YENİ KENT MERKEZİNDE

(BAYRAKLI SALHANE/TURAN BÖLGESİ-ALSANCAK LİMAN

ARKASI KESİMİ VE SALHANE BÖLGESİ)

YAPILACAK YÜKSEK BİNALAR İÇİN

ZEMİN GEOTEKNİK VE YAPI /DEPREM MÜHENDİSLİĞİ PROJE VE

RAPORLARINDA UYULMASI GEREKEN TEKNİK ÖNERMELER

1. Zemin Araştırması Çalışma Programı: (zemin ve yapı özellikleri, zemin deneyleri,

sondaj sayısı, sondaj derinliği, arazi ve laboratuar çalışmaları, yer altı su seviyesi, sismik,

MASW, mikrotremör ve benzeri, iksa temel sistemi, bodrum kat sayısı, zemin iyileştirilmesi

ve derin temel ile yapı için tasarlanan derin temel ve zemin iyileştirilmeleri için uygulama

sonrası yapılması planlanan çalışmaların metodolojisi gibi, geoteknik, jeofizik ve jeolojik

çalışmaların tanımlanması) Bayraklı Belediyesi İmar ve Şehircilik Müdürlüğü tarafından

değerlendirilecektir. Bu değerlendirme sonucu belirlenen önermeler doğrultusunda arazi ve

laboratuar çalışmalarına başlanarak, zemin etüt raporu ve geoteknik rapor hazırlanacaktır.

2.Kazıklı veya kazıklı radye temellerde sondaj derinliği, eşdeğer radye temel seviyesinden

itibaren bina kısa kenarlarının 1.5 katı kadar aşağı iner.

Hsondaj=Heşdeğer radye+ 1.5× B+Df

Hsondaj=Lkazık ×1.5 +Df

Kazıklı temellerde sondaj derinliği etkili gerilme derinliğine göre de seçilebilir. Etkili gerilme

derinliği hesapları eşdeğer radye temel seviyesinde itibaren başlar

Hsondaj :sondaj toplam derinliği

Heşdeğer radye :kazıklı temellerde eşdeğer radye temel seviyesi

Lkazık :kazık boyu

B :bina veya kazık başlığı (radye) kısa kenarı

Df :kazık başlığı ile tabii zemin yüzeyi arasındaki düşey mesafeyi ifade

( Radye temel kalınlığı dahil)

3.Dinamik zemin davranışı analizleri için kurulacak zemin modelinin parametrelerini elde

etmek üzere sondaj derinliği Madde 2’ deki formüllere göre belirlenir. Ancak; sondaj

derinliği hiçbir koşulda 100 m.den az olamaz Alınan örselenmiş ve örselenmemiş zemin

örnekleri üzerinde amaca hizmet eden nitelik ve sayıda ilgili zemin mekaniği ve dinamiği

laboratuar deneyleri gerçekleştirilecektir. Karot iç çapı en az 70 mm. olacak kuyu içi sismik

deneyinin yapılabilmesi için kuyular kılıflanacaktır.

Madde 15 ‘e göre hesap yapılması durumunda sondaj derinliği en az 2 adet 250m

yapılacaktır.

Bütün sondaj yükseklikleri 0.00 tabii zemin kotundan itibaren başlayacaktır.

4.Kazıklı temel veya kazıklı radye temel sistemlerinin projelendirildiği binalar için yapılacak

konsolidasyon ve /veya ödometre deneyleri mutlaka eşdeğer radye temel seviyesinin altından

alınacak, suya doygun kohezyonlu zemin tabakalarında profili temsil edecek sayı ve

nitelikteki örnekler üzerinde yapılmış olacaktır.

5.Kazık uç seviyesinde kohezyonlu zemin tabakası bulgulandığı takdirde bu tabakadan

örselenmemiş örnek(Shelby tüp ile) alınacaktır. Bu seviyeden alınacak örnekler üzerinde

zemin mekaniği sınıflandırma deneyleri (elek analizi, kıvam limitleri), doğal su içeriği tayini

eksiksiz gerçekleştirilecektir ayrıca bu seviyeye ait zemin örnekleri üzerinde

konsolidasyonsuz drenajsız(UU) ve/veya konsolidasyonlu drenajsız boşluk suyu basıncı

ölçümlü (CU) üç eksenli basınç deneyi sahayı temsil edecek sayıda olacaktır.

6.Zemin modelinin belirlenmesi için ayrıca uygulamalı jeofizik ölçümleri ile sahada

mikrotremör, MASW ve kuyu içi sismik deneyleri yapılacaktır. MASW ve kuyu içi sismik

deneyleri kuyu içindeki zemin tabakalarının kayma dalga hızlarını sağlayacak nitelikte

olacaktır.

7.Kumlu zemin tabakalarında sıkışma hesapları in-situ SPT ve/veya CPT deney bulguları

kullanılarak yapılacaktır.

8.Bina inşaat ruhsatı düzenlenmeden, kazı, iksa, zemin iyileştirilmesi, derin temel ve benzeri

imalatlar yapılmayacaktır.

9.Sığ temellerde, kazıklı temellerde ve kazıklı radye temellerde temel sisteminin genel temel

taşıma kapasitesi güvenlik faktörü, ileri düzey deneysel çalışmalar yapılmadığı sürece en az

f=3.0 alınır. Temel geoteknik analizlerinde deprem yükleme koşulları altında temel ve zemin

kalıcı plastik şekil değiştirme olmayacağı ortaya konulacaktır (Toplam oturma ve farklı

oturma kriterleri deprem yükleme koşulları içinde sağlanmalıdır).

10.Yapı imalat aşaması bittikten sonra genel literatürlerde belirtilen oturma kriterlerini

aşmamak ve ayrıca otopark rampa, yapı girişlerini, tesisat kanallarını etkilememek üzeri her

türlü temel sisteminde farklı oturma kriteri olarak açısal disitorsiyon parametresi (β=δ/L)

kullanılacaktır. Açısal distorsiyon (β) parametresi her türlü temel sisteminde β≤1/350 sınırını

sağlamak zorundadır.

Zemin etüdü ve takip eden geoteknik analizler sonucunda farklı oturma sınırını sağladığından

emin olunduğu takdirde, yapı imalatı bittikten sonra uzun dönemde oluşan toplam oturma

sınırı, killi zeminlerde tekil ve sürekli temellerin dışındaki temel sistemleri için 150 mm’ ye

çıkarılabilir ancak bu tür yapılarda beklenen toplam oturmanın üniform olacağı kapsamlı arazi

bulguları ve mühendislik analizleri ile ortaya konulmalıdır.

11.Zemin profillerinde sıvılaşma potansiyeli arazi ve laboratuar deneylerine dayanan

yöntemler kullanılarak hesaplanacaktır. Sıvılaşma potansiyelinin bulunduğu bölgelerde temel

kazıklarının yanı sıra uygun zemin iyileştirme önlemleri de uygulanacaktır.(jetgrout, taş kolon

uygulaması vb) bu tür zemin profilleri için proje raporunda sıvılaşmaya karşı güvenlik

faktörünün F>1.25 olduğu ortaya konacaktır.

