Deprem Performans Analizi ile Mevcut Yapıların Güvenliğini Artırıyoruz

Performans seviyeleri açısından bakıldığında, 2007 yönetmeliği üç seviyeye yer veriyor. Bunlar Hemen Kullanım (HK), Can Güvenliği (CG) ve Göçmenin Önlenmesi (GÖ) olarak sıralanıyor. 2018 yönetmeliği ise bu sınıflandırmayı genişletiyor. Kesintisiz Kullanım (KK), Sınırlı Hasar (SH), Kontrollü Hasar (KH) ve Göçme Öncesi (GÖ) gibi dört ayrı düzey tanımlanıyor. Böylece daha ayrıntılı bir değerlendirme yapılabiliyor.

Bu seviyeler, aslında önceki yönetmelikle benzerlik gösteriyor. Örneğin SH seviyesi, 2007’deki HK seviyesine denk geliyor. Ancak sınır değerlerde ciddi değişiklikler bulunuyor. Yeni yönetmelik, deformasyon limitlerini azaltarak daha sıkı kriterler getiriyor. Bu durum, mühendislerin daha güvenli tasarımlar yapmasını sağlıyor.

Örneğin, SH seviyesine karşılık gelen öteleme sınırı 2007’ye göre yaklaşık %50 oranında azaltılıyor. Bu da daha düşük deplasman değerleriyle değerlendirme yapılmasını gerektiriyor. KH ve GÖ seviyeleri de benzer şekilde değişiyor. KH seviyesi, CG’ye göre %25 daha düşük deplasmanla sınırlanıyor. GÖ seviyesi ise yaklaşık %33 daha düşük değerde kalıyor. Böylece yapıların değerlendirmesi daha koruyucu hale geliyor.

Yapılan araştırmalar, bu değişikliklerin etkisini net biçimde ortaya koyuyor. 30 mevcut binayı kapsayan bir çalışmada, 2018 yönetmeliği ile elde edilen deplasman kapasiteleri 2007’ye göre çok daha düşük çıkıyor. Bu da yapının 2018 kriterlerine uymasını zorlaştırıyor. Dolayısıyla, yeni yönetmelik daha katı değerlendirme standartları getiriyor.

Deprem Yer Hareketi Seviyelerindeki Yenilikler

2007 yönetmeliği sadece tek bir deprem düzeyi kullanıyor. Bu düzey, 50 yılda %10 aşılma olasılığına sahip, 475 yıl tekrar periyotlu bir depremi temsil ediyor. TBDY-2018 ise farklı büyüklüklerdeki depremleri dikkate alıyor. Yeni sistemde DD-1, DD-2, DD-3 ve DD-4 olarak dört farklı deprem düzeyi tanımlanıyor. Bu sınıflar, çeşitli risk senaryoları için performans hedeflerinin belirlenmesine imkân tanıyor.

Örneğin DD-2, 475 yıllık tasarım depremini temsil ediyor. DD-1 ise 2475 yıllık çok büyük depremleri ifade ediyor. DD-4 seviyesi ise 43 yıllık tekrarlanma periyoduna sahip, küçük ölçekli depremler için kullanılıyor. Böylece mühendisler, binanın farklı deprem koşulları altında nasıl davrandığını analiz edebiliyor.

2007 yönetmeliğinde bu kadar kapsamlı bir sistem bulunmuyor. 2018 ile birlikte, özellikle önem taşıyan yapılar için farklı deprem düzeylerinde performans hedefleri tanımlanıyor. Bu yaklaşım, yapının gerçekçi koşullarda nasıl performans göstereceğini daha iyi değerlendirmeyi sağlıyor.

Deprem Performans Analizi ve Hesaplama Yaklaşımlarındaki Değişimler

TBDY-2018, yapısal analizlerde kullanılan yöntemlerde de önemli yenilikler içeriyor. Örneğin betonarme elemanların çatlamış kesit rijitlikleri daha düşük olarak tanımlanıyor. Bu da yapıların hesaplanan doğal periyotlarının kısalmasına neden oluyor. Bu fark, hesap sonuçlarını doğrudan etkiliyor.

İtme analizi (pushover) eğrileri de bu nedenle değişiyor. 2007’ye göre plastik mafsal dağılımları farklılık gösteriyor. Mühendisler, aynı yapı için 2007’ye göre yeterli performans elde ederken 2018’de yetersiz sonuçla karşılaşabiliyor. Bu da yeni yönetmeliğin daha gerçekçi ve katı olduğunu gösteriyor.

