Yeni Deprem Yönetmeliğine Göre Tasarım Yaklaşımları

TDY 2007 neden yenilendi?

2007 deprem yönetmeliği 1997 yönetmeliğinden çok da farklı değildir. İlave bir bölüm ve ufak değişikliklerin dışında 1997 deprem yönetmeliği ile hemen hemen aynıdır. Bu da yaklaşık 20 senelik bir süreçte yeni bilimsel çalışmalar ile elde edilen kazanımların –yeni tasarım ilkelerinin- deprem yönetmeliğine yansıtılmadığı anlamına gelir. Bunun yanı sıra yönetmeliğin kullanımı sonucunda bazı eksik ve yanlış denilecek ilkelerin değişimine de gidilmek istenmiştir. Özellikle TDY 2007’de tam olarak açıklanamamış ve anlaşılması güç bölümler de yer almaktaydı. Yeni yönetmelikle bazı konular çizimler ve görsel grafiklerle desteklenerek daha anlaşılır hale gelmiştir. Ancak bazı yeniliklerle birlikte gelen karmaşık hesap metotlarına da hakim olmamız gerektiği bir gerçektir.

Başlıca hangi değişiklikler yapıldı?

 Yeni binaların tasarımında ve mevcut binaların değerlendirilmesinde esas alınacak deprem yer hareketi düzeyleri vardır. Bu deprem yer hareketi düzeylerine karşı gelen deprem etkileri Türkiye Deprem Tehlikesi Haritaları ile tanımlanmıştır. TDY 2007’de üç ana sınıf mevcut idi; D1,D2 ve D3 olmak üzere. TBDY 2016’da ise Deprem Düzeyleri 4 ana sınıftan oluşmaktadır.

 TDY 2007’de 1. Derece yani en yüksek, 4. Derece yani en düşük deprem tehlikesi içeren bölgeleri ifade etmekteydi. Deprem tehlikesi haritalarıyla bölge kavramları ortadan kalkmıştır. Her nokta için haritadan spektral ivme katsayıları okunacaktır. Ss ve S1 değerleri T = 0.2 saniye kısa periyod ve T = 1.0 saniye uzun periyod bölgelerine karşılık gelen harita spektral ivme katsayılarıdır. Zemin özelliklerini temsil eden katsayılar ile harita spektral ivme katsayıları çarpılarak tasarıma esas ivme spektrum değerleri elde edilecektir.

Şekil–2 γ_F  faya yakınlık katsayısını gösterirken, F_S ve F₁ ise yerel zemin etki katsayılarını göstermektedir.

Deprem hesap esasları ise 2007’de sadece 2. bölümde yer alırken, içerik daha da zenginleştirilip 4 bölüme yayılmıştır. Bu 4 bölümde, tasarım için esas olacak “bina yükseklik sınıfları”, “deprem tasarım sınıfları” gibi yeni kavramlara aşina oluyoruz.

TBDY 2016’da kullanılan sınıf tanımları:

• Bina Kullanım Sınıfı (BKS) (1,2,3)
• Deprem Tasarım Sınıfı (DTS) (1,2,3,4, 1a,,2a,3a,4a)
• Bina Yükseklik Sınıfı (BYS) (1,2,3,4,5,6,7,8)
• Yerel Zemin Sınıfı (ZA,ZB,ZC,ZD,ZE,ZF)

Yeni tasarım yaklaşımları nelerdir?

Yönetmeliğe eklenen yeni iki bölüm yüksek binalar ve yalıtımlı bina taşıyıcı sistemlerine ait kuralları içermektedir. Doğrusal olmayan deprem hesapları, zeminin zayıf olduğu durumlar, yalıtımlı ve yüksek binalar için yeni hesap yaklaşım esasları zorunlu tutulmuştur. Özel uzmanlık gerektiren alanlar için ise yapılan tasarımlar gözetim ve kontrole tabidir.

Özel uzmanlık gerektiren konular şunlardır;

• Sahaya özel deprem tehlikesi ve zemin davranışı analizleri,
• Zaman tanım alanında doğrusal olmayan hesap yöntemi,
• Yeni yönetmeliğe göre yüksek bina sınıfına giren binaların tasarımı,
• Yalıtımlı binaların deprem hesabı ve tasarımı,
• Zaman tanım alanında doğrusal olmayan yapı-kazık-zemin etkileşimi.