Sıvılaşma analizlerinde M=6.5 deprem büyüklüğü kullanarak, en düşük yüzey ivmesi ise

amin =40g alınacaktır. Sıvılaşma potansiyeli hesaplarının yanı sıra sıvılaşan zeminin yanal

yayılma potansiyeli de değerlendirilecektir.

12.Temel kazısı sırasında komşu binaların temel taban seviyesinin altına inilmesi durumunda

bu yapılarda hasara yol açacak deplasmanların oluşmasını önleyecek şekilde iksa projesi

hazırlanacaktır.(Derin göçmeye karşı güvenlik faktörü en az 1.5 olacaktır.)

13.Bu bölgede yapılacak yüksek yapılarda en az üç bodrum kat yapılması önerilir. Bu koşul

Belediyesince zemin özelliklerini ve arazi eğimini dikkate alan gerekçelere dayalı olarak

azaltılıp arttırılabilecektir.

14.Yapı devrilme tahkiki yapılacaktır. Derin temel olması durumunda çekme kazıklarının

oluşma durumu kontrol edilecek, bu tür kazıkların yeterli çekme güvenliğini sağladığı ortaya

konulacaktır.(çekmeye karşı güvenlik faktörü F=1.5)

15.H>60 mm olan kazıklı yüksek binalar için deprem analizleri aşağıdaki şekilde

yapılacaktır:

(H: Tamamı yer altında olan ve binayı tümü ile kuşatan yatay rijitlikli çevre perdelerine sahip

bodrum katlar hariç olmak üzere en düşük döşeme seviyesinden itibaren son kat tavan döşeme

kotuna olan yüksekliktir.)

a)Dinamik yapı-kazık-zemin etkileşimi analizleri geçerliliği kabul edilmiş bir yöntem ile

yapılacaktır. Bu amaçla kullanılabilecek bir yöntem Ref (3)’ te tanımlanmıştır. Bu kapsamda

yapılacak kinematik etkileşim analizinde, taban kayasında veya kazıkların alt ucundan daha

yukarıda olmamak üzere mühendislik taban kayası seviyesinde tanımlanan deprem yer

hareketleri göz önüne alınacaktır.

(i) Mühendislik kayası seviyesi için 2 adet en az 250 m derinliğe kadar sondaj yapılacak tüm

sondaj derinliği boyunca zemin tabakalarını kayma dalgası hızları tespit edilecektir. Kayma

dalgası hızının Vs≥760m/s olduğu seviye, mühendislik taban kayası seviyesi kabul

edilecektir. Kabul edilen mühendislik taban kayası seviyesinden 250m derinliğe kadar tüm

zemin tabakalarında kayma dalgası hızı Vs≥760m/s koşulunu sağlamalıdır(Şekil -1). Kayma

dalgası hızı korelatif ilişkiler kullanılarak belirlenmeyecektir. Sahada doğrudan yapılacak

derin jeofizik ölçümlere (kuyu içi sismik-(cross-hole(karşıt kuyu))dayanan kayma dalga

hızları proje hesaplarında kullanılacaktır.

(ii) Kayma dalga hızının Vs≥760m/s olduğu zemin tabakasının 250 m derinlik boyunca tespit

edilmemesi durumunda, 250 m derinlikten sonraki tabakalarda Vs≥ 760 m/s değerinde tespit

edildiği ilk tabaka mühendislik taban kayası olarak dikkate alınacaktır. (Şekil-2)

b)Ref(3) ve benzeri literatüre göre yapılacak ‘’kinematik etkileşim analizi” nde taban

kayasından zemin-kazık alt sisteminde etki ettirilecek deprem yer hareketleri en az 7 adet

olmak üzere, Ref (2) Bölüm 1.2, Ek A ve EK B’ye göre (D1), (D2) ve (D3) Deprem

Düzeyleri ve B zemin sınıfı için tanımlanan tasarım ivme spektrumları ile uyumlu olacak

şekilde moment büyüklüğü yaklaşık Mw=6-7 aralığında olan yakın ve uzak depremlerin

kayıtları içinden seçilerek ölçeklendirilecektir. Bu amaçla ref 4’ te verilen bilgisayar

yazılımından yararlanılabilir.

(i) Üstyapı için “performansa göre tasarım’’ yaklaşımı çerçevesinde, zaman tanımı alanında,

nonlineer analizin zorunlu olduğu yüksek binalarda (bkz Madde 15 d), en az 7 adet olmak

üzere seçilen deprem kayıtlarının her iki yatay bileşeni de ölçeklendirmede göz önüne

alınacak ve her iki yatay bileşen aynı anda taban kayasından zemin-kazık alt sisteminin

özelliklerinin iki yatay doğrultuda birbirinden farklı olması durumunda, ölçeklendirilen yatay

deprem bileşenleri 90 derece döndürülerek taban kayasından sisteme tekrar etki ettirilecek ve

böylece kinematik etkileşim analizleri toplam olarak en az 2*7=14 farklı yer hareketi için

yapılmış olacaktır.

(İİ) Üstyapı analizinin Ref.(1)’ e göre azaltılmış deprem yükleri altında “Mod Birleştirme

Yöntemi” ile lineer olarak yapıldığı durumlarda ise (bkz. Madde 16 b), taban kayasında göz

önüne alınan her bir yatay deprem doğrultusu için, en az 7 adet olmak üzere, tek bileşenli

deprem yer hareketlerinin tanımlanması yeterlidir.

c) (D1), (D2)ve (D3)Deprem Düzeyleri için Ref(3) ve benzeri literatüre göre yapılan

kinematik etkileşim analizleri sonucunda bina temelinin altında zaman tanım alanında elde

edilen “etkin temel hareketleri” ve bunlardan hesaplanan ortalama “etkin temel ivme

spektrumları” %35 oranında büyütülerek uygulanacaktır.

d) Üstyapı deprem analizleri yukarıdaki (c) paragrafına göre bulunan “etkin temel hareketleri”

göz önüne alınarak, Ref (3) ve benzeri literatürde belirtilen eylemsizlik etkileşimini de

kapsamak üzere, “performansa göre tasarım” yaklaşımı çerçevesinde zaman tanım alanında

nonlineer analizler olarak yapılacaktır. Ref(1)’ de yüksek binaların deprem tasarımına ilişkin

özel yönetmelik bölümü yürürlüğe girinceye kadar Ek-1 göz önüne alınarak uygulanacaktır.

e) Ek-1’de sargı donatısı içindeki bölgenin en dış lifindeki beton basınç birim şekil

değiştirmesi ise donatı çeliği birim şekil değiştirmesi için tanımlanan üst limitler ve göreli kat

ötelemesi oranlarının üst limitleri aşağıda verilmiştir:

(i) REf(1)’ e göre süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemlerdeki sargı donatısı koşullarını

(madde 3.3, 3.4, 3.5, 3.6)sağlayan betonarme elamanlarda, sargı donatısı içindeki bölgenin en

dış lifindeki beton basınç birim şekil değiştirmesi ile donatı çeliği birim şekil değiştirmesi için

tanımlanan üst limitler;

Tasarım aşaması (I-B)’de εcg=0,010 ve εs=0.030, Tasarım aşaması (III) de ise

εcg =0.0135 ve εs=0.040 olarak alınacaktır.