Kısacası, 2007’den 2018’e geçerken kullanılan hesap parametreleri, terminoloji ve kabul kriterleri önemli ölçüde değişiyor. Yeni yönetmelik, performans analizine daha sıkı bir çerçeve getiriyor. Bu durum, mühendislerin mevcut yapıları daha detaylı incelemesini sağlıyor.

Deprem Performans Analizi Yöntemleri

Mühendisler, mevcut binaların deprem performansını belirlemek için farklı analiz yöntemleri kullanıyor. Bu yöntemler temelde doğrusal ve doğrusal olmayan analiz olarak ikiye ayrılıyor. Her yöntemin uygulama alanı ve doğruluk derecesi farklılık gösteriyor.

Doğrusal elastik analiz, yapının elastik sınırlar içinde kaldığını varsayıyor. Malzeme bu yöntemde doğrusal davranıyor ve rijitlik sabit kalıyor. Bu analiz türü ikiye ayrılıyor: statik ve dinamik analiz. Doğrusal statik analiz, eşdeğer deprem yükü yöntemi olarak biliniyor. Mühendisler, bu yöntemi genellikle kısa ve düzenli yapılarda tercih ediyor.

Dinamik analiz ise daha gelişmiş bir yaklaşım içeriyor. Bu yöntemde mod birleştirme tekniği kullanılıyor. Yapının doğal modları ve her moda ait ivme spektrumu dikkate alınıyor. 8 kattan yüksek veya düzensiz yapılarda, 2007 yönetmeliği bu yöntemi zorunlu kılıyor. Her iki doğrusal analizde de yapı hasar almıyor. Bu nedenle iç kuvvetler daha düşük kalıyor ve güvenli tarafta kalma hedefleniyor.

Birçok akademik çalışma, doğrusal yöntemlerin daha koruyucu sonuçlar verdiğini ortaya koyuyor. Aynı zamanda bu yöntemler hesap açısından da daha basit yapılıyor. Ancak gerçek hasar tahmini için doğrusal olmayan analiz yöntemleri gerekiyor.

Doğrusal Olmayan Analiz Teknikleri

Doğrusal olmayan analiz, yapının elastik ötesi davranışını dikkate alıyor. Plastik mafsal oluşumları ve hasar birikimi bu analizle değerlendiriliyor. Bu sayede yapıdaki gerçek dayanım kapasitesi ortaya çıkıyor.

Nonlineer statik analiz, bir diğer adıyla itme analizi olarak biliniyor. Mühendisler yapıya artan yatay yük uygulayarak plastik deformasyonları gözlemliyor. Bu yöntem, yapı elemanlarında hasarın nerelerde yoğunlaştığını gösteriyor. 2007 yönetmeliğinde bu yöntem “artımsal eşdeğer deprem yükü yöntemi” olarak adlandırılıyor.

2018 yönetmeliği ise bu yöntemi geliştiriyor. Klasik tek modlu itme analizine ek olarak çok modlu itme analizini tanımlıyor. Bu yöntem, yüksek yapılarda veya birden fazla modun etkili olduğu binalarda kullanılıyor. Her mod ayrı ayrı analiz ediliyor ve sonuçlar birleştiriliyor. Bu yaklaşım, yapının davranışını daha doğru yansıtıyor.

Zaman Tanım Alanında Dinamik Analiz

Zaman tanım alanı analizi, en ayrıntılı analiz yöntemlerinden birini oluşturuyor. Bu yöntemde gerçek veya yapay deprem ivme kayıtları kullanılıyor. Analiz, her bir zaman adımında yapının tepkisini hesaplıyor. Bu yöntem, hesaplama açısından oldukça karmaşık oluyor.

TBDY-2018, bu yöntemin doğrusal ve doğrusal olmayan modellerle yapılabileceğini belirtiyor. Özellikle önemli binalarda performans doğrulaması için bu analiz yöntemi kullanılıyor. Araştırmalar, bu yöntemin diğer analiz türlerine göre daha değişken sonuçlar verdiğini gösteriyor. Bu da yöntemin giriş verilerine oldukça duyarlı olduğunu ortaya koyuyor.

Yönetmeliklerde Yöntem Tercihleri

DBYBHY-2007 yönetmeliği, çeşitli analiz yöntemlerini tanımlıyor. Ancak yapı yüksekliği ve düzensizlik durumuna göre yöntemi seçmeyi öneriyor. Örneğin, 8 kattan yüksek veya düzensiz binalar için doğrusal yöntem yeterli görülmüyor. Bu durumda itme analizi gibi doğrusal olmayan yöntemler tercih ediliyor.

