1.6 1.4 1.2 1.1 1.0 E 2.5 1.7 1.2 0.9 0.9 F –b –b –b –b –b * Bkz. DLH Ek B

aSS’in ara değerleri için lineer interpolasyon yapılacaktır.

b Sahaya özel geoteknik inceleme ve dinamik zemin davranış analizi yapılacaktır.

Tablo-3.8: 1.0 s periyodu zemin kat sayısı Fv Zemin

Sınıfı*

1.0 sn periyodunda Spektral İvme (g)a

S1 ≤ 0.1 S1 = 0.20 S1 = 0.3 S1 = 0.4 S1 ≥ 0.5 A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 C 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 D 2.4 2.0 1.8 1.6 1.5 E 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4 F –b –b –b –b –b

(45)

3.3.4 Kıyı ve Liman Yapılarının Deprem Performansı Bakımından Sınıflandırılması

Kıyı ve liman yapıları; öngörülen deprem performansına, kullanım amacına ve sahip olduğu öneme göre Şekil 3.9’da görüldüğü gibi sınıflandırılır.

Şekil 3.9 : Kıyı liman yapılarının deprem performansı bakımından sınıflandırılması.

Özel Yapılar;

Özel sınıfa giren kıyı ve liman yapıları aşağıdaki şekilde gruplandırılmıştır:

(a) Deprem sonrasında acil yardım ve kurtarma amacı ile hemen kullanılması gereken yapılar

(b) Toksin, parlayıcı ve patlayıcı özellikleri olan maddeler ile ilgili yapılar. Normal Yapılar;

Normal sınıfa giren kıyı ve liman yapıları aşağıdaki şekilde gruplandırılmıştır: (a) Can ve mal kaybının önlenmesi gereken yapılar

(b) Ekonomik veya sosyal bakımdan önemli olan yapılar

(c) Deprem sonrasında onarım ve güçlendirmesi zor ve zaman kaybına neden olacak yapılar

Basit Yapılar;

Basit sınıfa giren kıyı ve liman yapıları aşağıdaki şekilde gruplandırılmıştır: (a) Özel Sınıf ve Normal Sınıf’taki yapıların dışında kalan daha az önemli yapılar (b) Önemsiz Sınıfı’ndaki yapıların dışında kalan yapılar

(46)

Önemsiz Yapılar;

Önemsiz sınıfına giren kıyı ve liman yapıları aşağıdaki şekilde gruplandırılmıştır: (a) Kolaylıkla yeniden yapılabilecek yapılar,

(b) İleri derecede hasar görmesi bile can güvenliğini tehlikeye atmayan yapılar (c) Geçici yapılar

3.3.5 Kıyı ve Liman Yapıları İçin Tanımlanan Performans Düzeyleri

Kıyı ve liman yapılarının performans düzeyleri, deprem etkisi altında meydana gelmesi beklenen hasarlara bağlı olarak Tablo-3.9’da tanımlanmıştır. Bu performans düzeyleri için kabul edilebilir hasar limitleri, her bir yapı tipi veya elemanı için ayrı ayrı ve sayısal olarak tanımlanır. Her bir hasar düzeyi için tamirat veya güçlendirme operasyon süreleri belirlenmektedir.

Tablo-3.9: Kıyı ve liman yapıları için tanımlanan performans düzeyleri Performans

düzeyi

İzin Verilen Hasar Düzeyi Operasyon süresi

Minimum Hasar (MH)

Hasarsız veya sınırlı yapısal hasar

Birkaç gün

Kontrollü Hasar (KH)

Çok ağır olmayan ve onarılabilir hasar

Birkaç hafta veya ay

İleri Hasar Düzeyi (İH)

Göçme öncesinde meydana gelen ileri hasarı düzeyidir. Onarılma olanağı ya yoktur yada ekonomik değildir.

Uzun süreli (birkaç ay veya yıl) aksamaların meydana gelmesi, hatta ilgili liman servisinin tamamen iptal edilmesi mümkündür.