(ii)Göreli kat ötelenmesi oranlarının üst limitleri; tasarım aşaması (I-B)’ de %2.0 tasarım

aşaması (III)’de ise %2.5 olarak alınacaktır.

16.H≥60 m olan kazıklı yüksek binalar için deprem analizleri aşağıdaki şekilde yapılacaktır:

(H tamamı yer altı altında olan ve binayı tümü ile kuşatan yüksek yatay rijitlikli çevre

perdelerine sahip bodrum katlar hariç olmak üzere en düşük döşeme seviyesinden itibaren son

kat tavan tavan döşeme üst kotuna olan yüksekliktir .)

a) Bu gruba giren kazıklı yüksek binalarda birinci seçenek olarak, yukarıdaki Madde 15’ e

göre yapılan ve dinamik yapı-kazık-zemin etkileşimi analizlerini de içeren “Performansa Göre

Tasarım” yaklaşımı aynen uygulanabilir.

b)Bu gruba giren kazıklı yüksek binalarda ikinci seçenek olarak, sadece (D2) deprem düzeyi

için yapılan dinamik yapı-kazık-zemin etkileşimi analizlerinden elde edilen ve Madde 15 c’

ye göre %35 oranında büyütülen “etkin temel ivme spektrumu” ile “zemin kazık altsistemi

eşdeğer dinamik rijitlik matrisi’’ esas alınarak, Ref (3)ve benzeri literatürlerde açıklandığı

üzere üstyapı için Ref (1)’ e göre azaltılmış deprem yükleri altında “mod birleştirme

Yöntemi” ile lineer “eylemsizlik etkileşimi analizi” yapılabilir. Ancak bina taşıyıcı sistemi

mutlaka “süneklik düzeyi yüksek sistem” olarak tanımlanacak; betonarme kolon, kiriş ve

perdeler için Ref (1) madde 3.3, 3.4, 3.5, ve 3.6’da verilen koşullar uyulacaktır.

c) Bu gruba giren yüksek binalarda üçüncü seçenek olarak, Ref (1) Bölüm 6.2’ deki Tablo

6.2’ ye İlişkin Notların (b) paragrafı aşağıdaki şekilde revize edilerek, tümü ile Ref (1)’ e göre

aşağıdaki şekilde analiz yapılabilir. Ancak bina taşıyıcı sistemi mutlaka “süneklik düzeyi

yüksek sistem” olarak tanımlanacak; betonarme kolon, kiriş ve perdeler için Ref (1) Madde

3.3, 3.4, 3.5 ve 3.6 ‘da verilen koşullara uyulacaktır.

(i) Ref (1)Tablo 6.2 ‘de belirtilen en üst zemin tabakası, kazıkların alt ucundaki tabaka olarak

dikkate alınacaktır. Ancak bu tabakanın altında, yukarıdaki Madde 3’ te tanımlanan sondaj

derinliği boyunca kayma dalgası hızının azalmadığı gösterilecektir. Aksi durumda Ref (1)

Tablo 6.2 ‘de belirtilen en üst zemin yerel zemin sınıfı Z4 olarak alınacaktır.

(ii) Ref (1) Bölüm 2.8’ de tanımlanan mod birleştirme yöntemi ile yapılacak hesapta, kazıklar

ve kazık başlığı (radye temel ) kütleleri de dahil olmak üzere, bina taşıyıcı sisteminin

elamanları olarak üstyapı ile birlikte göz önüne alınacaktır. Her bir kazık boyunca, yayılı

kazık kütlesi toplulaştırılarak belirli aralıklarla yığılı kütle olarak modellenecektir. Kazık

çevresindeki zemini yaklaşık olarak göz önüne alınmasını sağlamak üzere, kazık yığılı

kütlelerin 1.8 katı hesaba katılacaktır.

(iii) Kazık-zemin etkileşiminde kullanılacak zemin yaylarının yük-yer değiştirme ilişkilerinde

literatürde tanımlanan p-y (birbirine dik iki yatay doğrultuda, kazık boyunca) t-z (eksenel

doğrultuda kazık çeperinde kazık boyunca ) Q-Z (kazık ucunda) eğrileri göz önüne

alınacaktır. Bu eğrileri tanımlayan zemin parametreleri, mutlaka geoteknik konusunda uzman

inşaat mühendisi tarafından belirlenecektir. Kazıklarda grup etkisi, uygun yaklaşımlarla

dikkate alınacaktır.

(iv) Yukarıdaki (i) (ii)ve (iii)alt-paragraflarına göre yapılan analiz sonucunda kazıklarda elde

edilen iç kuvvetler, kazıkların tasarımından doğrudan kullanılacaktır. Ancak üstyapı da elde

edilen iç kuvvet ve yer değiştirmeler kazıklar dikkate alınmaksızın Ref(1) Bölüm 2.4’ e göre

Z4 yerel zemin sınıfı esas alınarak bina temelinin altında tanımlanan tasarım ivme

spektrumdan ayrı bir analiz ile üstyapıda elde edilecek iç kuvvet ve yer değiştirmelerden

daha küçük olmayacaktır.

17.Yukarıdaki Madde 15 ve Madde 16’ nın kapsamı dışında kalan ve kazıklı temel

yapılmayan yüksek bina kısımları için kullanılacak tasarım ivme spektrumu aşağıdaki şekilde

belirlenir.

a)Tasarım ivme spektrumu Ref (1) Madde 2.4.4’ e göre yerel deprem ve zemin koşulları

gözönüne alınarak, konusunda uzman inşaat mühendisi tarafından yapılacak özel

analizler(nonlineer zemin büyütmesi analizleri) ile belirlenir. Ancak bu şekilde elde edilecek

tasarım ivme spektrumunun ordinatları, Z4 Yerel Zemin Sınıfı esas alınarak Ref (1) Bölüm

2.4 ‘e göre belirlenen değerlerden daha küçük olmayacaktır.

b) Yukarıdaki (a) paragrafına uyulmaması durumunda, Ref (1) Bölüm 2.4’ te tanımlanan

tasarım ivme spektrumu için spektrum karakteristlik periyotları, Ref (5)’ de önerildiği üzere

Ta=0.10 s ve Tb=1.5 s olarak alınabilir.