TBDY-2018 ise Şekil Değiştirmeye Göre Tasarım (ŞGDT) yaklaşımını ön plana çıkarıyor. Bu yaklaşım, performans hedeflerini hasar sınırlarına karşı deplasman esaslı olarak değerlendiriyor. Mühendisler, KH veya SH seviyesini sağlamak için genellikle doğrusal olmayan analiz yöntemlerini tercih ediyor. Kritik binalarda bu tür analiz zorunlu tutuluyor.

Daha az önemli ve düzenli yapılarda ise doğrusal analizle performans tahmini yapılabiliyor. Yani, doğrusal yöntemler hızlı genel bilgi sağlarken, doğrusal olmayan yöntemler gerçek hasar kapasitesini ortaya çıkarıyor. Uygulamada çoğu performans raporu, itme analizi ile hazırlanıyor. Sonuçlar gerekli görülürse zaman tanım alanı analiziyle doğrulanıyor.

Deprem Performans Analizi İçin Veri Toplama Aşamaları

Deprem performans analizi başlamadan önce yapı hakkında ayrıntılı bilgi edinmek gerekiyor. Yapının malzeme özellikleri ve taşıyıcı sistem bilgisi doğru şekilde tespit ediliyor. TBDY-2018, bu işlemler için saha çalışmaları ve laboratuvar deneyleri yapılmasını zorunlu kılıyor.

Rölöve ve Geometri Tespiti

İlk adım olarak mühendisler, binanın mimari ve taşıyıcı sistem rölövesini çıkarıyor. Eğer yapı projesi varsa, eleman boyutları ve donatı detayları projeden alınıyor. Mühendisler sahada ölçüm yaparak verileri doğrudan doğruluyor. Projeyi bulamayan ekip, tüm elemanları tek tek ölçüyor ve planları hazırlıyor. Ekip, gözle gördüğü hasarları belgeleyerek kayıt altına alıyor.

Beton Dayanımının Belirlenmesi

Performans analizinin bir diğer adımı, beton dayanımını belirlemek oluyor. Bu amaçla, her kattan beton karot numuneleri alınıyor. Karotlar laboratuvarda basınç testine tabi tutuluyor. Elde edilen veriler istatistiksel olarak analiz ediliyor. Beton sınıfı bu verilere göre belirleniyor (örneğin C20, C25).

TBDY-2018, kapsamlı bilgi düzeyi için asgari karot sayısını belirliyor. Her kat için en az 2-3 adet karot örneği alınıyor. 2007 yönetmeliği, her 200 m² için bir karot öngörürken, 2018 bunu 400 m² olarak güncelliyor.

Donatı Tespiti ve Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi

Mühendisler, taşıyıcı elemanlardaki donatı miktarını ve kalitesini detaylı şekilde inceliyor. Donatı tespiti iki farklı yöntemle gerçekleştiriliyor: tahribatlı ve tahribatsız yöntem. Tahribatlı yöntemde, bazı elemanlarda beton sıyırması yapılarak donatılar gözlemleniyor. Bu işlem sırasında donatı çapı, adedi, etriye aralığı gibi bilgiler toplanıyor.

Donatının yüzey durumu da gözle kontrol ediliyor. Korozyon belirtileri varsa not ediliyor. Aynı zamanda donatı tipi tespit ediliyor. Nervürlü veya düz demir kullanımı belirleniyor. Donatılardan gerekirse küçük numuneler alınıyor. Bu numuneler laboratuvarda çekme testine giriyor. Böylece çeliğin akma dayanımı da netleştiriliyor.

Tahribatsız yöntemde ise röntgen benzeri cihazlar kullanılıyor. Bu cihazlar, donatının yerini ve miktarını beton örtüsü kaldırılmadan tespit ediyor. TBDY-2018, kapsamlı bilgi düzeyi için her iki yöntemin birlikte kullanılmasını öneriyor. Örneğin bazı kolonlarda sıyırma yapılırken, diğerlerinde cihazla tarama tercih ediliyor. Bu sayede her eleman hakkında yeterli veri toplanıyor.

Elde edilen bilgiler, analitik modelleme aşamasında kullanılıyor. Donatı oranları ve çelik dayanım sınıfı bu modellere giriliyor. Böylece performans analizinde gerçek değerlere en yakın hesaplamalar yapılıyor.

Temel ve Zemin Özelliklerinin İncelenmesi

Yapının üstü kadar temeli ve oturduğu zemin de büyük önem taşıyor. Temel tipi, yapı performansını doğrudan etkiliyor. Mühendisler, temel tipini belirlemek için kazı çalışması yapıyor. Sürekli temel, radye ya da müstakil temel olup olmadığı kontrol ediliyor. Mühendisler temelin boyutlarını doğrudan ölçüyor. Gerekirse temel donatısını da ayrıntılı şekilde inceliyor.