Göçme Hasarı (GH)

Deprem etkisi altında tam göçme hasarı meydana gelir

Operasyon yapılmaz.

3.3.6 Kıyı ve Liman Yapılarında Öngörülen Performans Hedefleri

(47)

Tablo-3.10: Çeşitli deprem düzeylerinde hedeflenen performans düzeyleri Yapının sınıfı (D1) Deprem Düzeyi (D2) Deprem Düzeyi (D3) Deprem Düzeyi Özel _– _MH _KH Normal _MH _KH _(İH) Basit _KH _(İH) _– Önemsiz _(İH) _(GH) _–

DLH 2008 Yönetmeliğindeki diğer performans hedeflerinin sağlanması halinde Tablo 3.10’da parantez içinde gösterilen performans hedeflerinin kendiliğinden gerçekleşeceği varsayılmaktadır. Bu bağlamda Basit Sınıf’taki yapılar için (D1) depremi altında Kontrollü Hasar (KH) performans hedefinin sağlanmış olması yeterlidir ve bu tür yapılar için (D2) depremi altında İleri Hasar (İH) performans hedefinin irdelenmesine gerek yoktur. Benzer biçimde, can güvenliğini tehlikeye atmayan ve kolayca yenilenebilecek olan Önemsiz Sınıf’taki yapılar için (D1) depremi altında (İH) performansının ve (D2) depremi altında (GH) durumunun kendiliğinden gerçekleşeceği öngörülmektedir. Bu nedenle bu tür yapıların sadece deprem dışı etkilere göre tasarımının yapılması yeterlidir.

3.3.7 Tasarım ve Değerlendirme Yöntemleri

DLH 2008 Deprem Yönetmeliği iskele yapılarının depreme karşı tasarımında kullanılacak yöntemleri iki temel guruba ayırmıştır. Bunlar Dayanıma göre tasarım (DGT) ve Şekil değiştirmeye göre tasarım (ŞGT) yöntemleridir. Yöntemlerin genel tanımları ve uygulama kapsamları aşağıdaki paragraflarda verilmiştir.

Dayanıma Göre Tasarım (DGT) Yöntemleri

Dayanıma (Kuvvete) Göre Tasarım (DGT) yaklaşımı, elastik deprem kuvvetleri veya elastik ötesi sünek davranış dikkate alınarak azaltılan eşdeğer kuvvetler altında yapılan doğrusal elastik analize göre, sistemlerin stabilitesinin ve yapısal elemanların dayanımlarının yeterliliklerinin sağlanması esasına dayanır. DGT Yöntemleri, (D1) depremi altında tüm kıyı ve liman yapılarının tasarımında kullanılabilir. Bu tür yöntemlerden özel sınıfa ve normal sınıfa giren yapıların (D2) düzeyindeki depreme göre tasarımında da yararlanılabilir (Bkz.Tablo3.11).

(48)

Şekil değiştirmeye Göre Tasarım (ŞGT) Yöntemleri:

Bu tasarım yaklaşımında, belirli düzeylerdeki deprem yer hareketleri altında taşıyıcı sistem elemanlarında oluşabilecek hasar sayısal olarak belirlenir ve bu hasarın ilgili elemanlar için kabul edilebilir hasar limitlerinin altında kalıp kalmadığı kontrol edilir. Kabul edilebilir hasar limitleri, çeşitli deprem düzeylerinde yapı için öngörülen hedef performans düzeyleri ile uyumlu olacak şekilde tanımlanır. Eleman düzeyinde hesaplanması öngörülen deprem hasarı, şiddetli depremlerde genel olarak doğrusal elastik sınırlar ötesinde meydana gelen doğrusal olmayan şekil değiştirmelere veya bunlarla uyumlu yer değiştirmelere karşı geldiğinden bu yaklaşım, “Şekil değiştirmeye (Yer değiştirmeye) Göre Tasarım” yaklaşımı olarak adlandırılır. ŞGT Yöntemleri, modern tasarım yaklaşımı “Performansa Göre Tasarım”ın temel yöntemleridir. ŞGT Yöntemleri’nin (D3) depremi altında Özel Sınıf’a giren kıyı ve liman yapıları için kullanılması zorunludur. ŞGT Yöntemleri Özel Sınıf’a ve normal Sınıf’a giren yapıların (D2) düzeyindeki depreme göre tasarımında da kullanılabilir (Bkz. Tablo 3.11).