18. Yüksek binalarda ön boyutlandırma aşamasında yüksek süneklik davranışı sağlamak

üzere kolon ve perde kesitlerinin G+Q yüklemesi durumunda aşağıdaki (i), (ii) koşulların

sağlanmasına özen gösterilecektir .

(i) Kolon kesit alanı için: Ac> NG+Q/(0.35*fck)

(ii)Perde kesit alanı için: Aw>NG+Q/(0.25*fck)

Ayrıca Ref (1)’ de verilen Madde 3.3.1.2’ de tanımlanan 0.50 yerine 0.35 katsayısı

kullanılacaktır. Kolon perde ve kirişlerde Ref(1) de tanımlanan süneklik düzeyi yüksek

tasarım koşullarını sağlamak amacı ile Ref(1)’ de Madde 3.3-3.4-3.5-3.6 da verilen koşullara

uyulacaktır.

19. Yüksek yapılarda C30’ dan daha düşük dayanımlı beton kullanılmayacaktır.

Beton dayanımının C50’ den daha yüksek olduğu betonarme binalarda, yüksek mukavemetten

kaynaklanan etkileri de dikkate alarak, yeterli sünekliğin sağlandığı, kapsamlı bir

değerlendirme raporu ile sunulacaktır.

Temel betonu döküm kalınlığı, hidratasyon nedeni ile beton tabakası orta noktası ile yüzeyi

arasında meydana gelen sıcaklık farkına bağlı olarak belirlenecektir. Bu sıcaklık farkının

hiçbir durumda 20 derece’ yi geçmemesi sağlanacaktır.

Temel betonun tabakalar halinde dökülmesi durumunda, farklı beton tabakalarının bir bütün

olarak çalışması için gerekli olan kayma donatısı hesapla gösterilecek detaylandırılacaktır.

20. Yüksek Yapıların Tasarımında Yapısal Olmayan Mimari Elemanlar ile Mekanik ve

Elektrik Donanımlarının tasarımına ilişkin kurullar Ek-1’ de verilmiştir.

21. H≥60 m olan yüksek binaların gerçek davranışlarını izlemek, ilgili yönetmelikleri

güncellemek büyüklüğünden bağımsız olarak herhangi bir deprem sonrası kısa sürede yapıda

hasar olup olmadığını tahmin etmek amacıyla, bu binalara en az 14 adet senkronize çalışmalı

ve en az 16-bit çözünürlüklü dijital bir kayıt sistemine bağlanmalıdır. Tüm sistem, elektrik

ve/veya iletişimin kesilmesi durumda en az bir hafta veri toplama işlevini sürdürebilmelidir.

REFERANSLAR

(1) Bayındırlık ve iskan Bakanlığı (2007). “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar

Hakkında Yönetmelik” ,Resmi Gazete No26454-06.03.2007

(Değişiklik: Resmi gazete No 26511-03.05.2007),Ankara

(2) Ulaştırma Bakanlığı (2008), “Kıyı ve liman Yapıları, Demiryolları, Hava Meydanları

İnşaatlarına İlişkin Deprem Teknik Yönetmeliği” Resmi Gazete No 26617-18.08.2007

(Değişiklik: Resmi Gazete No 27092 – 26.12.2008 ), Ankara

(3) AYDINOĞLU, M.N. “Zayıf Zeminlerde Yapılan Binalarda Dinamik Yapı – kazık –

zemin Etkileşimi için Uygulamaya Yönelik Bir Hesap Yöntemi” Boğaziçi Üniversitesi,

Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü, Deprem Mühendisliği Anabilim dalı,

Rapor no.2011/1, Mayıs 2011, İstanbul http://www.koeri.boun.edu.tr/depmuh_index.as

(4) Pacific Earthquake Engineering Research Center (2011). “PEER ground Motion

Database”. Universty of California Berkeley.

http://peer.berkeley.edu/peer_ground_motion_database/site

(5) 106G159 numaralı TUBİTAK 1007 Kamu ve Araştırma ve Geliştirme Projesi

EK-1:PERFORMANSA GÖRE TASARIM İLKELERİ

NOT: EK-1 hazırlanırken “İstanbul Yüksek Binalar Deprem Yönetmeliği -Son Taslak

Versiyon – IV, Mayıs 2008’ den yararlanılmıştır.

SİMGELER

Ae :Mimari elamana veya mekanik, elektrik donanımına etkiyen en büyük ivme

Aen :n’ ince titreşim modunda mimari elamana veya mekanik, elektrik donanımına etkiyen

en büyük ivme

Be : Mimari elamana veya mekanik, elektrik donanıma uygulanan büyütme katsayısı

(El)e :Etkin eğilme rijitliği

Fce :Betonun ortalama dayanımı

Fye :Çeliğin ortalama dayanımı

Fck :Betonun karakteristik dayanımı

Fyk :Çeliğin karakteristik dayanımı

Fa :Kısa periyotlu spektral ivme için zemin etkisi katsayısı

Fe :Mimari elamana veya mekanik, elektrik donanıma etkiyen eşdeğer deprem yükü

Fv :1 saniye periyotlu spektral ivme için zemin etkisi katsayısı

hx,hy :Mimari elamanın veya mekanik elektrik donanımın üst ve alt bağlantı noktalarının

ilgili kat tabanından itibaren yüksekliği

ke :Mimari elamanın veya mekanik ,elektrik donanımın ve/veya bina taşıyıcı sistemine

bağlantısının etkin rijitlik katsayısı

me :Mimari elamanın veya mekanik ,elektrik donanımın kütlesi

mj :j’ince katın kütlesi

Mxin :x doğrultusundaki depremde n’inci modda i’inci katta aynı doğrultuda meydana gelen

kat kesme kuvvetine ilşkin etkin kütle

Mn :Etkin plastik moment

My :İlk akma momenti

N :Binanın zemin üstündeki kat sayısı

n :Hareketli Yük Katılım Katsayısı

R :Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı

Ra :Deprem Yükü Azaltma Katsayısı

Re :Mimari elamana veya mekanik, elektrik donanıma uygulanan davranış katsayısı

Sae :Elastik spektral ivme

Saen :n’inci moda karşı gelen elastik spektral ivme

Ss :Refarans zemin sınıfı için kısa periyotlu spektral ivme

S1 :Refarans zemin sınıfı için 1 saniye periyotlu spektral ivme

SMS :Gözönüne alınan zemin sınıfı için kısa periyotlu spektral ivme

SM1 :Gözönüne alınan zemin sınıfı için 1 saniye periyotlu spektral ivme

T :Doğal titreşim periyodu

Te :Mimari elamanın veya mekanik, elektrik donanıma ve/veya bina taşıyıcı sistemine