Zemin etüdü çalışmaları da bu sürecin önemli parçası oluyor. Eğer mevcut bir zemin raporu yoksa, sondaj kuyuları açılıyor. Bu kuyularda zemin tabakaları, SPT değerleri ve taşıma gücü parametreleri belirleniyor. TBDY-2018, her araziyi Zemin Sınıfı (ZA–ZF) olarak sınıflandırıyor. Bu sınıflandırma, ortalama kayma dalgası hızı veya SPT-N değeriyle yapılıyor.

Zemin sınıfı, performans analizinde kullanılacak deprem spektrumunu belirliyor. Kötü zeminlerde (örneğin ZF), yönetmelik özel analizler istiyor. Bu yüzden doğru zemin sınıfının belirlenmesi kritik önem taşıyor. Elde edilen zemin parametreleri analiz modeline dahil ediliyor.

Bilgi Düzeyi ve Performans Modelinin Oluşturulması

Toplanan tüm verilerle birlikte binanın performans modeli hazırlanıyor. TBDY-2018, bilgi düzeyini ikiye ayırıyor: Sınırlı ve Kapsamlı Bilgi Düzeyi. Kapsamlı bilgi için belirli sayıda test ve tespit yapılması gerekiyor. Eğer bu testler eksikse, analiz sonucunda güvenlik katsayısı uygulanıyor. Yani hesaplanan dayanım değerleri azaltılıyor.

Bu nedenle, mühendisler yeterli veri toplayarak kapsamlı bilgi düzeyine ulaşmayı hedefliyor. Karot, donatı ve zemin verileri eksiksiz olmalı. Ancak bu şekilde performans analizi güvenilir hale geliyor. Aksi halde belirsizlik artıyor ve yapı riski olduğundan fazla değerlendiriliyor.

Deprem Performans Seviyeleri ve Yapıya Etkisi

Deprem sonrası bir yapının hangi performans seviyesinde kaldığı, yapının kullanım durumu açısından belirleyici oluyor. Mühendisler, her bina için analiz sonucunda bu seviyeyi belirliyor. Bu seviyeler, binanın kullanım amacına göre farklı anlamlar taşıyor.

Hemen Kullanım (HK) Seviyesi

Bu seviyede bina neredeyse hiç hasar almıyor. Taşıyıcı elemanlar elastik sınırlar içinde kalıyor. Ekip yalnızca küçük çatlakları gözlemliyor. Kullanım açısından binanın işlevini tamamen koruyor. Deprem sonrası hastane, itfaiye gibi binalar hizmet vermeye devam ediyor. Küçük onarımlarla bina hemen tekrar kullanılıyor.

Can Güvenliği (CG) Seviyesi

Bu seviyede yapıda kontrollü hasar oluşuyor. Bazı elemanlar plastik şekil değiştiriyor. Çatlaklar ve orta düzey hasarlar gözlemleniyor. Ancak bu hasarlar onarılabiliyor. Mühendisler yapının genel stabilitesini koruyor. İnsanlar, bina içinde can güvenliğini doğrudan sağlıyor. Fakat bina geçici olarak kullanılamıyor. Onarım süresi gerekebiliyor.

Göçmenin Önlenmesi (GÖ) Seviyesi

Bu seviye, yapının ağır hasar aldığını ancak yıkılmadığını gösteriyor. Kolon ve kirişlerde ileri plastik deformasyonlar oluşuyor. Bazı elemanlar dayanım sınırını aşıyor. Ancak yapı tamamen çökmüyor. Bu seviyede bina genellikle ekonomik ömrünü tamamlamış oluyor. Yapı acil şekilde boşaltılıyor ve yıkım planlanıyor.

Göçme Durumu

Bu durum, performans seviyesi olarak değil, başarısızlık hali olarak değerlendiriliyor. Taşıyıcı sistem görevini yerine getiremiyor. Bina tamamen çöküyor. Bu durum, can kaybı açısından en tehlikeli sonuçları doğuruyor. Yönetmelikler bu senaryoyu kabul etmiyor. Analiz sonucunda böyle bir durum çıkarsa, bina hemen boşaltılıyor.

Kesintisiz Kullanım (KK) Seviyesi

Bu seviye, yapıda hiç yapısal hasar olmadığını gösteriyor. Operasyonel düzeyde çalışmaya devam edebilen yapılar için tanımlanıyor. Ancak genellikle bu seviye nükleer tesis gibi özel yapılar için hedefleniyor. Diğer yapılar için Hemen Kullanım seviyesi yeterli oluyor.