Tablo 3.11. Kazıklı iskele ve rıhtımlara çeşitli deprem düzeylerinde uygulanmasına izin verilen tasarım yöntemleri

Yapının sınıfı (D1) Deprem _Düzeyi (D2) Deprem _Düzeyi (D3) Deprem _Düzeyi

Özel – DGT / ŞGT ŞGT

Normal DGT DGT / ŞGT –

Basit DGT – –

Önemsiz – – –

3.3.8 Mevcut Yapıların Performanslarının Değerlendirilmesi

Yukarıda açıklanan Dayanıma Göre Tasarım (DGT) ve Şekil değiştirmeye Göre Tasarım (ŞGT) Yöntemleri, mevcut kıyı ve liman yapılarının deprem performanslarının değerlendirilmesi için de kullanılabilir. DGT yöntemi ŞGT yöntemine kıyasla daha bilindik ve hesabı daha basit bir yöntemdir, bu nedenle yönetmeliğin izin verdiği yapılarda mühendislerce en çok tercih edilen yöntemin DGT yöntemi olacağını düşünmekteyiz. Bu tez kapsamında piyasa şartlarında

(49)

3.4 Tasarlanan İskele Yapılarının DLH 2008’e Göre Performanslarının Değerlendirilmesi

İskele yapılarının DLH 2008’e göre tasarımında yapının bulunduğu bölgeniz zemin karakteristik özellikleri ön plana çıkmaktadır. Sahada gerekli sondaj ve sismik çalışmalar yapılarak zemin grubu tayin edilmelidir. Deprem tasarım spektrumları D1, D2 ve D3 deprem düzeyleri için kısa 0,2 sn doğal titreşim periyodu (Ss) ile 1,0 sn doğal titreşim periyoduna (S1) denk gelen spektral ivme değerleri DLH 2008 de referans alınan B gurubu zeminler için verilmiştir. Diğer zemin sınıfları için ise denklem 3.4 kullanılarak hesaplanır.

SMS=Fa×SS…………..SM1=Fv × S1………(3.4) Fa ve Fv değerleri SS ve S1 değerlerine bağlı olarak DLH 2008 den tespit edilir. Ülkemizin kıyı şeridinde bulunan kentleri büyük deprem riskleri taşıdığı Şekil 3.10’dan görülmektedir. Tablo 3.12’de ülkemizin önemli liman kentlerinden bazılarının B zemin sınıfı için spektral ivme değerleri verilmiştir. B zemin sınıfında SMS=SS ve SM1=S1 olmaktadır. Bu değerler incelendiğinde Kocaeli’nin en yüksek spektral ivme değerlerine sahip şehirlerden biri olduğu Samsun’un ise en düşüklerinden biri olduğu görülmektedir. İzmir Körfezi ise bu değerlerin arasında bir yerde olduğundan ve de liman yapılarının yoğun bulunduğu bir yer olması sebebiyle inceleme alanı olarak seçilmiştir. Tasarım iskeleleri C ve D grubu zemin özelliğine sahip, İzmir Körfezi civarlarında boylamı=27.0 ve enlemi=38.4 derece olarak kabul edilmiştir.

Tablo 3.12: Ülkemizde kıyı liman yapılarının sıkça rastlandığı önemli şehirlerin B zemin sınıfı için spektral ivme değerleri.