Bağlantısına ilişkin

doğal titreşim periyodu

To :Spektrum köşe periyodu

TL :Uzun periyot bölgesine geçiş periyodu

Ts :spektrum köşe periyodu

Vxin :x doğrultusundaki depremde n’inci modda i’inci katta aynı doğrultuda meydana gelen

kat kesme kuvveti

Vt,min :Minimum taban kesme kuvveti

W :Minimum taban kesme kuvvetinin hesabında gözönüne alınan toplam bina ağırlığı

Βv :Betonarme perdede kesme kuvveti dinamik büyütme katsayısı

δe :Mimari elaman veya mekanik, elektrik donanımla ilgili göreli yerdeğiştirme

(δi)max/hi: Bina taşıyıcı sistemi için i’ince katta izin verilen en büyük göreli kat ötelemesi

oranı

εcg :Sargı donatısı içindeki bölgeninen dış lifindeki beton basıç birim şekil değistirmesinin

üst sınırı

εs :Donatı çeliği birim şekil değiştirmesi üst sınırı

ΓXn : x doğrusundaki deprem için n’inci moda ait modal katkı çarpanı

Qxjn :n’ince modda j’inci katın kütle merkezinin x doğrultusundaki mod şekil genliği

Qyjn :n’ince modda j’ince katın kütle merkezinin y doğrultusundaki mod şekil genliği

Qθjn :n’inci modda j’inci katın kütle merkezinden geçen eksen etrafındaki dönme cinsinden

mod şekli genliği

Qy :Etkin plastik momente karşı gelen akma eğriliği

Qy’ :İlk akma momentine karşı gelen eğriliği

S : Sönüm oranı

1.GENEL ESASLAR

1.1 GENEL YAKLAŞIM: PERFORMANSA GÖRE TASARIM

Bu Ek-1 kapsamındaki verilen ilkeler, deprem etkileri altında temel ilke olarak performansa

göre tasarımı esas alır. Bu tasarım yaklaşımında, belirli düzeylerdeki deprem yer hareketleri

altında yüksek binaların taşıyıcı sistem elamanlarında oluşabilecek hasar limitlerinin altında

kalıp kalmadığı kontrol edilir. Kabul edilebilir hasar limitleri, çeşitli deprem düzeylerinde

yapı için öngörülen performans hedefleri ile uyumlu olacak şekilde tanımlanır. Eleman

düzeyinde hesaplanması öngörülen deprem hasarı, şiddetli depremlerde genel olarak doğrusal

elastik sınırlar ötesinde meydana nonlineer deformasyonlara karşı geldiğinden, performansa

göre tasarım yaklaşımı, doğrusal olmayan (nonlineer) analiz yöntemleri ve şekil değiştirmeye

(deformasyona) göre tasarım kavramı ile doğrudan ilişkilidir. EK-1’de hasarın sınırlı

olmasının öngörüldüğü performans hedefleri için, geleneksel dayanıma göre tasarım ilkesi

çerçevesinde doğrusal (lineer) analiz yöntemlerinin kullanılmasına da izin verilmektedir.

2.DEPREM DÜZEYLERİ

2.1 DEPREM DÜZEYLERİ

Teknik Önermeler kapsamındaki yüksek binaların performansa göre tasarımında esas alınacak

deprem düzeyleri aşağıda tanımlanmıştır.

2.1.1 (D1) Deprem Düzeyi

Bu deprem düzeyi, Teknik Önermeler kapsamındaki yüksek binaların servis ömürleri boyunca

meydana gelebilmesi olasılığı fazla olan sık ancak şiddeti çok yüksek olmayan deprem yer

hareketlerini ifade etmektedir. (D1) düzeyindeki depremin 50 yılda aşılma olasılığı %50, buna

karşı gelen dönüş periyodu ise 72 yıldır.

2.1.2 (D2) Deprem Düzeyi

Bu deprem düzeyi, Teknik Önermeler kapsamındaki yüksek binaların 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

karşı gelen dönüş periyodu ise 475 yıldır.

2.1.3 (D3) Deprem Düzeyi

Bu deprem düzeyi, Teknik Önermeler kapsamındaki yüksek binaların maruz kalabileceği en

şiddetli deprem yer hareketini ifade etmektedir. (D3) düzeyindeki bu çok seyrek depremin 50

yılda aşılma olasılığı %2, buna karşı gelen dönüş periyodu ise 2475yıldır.

3.YÜKSEK BİNALAR İÇİN TANIMLANAN PERFORMANS DÜZEYLERİ,

PERFORMANS BÖLGELERİ VE PERFORMANS HEDEFLERİ

Yüksek binaların performans düzeyleri, deprem etkisi altında meydana gelmesi

beklenen hasarlara bağlı olarak aşağıda tanımlanmıştır. Bu performans düzeyleri için kabul

edilebilir hasar limitleri, her bir yapı tipi veya elemanı için ayrı ayrı ve sayısal olarak

tanımlanacaktır.

3.1. MİNİMUM HASAR /KESİNTİSİZ KULLANIM PERFORMANS DÜZEYİ

(MH/KK)

Minimum Hasar (kesintisiz Kullanım) Performans Düzeyi, yüksek binalarda ve bunları

oluşturan elemanlarda deprem etkisi ile hiç yapısal olmayan hasar meydana gelmemesi veya

meydana gelecek hasarın çok sınırlı düzeyde olması durumunu tanımlayan performans

düzeyidir. Bu durumda yüksek bina kesintisiz olarak kullanılmaya devam eder veya meydana

gelebilecek aksamalar bir kaç gün içinde kolayca giderilebilecek düzeyde kalır.

3.2. KONTROLLU HASAR /CAN GÜVENLİĞİ PERFORMANS DÜZEYİ (KH/CG)

Kontrollü Hasar (Can Güvenliği) Performans Düzeyi, yüksek binalar ve bunları oluşturan

elemanlarda deprem etkisi altında sınırlı ve onarılabilir düzeyde yapısal ve yapısal olmayan

hasarın meydana gelmesine izin verilen performans düzeyi olarak tanımlanır. Bu durumda

yüksek binanın kullanımında kısa süreli (birkaç hafta veya ay) aksamaların meydana gelmesi

normaldir.

3.3. İLERİ HASAR /GÖÇMEME GÜVENLİĞİ PERFORMANS DÜZEYİ (İH/GG)

İleri hasar (Göçmeme Güvenliği) performans düzeyi yüksek binalarda ve bunları oluşturan

elamanlarda deprem etkisi altında göçme öncesinde meydana gelen ileri derecedeki yaygın

hasarı temsil etmektir. Bu durumda, yüksek binanın kullanımında uzun süreli aksamaların

meydana gelmesi, hatta binanın kullanımına son verilmesi mümkündür.