Deprem Performans Seviyelerinin Yapı Türlerine Etkisi

Deprem performans seviyeleri, yapıların kullanım durumuna doğrudan etki ediyor. Yüksek performans, binanın deprem sonrası kullanılabilirliğini artırıyor. Düşük performans ise yapının tahliyesini ve onarımını zorunlu kılıyor.

Hemen Kullanım seviyesini sağlayan binalar, deprem sonrası hizmet vermeye devam ediyor. Özellikle hastaneler ve kriz merkezleri için bu durum büyük önem taşıyor. Bu yapılarda küçük onarımlar yeterli oluyor. Bina kapasite kaybına uğramadan işlevini sürdürüyor.

Can Güvenliği seviyesindeki yapılar, insan hayatını koruyor. Ancak yapı kullanılamaz hale geliyor. Onarım süreci uzun sürebiliyor. Konutlarda bu durum tahliye gerektiriyor. Yine de can kaybı yaşanmaması önemli bir kazanım oluyor.

Göçmenin Önlenmesi seviyesinde yapılar büyük ölçüde hasar alıyor. Ancak tamamen çökme yaşanmıyor. Bu durum, en düşük kabul edilebilir performans düzeyini ifade ediyor. Yalnızca insanların tahliyesi için kısa süreli yapısal bütünlük sağlanıyor. Deprem sonrası yapı kullanılmıyor.

Göçme durumunda yapı tamamen çöküyor. Bu, yönetmeliklerin kesinlikle kabul etmediği bir durum oluyor. Eğer performans analizi sonucunda göçme riski ortaya çıkarsa, yapı hemen boşaltılıyor.

Kesintisiz Kullanım seviyesi ise yapının tamamen hasarsız kalmasını hedefliyor. Bu seviye, nükleer tesis gibi hayati yapılarda aranıyor. Diğer yapılar için genellikle Hemen Kullanım hedefi yeterli sayılıyor.

Deprem Performans Analizi : Bina Türlerine Göre Gereksinimler

TBDY-2018, her bina için farklı performans hedefleri belirliyor. Bu hedefler, yapının kullanım amacına ve önem derecesine göre değişiyor. Yönetmelik, bu ayrımı Bina Kullanım Sınıfı (BKS) kavramı ile yapıyor. Her sınıf için farklı deprem düzeylerinde farklı hedefler tanımlanıyor.

BKS-I: Kritik Önemdeki Yapılar

Bu gruba hastaneler, itfaiyeler ve afet yönetim merkezleri giriyor. Bu binalar, büyük bir depremden sonra da çalışmaya devam ediyor. Bu nedenle, bu yapılar için en yüksek performans hedefleniyor. Tasarım depreminde Hemen Kullanım seviyesi şart koşuluyor. En büyük depremde bile Can Güvenliği seviyesi sağlanıyor.

TBDY-2018, bu yapıları “Deprem Tasarım Sınıfı 1a” olarak tanımlıyor. DD-2 depreminde Kontrollü Hasar, DD-1 depreminde ise en az Can Güvenliği hedefleniyor. Ayrıca DD-3 düzeyindeki daha sık depremlerde Sınırlı Hasar seviyesi zorunlu oluyor.

Uzun Süreli Kullanılan Yapılar

Okullar, yurtlar ve cezaevleri gibi yapılar bu grupta yer alıyor. İnsanlar bu yapılar içinde uzun süre kalıyor. Bu nedenle deprem sonrası tahliye güvenliği önem taşıyor. Bu binalarda da Hemen Kullanım seviyesi hedefleniyor. Büyük depremlerde en az Can Güvenliği seviyesi aranıyor.

TBDY-2018, bu yapıların önem katsayısını 1.5 olarak belirliyor. DD-2 düzeyinde Kontrollü Hasar, DD-1 düzeyinde ise Can Güvenliği şartı getiriliyor. Bu yapılar, tıpkı hastaneler gibi yüksek performans hedefi taşıyor.

Kısa Süreli ve Kalabalık Kullanım Alanları

Sinema, tiyatro ve spor salonları gibi yapılar bu sınıfta yer alıyor. İnsanlar bu yapılarda kısa süreli ve yoğun şekilde bulunuyor. Bu nedenle panik ve can kaybı riskini azaltmak için özel tedbirler gerekiyor.