Liman Bölgesi

Coğrafi Konumu Kısa periyot için spektral ivme (g)-SS

1sn periyot için spektral ivme (g)-S1 Enlem Boylam D1 (%50) D2 (%10) D3 (%2) D1 (%50) D2 (%10) D3 (%2) Kocaeli 40.4 29.4 0.64 1.32 2.16 0.24 0.58 1.08 Bursa 40.2 29.0 0.54 1.23 2.03 0.19 0.50 0.96 İzmir 38.4 27.0 0.50 1.06 1.79 0.15 0.39 0.80 Muğla 37.0 27.2 0.40 0.76 1.17 0.12 0.26 0.46 Adana 36.6 36.0 0.38 0.74 1.14 0.11 0.26 0.46 Samsun 41.2 36.2 0.12 0.29 0.53 0.04 0.08 0.14

(50)

Şekil 3.10 : Türkiye’nin deprem bölgeleri haritası.

Şekil 3.11’de tasarım modellerinin yaklaşık yeri uydu haritasında gösterilmiştir. 50 yılda aşılma olasılığı %2, %10 ve %50 olan D1, D2 ve D3 deprem düzeyleri için kısa doğal titreşim periyodu (0,2 sn) SS ve 1,0 sn doğal titreşim periyodu S1 DLH 2008 EK-A dan alınmıştır. Tablo-3.13 ve Tablo-3.14’de tasarlanan iskeleler için tespit edilen spektral ivme değerleri verilmektedir. Tasarlanan iskeleler normal sınıfa giren iskele olarak kabul edilmiştir. Normal sınıfa giren iskele olduğundan D1 deprem düzeyi için minimum hasar performans düzeyini (MH), D2 deprem düzeyi için ise kontrollü hasar performans düzeyini (KH) sağlaması beklenmektedir. D3 deprem düzeyinde ise (İH) performans hedefinin kontrol edilmesine gerek duyulmamıştır (Tablo-3.10).

Tablo-3.13 D zemin sınıfı için tespit edilen spektral ivme değerleri. Deprem Olasılığı Deprem Düzeyi SS(g) S1(g) Fa Fv SMS(g) SM1(g) % 50 D1 0.50 0.15 1.40 2.20 0.70 0.330 % 10 D2 1.06 0.39 1.08 1.62 1.145 0.632 % 2 D3 1.79 0.80 1.0 1.50 1.79 1.200

(51)

Tablo-3.14 C zemin sınıfı için tespit edilen spektral ivme değerleri. Deprem Olasılığı Deprem Düzeyi SS(g) S1(g) Fa Fv SMS(g) SM1(g) % 50 D1 0.50 0.15 1.2 1.5 0.6 0.225 % 10 D2 1.06 0.39 1.0 1.41 1.06 0.550 % 2 D3 1.79 0.80 1.0 1.3 1.79 1.040

Şekil 3.11 : Tasarım modellerinin bulunduğu bölge, İzmir Körfezi.

Deprem tasarım spektrumları DLH 2008 de Denklem 3.5 ve 3.6 ile tanımlanmıştır. Denklem 3.5’e göre oluşturulan tasarım deprem spektrumu Şekil-3.12’de gösterilmiştir. TL uzun bölge geçiş periyodudur ve TL=12 sn olarak alınmalıdır spektrum köşe periyotları To ve Ts ise denklem 3.6 ile tanımlanır.

( )

………..(To ≤ T)

Sae(T)=SMS………..……..(To ≤ T ≤ Ts)………….(3.5) ( ) ………. (TS ≤ T ≤ TL)

(52)

………ve…………..To=0,2Ts………(3.6)

Şekil 3.12 : Deprem tasarım spektrumu.

Tasarlanan üç model iskele normal sınıf olarak kabul edildiğinden D1 ve D2 deprem düzeyleri için spektrum oluşturulması yeterlidir. Modellerin performans değerlendirmesi için kabul edilen lokasyondaki spektrum eğrileri zemin sınıflarına (C ve D grubu zemin) bağlı olarak D1 ve D2 deprem düzeyleri için hesaplanmış ve Şekil 3.13-14’de verilmiştir.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 S ae T-Periyot C-D1 D-D1