3.4 PERFORMANS BÖLGELERİ

Yukarıda tanımlanan performans düzeyleri arasında performans bölgeleri tanımlanır.(Şekil

3.1.) (MH/KK) Performans Düzeyi’ nin altında kalan bölge Minimum Hasar/kesintisiz

kullanım performans bölgesi (MK/KK) Performans düzeyi arasında kalan bölge Kontrollü

Hasar /can güvenliği performans bölgesi, (KH/CG) Performans düzeyi ile (İH/GG)

performans düzeyi arasında kalan bölge ileri hasar / Göçmeme güvenliği Performans bölgesi

ve (İH/GG) Performans düzeyinin üstündeki bölge Göçme bölgesi olarak tanımlanır.

3.5. YÜKSEK BİNALAR İÇİN ÖNGÖRÜLEN MİNİMUM PERFORMANS

HEDEFLERİ

Yüksek binalar için öngörülen minimum performans hedefleri, yukarıda tanımlanmış bulunan

deprem düzeylerine bağlı olarak aşağıda verilmiştir.

3.5.1. Kullanım bakımından Normal Sınıf’ a giren yüksek binaların (konut, otel, ofis binaları,

vb.) performanslarının (D1) depremi altında Minimum Hasar/ Kesintisiz kullanım performans

Bölgesinde (D2) depremi altında Kontrollü Hasar/Can Güvenliği performans Bölgesinde ve

(D3) depremi altında İleri Hasar/Göçmeme Güvenliği Performans Bölgesinde olması ön

görülmektedir.

3.5.2. Kullanım bakımından Özel sınıf’ a giren yüksek binalar (sağlık, eğitim, kamu yönetim

binaları, vb.) performanslarının ise, (D2) depremi altında Minimum Hasar/Kesintisiz

Kullanım performans Bölgesinde ve (D3) depremi altında Kontrollü Hasar/Can Güvenliği

Performans Bölgesinde olması öngörülmektedir.

3.5.3. Kullanım bakımından Normal sınıf’ a giren yüksek binaların (konut, otel, ofis binaları

vb.) performansları için bina sahibinin tercihi doğrultusunda yukarıda 3.5.2.’ de tanımlanan

daha üst performans bölgeleri hedeflenir.

Tablo 3.1 –Çeşitli deprem düzeylerinde minimum binalar için hedeflenen

Minimum performans bölgeleri

Kullanım

bakımından bina

sınıfı

(D1)

DEPREM

DÜZEYİ

(D2)

DEPREM

DÜZEYİ

(D3)

DEPREM

DÜZEYİ

NORMAL SINIF

BİNALAR:

KONUT,OTEL,OFİS

BİNALARI VB.

MH/KK

KH/CG

İH/GG

ÖZEL SINIF

BİNALAR:SAĞLIK,

EĞİTİM,KAMU

YÖNETİM

BİNALARI VB .

-

MH/KK

KH/CG

4. YÜKSEK BİNALAR İÇİN ANALİZ VE TASARIM YÖNTEMLERİ

4.1.YÜKSEK BİNALAR İÇİN ANALİZ YÖNTEMLERİ

4.1.1. Yüksek binalar için 4.3.1 ve 4.3.3’de tanımlanan tasarım aşamalarında yapılması

öngörülen doğrusal (lineer) elastik analizlerde spektral Mod Birleştirme Yöntemi

kullanılacaktır. Her bir davranış büyüklüğüne ilişkin mod katkılarının birleştirilmesi Tam

Karesel Birleştirme Kuralı uygulanacaktır.

4.1.2.Mod Birleştirme Yöntemi’nde hesaba katılacak yeterli mod sayısı, her doğrultudan her

bir kat için aşağıdaki şekilde hesaplanacak modal kat kesme kuvvetine göre belirlenecektir.

Burada Saen, n’ inci moda ait spektral ivme ,Mxin ise göz önüne alınan x doğrusundaki

depremde n’ inci modda i’ inci katta aynı doğrultuda meydana gelen kat kesme kuvvetine

ilişkin etkin kütledir. Mj j’inci katın kütlesini Φxjn n’ inci modda j’ inci katın kütle merkezinin

x doğrultusundaki mod şekli genliğini, N toplam kat sayısını, Rxn ise x doğrultusundaki

deprem için n’ inci moda ait modal katkı çarpanını göstermektedir.

Yukarıda verilen bağıntılar, bina kat döşemelerinin kendi düzlemleri içinde sonsuz rijit gibi

davranmaları varsayıma göre yazılmıştır.

4.1.3.Yüksek binalar için 4.3.2 ve 4.3.4’ de tanımlanan tasarım aşamalarında yapılması ön

görülen doğrusal olmayan (nonlineer) analizlerde, “Zaman Tanım Alanında Doğrudan

Entegrasyon Yöntemi” kullanılacaktır.

4.1.4. Doğrusal olmayan (nonlineer) analizlerde Teknik Önermeler Madde 15b

uygulanacaktır.

4.1.5. Yüksek binaların doğrusal (lineer) veya doğrusal olmayan (nonlineer) analizlerinde

sönüm oranı en fazla S= 0,05 olarak alınacaktır. Analizlerde ikinci mertebe (P-⊿) etkilerinin

göz önüne alınması zorunludur.

4.2. ANALİZ MODELLERİNE İLiŞKİN KURALVE KOŞULLAR

4.2.1. Çerçeve elemanlarının modellenmesi, doğrusal (lineer) analizde çubuk sonlu

elemanlar ile yapılacaktır. Doğrusal olmayan (nonlineer) analizde ise yığımlı plastisite

yaklaşımı çerçevesinde plastik kesitler’ in (plastik mafsallar) tanımlandığı çubuk sonlu

elemanlar ile veya yayılı plastisite yaklaşımı çerçevesinde lif (fiber) elemanları ile yapılır.

Plastik mafsal boyu için ilgili literatürden seçilecektir. Çelik çerçevelerin doğrusal ve

doğrusal olmayan modelerinde, kolon, kiriş birleşim bölgelerindeki kayma şekil

değiştirmeleri uygun biçimde göz önüne alınmalıdır.

4.2.2. Betonarme perde ve perde elemanlarının modellenmesi, doğrusal (lineer) analizinde

kabuk (shell) sonlu elemanlar ile yapılacaktır. Çubuk elemanlardaki çatlamış kesite ait etkin

eğilme rijitlikleri ile uyumlu olmak amacı ile, DBYBHY (2007) 7.4.13’de verilen amprik

bağıntılar kabuk sonlu elamanların elastik modülü (E)’ nin azaltılması için de kullanılabilir.

4.2.3. Doğrusal olmayan (nonlineer) analizde betonarme perde ve perde elemanlarının

modellenmesi için yayılı plastisite yaklaşımı çerçevesinde lif (fiber) elemanları kullanılabilir.

Betonarme perdelerin kayma rijitlikleri uygun biçimde gözönüne alınmalıdır.