2007 yönetmeliği, bu binalar için Can Güvenliği performansını asgari seviye olarak tanımlıyor. 2018 yönetmeliği ise bu yapıları BKS-II grubunda değerlendiriyor. Ancak kullanım yoğunluğu nedeniyle yine yüksek performans hedefi belirleniyor.

DD-2 depreminde Can Güvenliği, daha küçük depremlerde ise Hemen Kullanım hedefleniyor. Bu sayede bina deprem sırasında çökmeden tahliye yapılabiliyor. Yapısal hasarın sınırlı tutulması da panik ve yaralanmaları önlüyor.

Tehlikeli Madde İçeren Yapılar

Patlayıcı veya toksik madde içeren yapılar çevresel risk taşıyor. Bu nedenle yönetmelikler bu yapılarda yüksek performans seviyesi talep ediyor. 2007 yönetmeliği, tasarım depreminde Hemen Kullanım hedefliyor. Çok büyük depremde ise en az Göçmenin Önlenmesi seviyesi isteniyor.

2018 yönetmeliği de bu yaklaşımı sürdürüyor. Bu yapıların önem katsayısı genellikle 1.5 olarak tanımlanıyor. DD-2 düzeyinde SH veya KH, DD-1 düzeyinde ise GÖ seviyesi zorunlu hale geliyor. Böylece yapının çevreye zarar vermeden ayakta kalması sağlanıyor.

Diğer Binalar: Konut, Büro ve Endüstri Yapıları

Konutlar ve normal ofis binaları için tasarım depreminde Can Güvenliği seviyesi yeterli oluyor. 2007 yönetmeliği, bu yapıların 50 yılda %10 olasılıkla yaşanacak bir depremde ayakta kalmasını hedefliyor. Yapı ağır hasar alsa da çökme yaşanmamalı.

TBDY-2018, bu yapılar için DD-2 düzeyinde KH seviyesini yeterli görüyor. DD-1 gibi nadir depremlerde ise Göçmenin Önlenmesi hedefleniyor. Yönetmelik bu detayı doğrudan belirtmese de kapasite tasarımı kurallarıyla bunu sağlıyor.

Yani sıradan bir konut, can güvenliğini sağlayacak şekilde tasarlanıyor. Bu seviyeyi karşılamayan yapılar, riskli yapı kabul ediliyor. Böylece güçlendirme veya dönüşüm gündeme geliyor.

Performans Hedeflerinin Yönetmelikteki Karşılığı

TBDY-2018 ve DBYBHY-2007 yönetmelikleri, her bina türü için performans hedeflerini tablo halinde sağlıyor. Mühendisler, bu tablolardan yararlanarak analiz sonuçlarını yorumluyor. Bu tablolar, bina sınıfı, deprem düzeyi ve hedef performans seviyesini açıkça belirtiyor.

Örneğin konutlar, bürolar ve oteller için tasarım depreminde Can Güvenliği seviyesi yeterli oluyor. Daha büyük depremler için ise Göçmenin Önlenmesi seviyesi zorunlu hale geliyor. Bu sayede bina çökmeden ayakta kalıyor.

Okullar, hastaneler ve yurtlar gibi kritik yapılar için hedefler daha sıkı belirleniyor. Tasarım depreminde Hemen Kullanım seviyesi istenirken, büyük depremlerde en az Can Güvenliği seviyesi sağlanmalı.

Tehlikeli madde içeren yapılarda da benzer şekilde yüksek performans seviyesi şartı bulunuyor. Bu binalar, çevre ve insan sağlığı açısından risk taşıyor. Bu yüzden tasarım depreminde Hemen Kullanım, büyük depremde Göçmenin Önlenmesi hedefleniyor.

Bu hedefler sağlanamazsa, bina “yetersiz” sayılıyor. Bu durumda güçlendirme veya yeniden yapım gündeme geliyor. Böylece halkın can güvenliği sağlanıyor, şehirlerin yapı stoğu güvenli hale geliyor.

Deprem Performans Analizi Yazılımları

Deprem performans analizinde hesaplar karmaşık hale geliyor. Bu nedenle mühendisler, özel analiz yazılımlarından faydalanıyor. Bu yazılımlar, 3 boyutlu modelleme ve çeşitli analiz yöntemlerini destekliyor.

SAP2000

SAP2000, genel yapısal analiz programı olarak dikkat çekiyor. Mühendisler, bu programı hem akademik hem de uygulamalı projelerde tercih ediyor. Plastik mafsal tanımları ve pushover analiz yetenekleri güçlü bulunuyor. Türkiye’de farklı illerdeki binalar, bu yazılımla analiz ediliyor.