 Bina Performans Düzeyleri de değişiklik yapılan önemli bir bölümdür. Kesintisiz Kullanım (KK) Performans Düzeyi (yeni düzey), Sınırlı Hasar (SH) Performans Düzeyi, Kontrollü Hasar (KH) Performans Düzeyi ve Göçmenin Önlenmesi (GÖ) Performans Düzeyi olarak 4 ayrı performans düzeyi vardır.

Bu performans düzeyleri 2007 yönetmeliğinde sadece mevcut binaların tasarımı için kullanılmaktaydı. Yeni yönetmelikle yeni yapılacak binalar için de bu düzeyler tasarım için kullanılacaktır. DTS ve BYS’ye bağlı olarak performans hedefi seçilecek ardından buna uygun tasarım yaklaşımı belirlenecektir.

Yeni tasarım yaklaşımları: DGT ve ŞGDT

Yeni yönetmelikte iki adet tasarım yaklaşımı mevcuttur. Dayanıma Göre Tasarım (DGT) ve Şekil Değiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım(ŞGDT) yaklaşımları tanımlanmıştır. Mevcut binalar, yüksek binalar, yalıtımlı binalar haricindeki binaların tasarımında DGT ilkesi kullanılacaktır. DGT’de Deprem Düzeyi 2 (DD2) esas alınacak ve can güvenliği performans hedefi dikkate alınacaktır. TDY 2007’de olduğu gibi eşdeğer deprem yükü ve mod birleştirme gibi aşina olduğumuz hesap yöntemleri kullanılacaktır, ancak hesaba esas kurallarda birtakım değişiklikler de mevcuttur.

DGT’ye ilişkin en belirgin değişiklik, taşıyıcı sistem davranış katsayısı R ile birlikte dayanım fazlalığı katsayısı D’nin de etken olarak göz önünde bulundurulması olmuştur.

Yeni deprem yönetmeliği taslağında DGT hesap esaslarına ilişkin göze çarpan en önemli değişikliklerden biri taşıyıcı sistem davranış katsayısının (R) yanı sıra dayanım fazlalığı katsayısının (D) kullanılacak olmasıdır. D yapı özelliklerine bağlı olarak tanımlanır. Sünek davranış gösteremeyecek olan elemanlarda D katsayısı ile azaltılmış iç kuvvetler arttırılmaktadır. Bu sayede gevrek olan bir eleman için elastik sınırların içerisinde kalınması mümkün olacaktır.

ŞGDT ise doğrusal olmayan hesap yöntemlerini kapsamaktadır; İtme Yöntemleri (Tek Modlu, Çok Modlu) ,Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi olmak üzere.
Kullanım sınırları:

• Tek Modlu İtme Yöntemleri, Bina Yükseklik Sınıfı BYS ≥5 olan ve belirli koşulları sağlayan binalar için kullanılabilir.
• Çok Modlu İtme Yöntemleri ise BYS ≥2 olan tüm binalar için kullanılabilir.
• Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi, tüm binaların deprem hesabında kullanılabilir. Bu yöntemin Bölüm 13’e göre yüksek binalar için kullanımı zorunludur.

Yeni yönetmeliği uygulayabilmek ve anlayabilmek için gerekli mesleki altyapıya sahip olmamız gerektiği aşikardır. Bu sebeple hem mezun hem eğitimine devam eden inşaat mühendislerine çok iş düşmektedir. Bu açıdan inşaat mühendisliği eğitiminde yönetmeliğe dair yeniliklerin müfredata kazandırılması önem kazanmaktadır.

Meraklısına 😊

2007 ve 2016 deprem yönetmeliklerine göre örnek betonarme yapı çözümü için bu yazıda kaynak olarak da kullandığım aşağıdaki makaleden yararlanabilirsiniz:

(PDF) 2007 ve 2016 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliklerinin Örneklerle Mukayesesi. Available from: https://www.researchgate.net/publication/311101553_2007_ve_2016_Turkiye_Bina_Deprem_Yonetmeliklerinin_Orneklerle_Mukayesesi

KAYNAKLAR:

Prof. Dr. Kutlu Darılmaz( 10 Mayıs 2018),TMMOB İMO Antalya Şubesi,Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’e Göre Tasarıma Kısa Bakış Betonarme Sistemlerin Modellenmesi, Analizi ve Boyutlandırılması