4.2.4. Betonarme çubuk olarak idealleştirilen çerçeve elemanlarında çatlamış kesite ait etkin

eğilme rijitlikleri kullanılacaktır. 4.3.1 ‘de açıklanan ön boyutlama aşamasında DBYBHY

(2007) 7.4.13 ‘de verilen amprik bağlantılardan yararlanılabilir. 4.3 ‘de tanımlanan diğer

tasarım ve gerçelleme aşamalarında ise etkin eğilme rijitliği, kesitin moment – eğrilik

bağlantısından aşağıdaki şekilde elde edilecektir. (Şekil 4.1)

Burada Mᵧ kesitteki ilk akma durumunu ifade etmektedir. Bu durumdaki eğrilik ɸᵧ, betonun

birim şekil değiştirmesini 0.002 değerine veya donatı birim şekil değiştirmesine (hangisi daha

önce olursa)erişmesine karşı gelir. Etkin eğrilik ɸᵧ’ye karşı gelen etkin plastik moment Mn,

beton basınç birim şekil değiştirmesi 0.004 veya donatı birim şekil değiştirmesi 0.015 alınarak

(hangisine daha önce erişilirse) hesaplanır. Kolonların moment dayanımlarının hesabında,

sadece düşey yüklerden meydana gelen eksenel kuvvetler kullanılabilir.

4.2.5. 4.3.1 ‘de açıklana ön boyutlama aşamasında beton, donatı çeliği ve yapı çeliği için

tasarım dayanımları (fd) ,ilgili karakteristik dayanımların (fk) malzeme güvenlik katsayılarına

bölünmesi ile tanımlanır. 4.3 ‘de tanımlanan diğer gerçelleme aşamalarında ise, tasarım

dayanımı olarak “ortalama dayanım(expected strength)-(fe)’’değerleri kullanılacak, malzeme

güvenlik katsayıları gözönüne alınmayacaktır. Ortalama dayanım değerleri ile karakteristik

dayanım değerleri arasında aşağıdaki ilişkiler dikkate alınabilir:

Beton için fce= 1.3 fck

Donatı çeliği için fye= 1.17fyk

Yapı çeliği (S235) için fye=1.5fyk

Yapı çeliği (S275) için fye=1.3fyk

Yapı çeliği (S355) için fye=1.1fyk

4.2.6. Çubuk elamanlarda plastik kesitleri (plastik mafsalların) doğrusal olmayan histeretik

bağlantılarından iskelet eğrileri iki doğrulu (bi-lineer) alınabilir. Histeretik davranışta rijitlik

azalması ve dayanım azalması etkileri, yeni yapılan yüksek binalarda ihmal edilebilir.

4.2.7. Düşey taşıyıcı sistem elemanlarının yatay rijitliklerinde ani değişimlerin (özellikle

aşağıya doğru ani artışların) bulunduğu kat yatay düzlemlerinde, yeterli düzlem içi rijitliğe ve

dayanıma sahip “aktarma (transfer) katları” nın oluşturulmasına özen gösterilecektir.

4.3 YÜKSEK BİNALARDA PERFORMANSA GÖRE DEPREM TASARIMI

AŞAMALARI

4.3.1. Tasarım aşaması (I-A): Kontrollü Hasar/Can Güvenliği Hedef Performansı için

Doğrusal Analiz ile Ön Tasarım (boyutlama)

4.3.1.1. Kontrollü Hasar/Can Güvenliği hedef performansı için ön boyutlama amaçlı bu

tasarım aşamasında Tablo 3.1’e göre Normal Sınıf Binalar’da (D2) düzeyindeki depremin,

Özel Sınıf Binalar’da ise (D3) düzeyindeki depremin etkisi altında Dayanıma Göre Tasarım

yakalaşımı ile DBYBHY (2007) Bölüm 2 ‘ye benzer biçiminde azaltılmış deprem yükleri

altında doğrusal elastik analiz ve DBYBHY (2007) Bölüm 3 ve /veya Bölüm 4 ‘e göre ön

tasarım yapılacaktır.

4.3.1.2. Aşağıda 4.3.1.3 ‘te tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı’na ve doğal

titreşim periyoduna (T) bağlı olarak, elastik deprem yüklerinin azaltılmasına kullanılacak

Deprem Yükü Azaltma Katsayısı aşağıda tanımlanmıştır:

Burada Ts, spektrum köşe periyodunu göstermektedir.

4.3.1.3 Aşağıda tanımlanan yüksek bina taşıyıcı sistemlerinin ön tasarımında, Taşıyıcı Sistem

Davranış Katsayısı en fazla R=7 olarak alınabilir.

a) Deprem yüklerinin bağ kirişli betonarme perdelerle taşındığı bina taşıyıcı sistemleri;

b) Deprem yüklerinin dış merkez çaprazlı veya burkulması önlenmiş merkezi çelik perdelerle

taşındığı bina taşıyıcı sistemleri;

c) Deprem yüklerinin tüp veya içiçe tüp şeklinde düzenlenen rijit düğüm noktalı betonarme

veya çelik çerçeveler tarafından taşındığı bina taşıyıcı sistemi;

d) Deprem yüklerinin boşluksuz veya bağ kirişli betonarme perdeler ve/veya

(b)‘de tanımlanan çelik perdeli sistemlerle birlikte rijit düğüm noktalı betonarme veya çelik

çerçeveler tarafından birlikte taşındığı bina taşıyıcı sistemleri;

e) Deprem davranışının yukarıdakilere eşdeğer olduğu diğer bina taşıyıcı sistemleri;

Yukarıda tanımlanan yüksek bina taşıyıcı sistemleri, rijit çevre perdeleri ile çevrelenen

bodrum katların üstündeki taşıyıcı sistemleri ifade etmektedir.

4.3.1.4. Kullanılan R katsayısından bağımsız olarak, ön tasarım gözönüne alınacak taban

kesme kuvveti, aşağıda verilen bağıntı ile hesaplanan değerden küçük olamaz:

Vt,min=0.04 SMS(D2) W (4.6)

Burada SMS(D2), (D2) düzeyindeki deprem için tanımlanan kısa periyot spektral ivmesini, W

ise binanın kütlesine karşı gelen ağırlığını göstermektedir. Mod Birleştirme Yöntemi ile

bulunan tüm iç kuvvet büyüklükleri, aynı yöntemle hesaplanan taban kesme kuvveti

Denk.(4.6) ‘ye eşit olacak şekilde ölçeklendirilecektir.

4.3.1.5. Ek dış merkezlik etkileri DBYBHY (2007) 2.8.2.1’e göre gözönüne alınacaktır.

4.3.1.6. Eleman asal eksen doğrultularındaki iç kuvvet büyüklükleri DBYBHY (2007) 2.7.5’e

göre hesaplanacak.

4.3.1.7. Her bir doğrultuda düşey taşıyıcı elemanların göreli kat ötelemeleri, DBYBHY

(2007) 2.10.1’e göre hesaplanacak ve sınırlandırılacaktır. 4.3.1.4’te tanımlanan minimum

taban kesme kuvveti koşulu, göreli kat ötelemelerinin hesabında dikkate alınmaya bilir.