ETABS

ETABS, çok katlı bina analizine özel olarak geliştiriliyor. Mod birleştirme, pushover ve zaman tanım alanı analizlerini destekliyor. Kullanıcı dostu arayüzü sayesinde 3B modelleme kolayca yapılabiliyor. Mühendisler, bu programı yeni bina tasarımı ve mevcut yapı değerlendirmesi için yaygın şekilde kullanıyor.

ideCAD Structural

ideCAD, yerli ve TBDY-2018’e tam entegre bir yazılım olarak öne çıkıyor. Yazılım, performans değerlendirme modülü ile kapsamlı analiz olanağı sağlıyor. Otomatik plastik mafsal atama ve hasar bölgeleri kontrolü gibi özellikler sağlıyor. Kullanıcılar, yönetmeliğe göre otomatik rapor üretebiliyor.

STA4-CAD

STA4-CAD, Türkiye’de yaygın kullanılan başka bir yerli program oluyor. Program özellikle betonarme binalarda tercih ediliyor. Yeni sürümleri, mevcut yapıların performans analizini de destekliyor. Lineer olmayan analiz yapamasa da kapasite oranlarına göre yaklaşık değerlendirme sağlıyor.

Perform-3D

Perform-3D, doğrusal olmayan zaman tanım alanı analizlerinde öne çıkıyor. Yazılım, yüksek binalarda ve sismik izolatörlü sistemlerde kullanılıyor. Detaylı plastik mafsal modellemesi yapabiliyor. Ancak bu program ileri düzey kullanıcı bilgisi gerektiriyor.

Abaqus ve OpenSees

Abaqus ve OpenSees gibi yazılımlar, akademik araştırmalarda sıkça tercih ediliyor. Ayrıca sonlu eleman modellemeleri için güçlü bir platform sağlıyor. OpenSees ise açık kaynaklı bir deprem mühendisliği yazılımı olarak dikkat çekiyor. Her iki yazılım da ileri düzey malzeme modellemeleri sağlıyor.

Modelleme ve Raporlama Süreci

Tüm bu yazılımlar sayesinde yapıların üç boyutlu modelleri oluşturuluyor. Kolon, kiriş ve perde elemanları modele giriliyor. Donatı oranları ve malzeme dayanım değerleri sahadan elde ediliyor. Ardından analiz yöntemi seçiliyor ve hesaplamalar başlatılıyor.

Programlar, her elemandaki talepleri, oluşan hasarları ve bina genelindeki performans seviyesini raporluyor. Örneğin “%10 kirişler ileri hasar bölgesinde, kolonlar orta hasarda → Bina Can Güvenliği seviyesinde” şeklinde sonuçlar elde ediliyor.

Yazılım sonuçları, yönetmelik sınırlarıyla karşılaştırılarak performans seviyesi belirleniyor. Ancak mühendisler, yazılım çıktısını doğrudan kabul etmiyor. Her sonuç, mühendislik bilgisi ve yönetmelik kıstaslarıyla birlikte değerlendiriliyor.

Deprem Performans Analizi İçin Bilimsel Bulgular ve Uygulama Örnekleri

Bilimsel yayınlar ve kamu kurumlarının hazırladığı raporlar, performans analizi hakkında önemli bilgiler içeriyor. Bu çalışmalar, eski ve yeni yönetmeliklerin yapı performansına etkilerini net biçimde gösteriyor.

Deprem Performans Analizi İçin Yönetmeliklerin Karşılaştırmalı Sonuçları

Pamukkale Üniversitesi’nde yapılan bir tez çalışmasında, 1970’lerde inşa edilen 30 bina analiz ediliyor. Aynı binalar hem 2007 hem de 2018 yönetmeliklerine göre inceleniyor. Çalışma, 2018’in daha düşük deplasman kapasitesi verdiğini ortaya koyuyor. Bu da performans seviyesini düşürüyor.

Çalışma, yeni deprem haritasının bazı durumlarda talebi azalttığını gösteriyor. Ancak kapasite tarafındaki kısıtlamalar performansı ciddi şekilde etkiliyor. Bu durum, yeni yönetmeliğin daha koruyucu olduğunu kanıtlıyor.

Deprem Performans Analizi Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Uygun ve Celep tarafından yapılan bir çalışmada, bir çerçeve bina üç farklı yöntemle analiz ediliyor. Lineer statik, pushover ve zaman tanım alanı yöntemleri karşılaştırılıyor. Doğrusal analiz güvenli tarafta kalıyor. Nonlineer statik analiz ise daha gerçekçi sonuç veriyor. Zaman tanım alanı analizinde ise değişkenlik gözleniyor.

Bu bulgular, pushover analizinin pratikte güvenilir olduğunu gösteriyor. Aynı zamanda doğrusal yöntemlerin daha temkinli sonuç verdiği anlaşılıyor.

Deprem Performans Analizi İçin Malzeme Belirsizlikleri ve Bilgi Düzeyi

Yönetmelikler, malzeme dayanımı veya donatı bilgisi eksikse güvenlik katsayıları uygulanmasını öneriyor. Örneğin sınırlı bilgi düzeyinde kapasite %20 azaltılıyor. İstanbul gibi projelerin eksik olduğu bölgelerde bu uygulama büyük önem taşıyor.

Akademik çalışmalar, belirsizliklerin azaltılmasını öneriyor. Doğru analiz için kapsamlı veri toplamak gerekiyor. Girdi verileri doğru olmazsa analiz güvenilirliğini kaybediyor.

Deprem Performans Analizi İçin Gerçek Uygulama Örnekleri ve Güçlendirme Sonuçları

İzmir’de bir ilkokul binası üzerinde yapılan uygulamalı çalışma, analiz sonuçlarını güçlendirme kararıyla ilişkilendiriyor. 2007 ve 2018 yönetmeliklerine göre analiz edilen bina için kapsamlı veri toplanıyor. Beton sınıfı C20, donatı sınıfı ise S420 olarak belirleniyor.

Analiz sonucunda bina, 2007 yönetmeliğinde Can Güvenliği seviyesine yakın çıkıyor. Ancak 2018 yönetmeliğine göre bina yalnızca Göçmenin Önlenmesi seviyesini karşılıyor. Bu fark, güçlendirme kararının alınmasına neden oluyor.

Yapılan güçlendirme sonrası bina yeniden analiz ediliyor. Sonuçlara göre bina artık Kontrollü Hasar seviyesini sağlıyor. Bu seviye, 2018 yönetmeliğindeki hedefle örtüşüyor. Böylece güçlendirme, binanın performansını belirgin şekilde artırıyor.

Bu örnek, yönetmelik değişikliklerinin güçlendirme gerekliliğini nasıl ortaya koyduğunu gösteriyor. Aynı zamanda kapsamlı bilgi toplanarak yapılan analizlerin güvenilir sonuç verdiği görülüyor.

Deprem Performans Analizi İçin Resmi Hasar Gözlemleri ve Kentsel Dönüşüm Raporları

Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın 2020 sonrası raporları, yapı stokunun büyük kısmının 1999 öncesi yapıldığını vurguluyor. Bu yapıların çoğunda tasarım hataları, yetersiz donatı ve zayıf kolon gibi problemler tespit ediliyor.

2023 Kahramanmaraş depremleri sonrası yapılan gözlemler, güncel yönetmeliklere uygun binaların daha iyi performans gösterdiğini ortaya koyuyor. Göçen binaların çoğunda eski yönetmelik eksiklikleri öne çıkıyor. Yumuşak kat, kısa kolon ve düşük dayanımlı malzeme gibi sorunlar göçme sebebi oluyor.

Yeni yönetmeliklere uygun yapılan binaların çoğu ise Can Güvenliği veya daha iyi seviyede kalıyor. Bu durum, modern performans değerlendirme sistemlerinin önemini bir kez daha ortaya koyuyor.

Sonuç: Deprem Performans Analizi ile Güvenli Yapılar Hedefleniyor

Deprem performans analizi, mevcut yapıların güvenliğini değerlendirmek için en etkili yöntemlerden biri oluyor. 2007 ve 2018 yönetmelikleri, bu süreci bilimsel temellere dayandırıyor. Özellikle 2018 yönetmeliği, daha sıkı ve güvenli bir çerçeve sağlıyor.

Analiz süreci; veri toplama, modelleme ve hesaplama aşamalarından oluşuyor. Bu aşamalar, yazılımlar ve saha verileriyle destekleniyor. Elde edilen sonuçlar, yapının hangi performans seviyesinde olduğunu belirliyor.

Bu analizler sayesinde mühendisler, hangi binaların riskli olduğunu net biçimde tespit ediyor. Güçlendirme veya yeniden yapım kararları bilimsel temele dayanıyor. Aynı zamanda kamu kurumları da bu verilerle şehir planlaması yapıyor.

Bilimsel yayınlar, uygulamalı örnekler ve resmi raporlar, bu sürecin ne kadar gerekli olduğunu ortaya koyuyor. Sonuç olarak, deprem performans analizi ile daha güvenli, daha dayanıklı ve yaşanabilir şehirler hedefleniyor.