4.3.1.8. Tüm betonarme elemanlarda DBYBHY (2007) Bölüm 3’te süneklik düzeyi yüksek

sistemler için minimum değerleri tanımlanan sargı donatıları kullanılacaktır.

4.3.1.9. Kolon ve kirişlerin kesme güvenliği için DBYBHY (2007) Bölüm 3 ve/veya Bölüm

4’te verilen kapasite tasarımı ilkeleri aynen uygulanacaktır.

4.3.1.10. Düşeyde konsol veya konsola yakın çalışan betonarme perdelerin kesme güvenliği

için DBYBHY (2007) 3.6.6.3 uygulanacak, Denk .(3.16)’daki kesme kuvveti dinamik

büyütme katsayısı en az 𝛽v=2 alınacaktır.

4.3.2. Tasarım Aşaması (I-B): Kontrollü Hasar /Can Güvenliği Hedef Performansı için

Doğrusal Olmayan Analiz ile Tasarım

4.3.2.1. Yüksekliği 60 m‘den fazla olan ve Tasarım Aşaması (I-A)’da Tablo 3.1’e göre

Normal Sınıf Binalar ‘da (D2) düzeyindeki depremin, Özel Sınıf Binalar‘da ise (D3)

düzeyindeki depremin etkisi altında Dayanıma Göre Tasarım yaklaşım ile ön tasarımı, yine

aynı depremin etkisi altında Kontrollü Hasar/Can güvenliği Hedef Performansı için, 4.2 ‘de

verilen kural ve koşullara göre yapılacak doğrusal olmayan (nonlineer) analiz ile

yapılacaktır.(Tablo 4.1). Bu analizde ek dış merkezlik etkileri gözönüne alınmayabilir.

4.3.2.2. 4.1.4 ‘ e göre en az 2*7=14 analizden hesaplanan sonuçların ortalaması olarak elde

edilen deprem istemleri, aşağıda tanımlanan kapasitelerle karşılaştırılacaktır.

a) Her katta, her bir düşey taşıyıcı elemanın her bir doğrultudaki göreli kat ötelemesi oranı

(göreli kat ötelemesinin kat yüksekliğine oranı) 0.02 değerini aşamayacaktır.

b) DBYBHY (2007)’ de verilen sargı donatısı koşullarını sağlayan betonarme kesitler için,

sargı donatısı içindeki bölgenin en dış lifindeki beton basınç birim şekil değiştirmesi ile donatı

çeliği birim şekil değiştirmesinin üst sınırları aşağıda verilmiştir:

ɛcg = 0.010 ; ɛs = 0.030 (4.7)

c) Çelik çubuk elemanlar için şekildeğiştirme kapasiteleri Can Güvenliği (Lie Safety (LS))

performans hedefi için ASCE/SEI 41-06’ dan alınacaktır.*

*ASCE/SEI 41-06 : Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, American Society of Civil

Engineers, 1. Baskı, 15/05/2007.

d) Betonarme taşıyıcı sistem elemanlarının kesme kuvveti kapasiteleri, 4.2.5’ da tanımlanan

ortalama dayanımlar esas alınarak DBYBHY (2007)’e göre hesaplanacaktır.

e) Yukarıdaki (a)’dan (d)’ye kadar verilen koşulların herhangi birinin sağlanamaması

durumunda, taşıyıcı sistemde gerekli değişiklikler yapılarak tüm tasarım aşamaları

tekrarlanacaktır.

4.3.3. Tasarım Aşaması (II): Minimum Hasar /Kesintisiz Kullanım Hedef Performansı

için Doğrusal Analiz ile Gerçelleme

4.3.3.1. Tasarım Aşaması (I-A)’ da Tablo-3.1’ e göre Normal Sınıf Binalar’ da (D2)

düzeyindeki depremin, Özel Sınıf Binalar’da ise (D3) düzeyindeki depremin etkisi altında

Dayanıma Göre Tasarım yaklaşımı ile ön tasarımı yapılarak boyutları saptanan ve Tasarım

Aşaması (I-B)’de yine aynı depremin etkisi altında tasarımı yapılan yüksek bina taşıyıcı

sistemi, Normal Sınıf Binalar’ da (D1) düzeyindeki depremin, Özel Sınıf Binalar’da ise (D2)

düzeyindeki depremin etkisi altında Minimum Hasar /Kesintisiz Kullanım hedef performansı

için, 4.2’ de verilen kural ve koşullara göre yapılacak doğrusal(lineer) analiz ile

gerçellenecektir. (tablo-4.1). Bu analizde ek dış merkezlik etkileri gözönüne alınmayabilir.

Yüksekliği 60m’den fazla olmayan binalarda bu aşama ile bina tasarımı tamamlanacaktır.

4.3.3.2. Eleman asal eksen doğrultularındaki iç kuvvet büyüklükleri DBYBHY (2007) 2.7.5’e

göre hesaplanacaktır.

4.3.3.3.Gerçellemeye esas içi kuvvetler, taşıyıcı sistemin türüne bakmaksızın lineer elastik

analizden elde edilen iç kuvvetlerin Rₐ=1.5 katsayısına bölünmesi ile elde edilecektir. Bu

kuvvetlerin, 4.2.5 ‘da tanımlanan ortalama dayanımlar esas alınarak hesaplanan kesit taşıma

güçlerini aşmadığı gösterilecektir.

4.3.3.4. Her katta, her bir doğrultuda her bir düşey taşıyıcı elamanın DBYBHY (2007)

2.10.1’e göre hesaplanan göreli kat ötelemesi oranı (göreli kat ötelemesinin kat yüksekliğine

oranı ) 0.01 değerini aşamayacaktır.

4.3.3.5. Yukarıdaki 4.3.3.3 ve/veya 4.3.3.4 ‘ın sağlanamaması durumunda, taşıyıcı sistemde

gerekli değişiklikler yapılarak tüm tasarım aşamaları tekrarlanacaktır.

4.3.4. Tasarım Aşaması (III): İleri Hasar/Göçmeme Güvenliği Hedef Performansı için

Doğrusal Olmayan Analiz ile Gerçelleme

4.3.4.1. Yüksekliği 60 m’den fazla olan ve Tasarım Aşaması (I-A)’da Tablo 3.1’e göre

Normal Sınıf Binalar’da (D2) düzeyindeki depremin etkisi altında Dayanıma Göre Tasarım

yaklaşımı ile ön tasarımı yapılarak ön boyutları saptanan ve Tasarım Aşaması (I-B)’de yine

aynı depremin etkisi altında tasarımı yapılan yüksek bina taşıyıcı sistemi, (D3) düzeyindeki

depremin etkisi altında ileri Hasar/Göçmeme Güvenliği hedef performansı için, 4.2’de verilen

kural ve koşullara göre yapılacak Doğrusal olmayan (nonlineer) analiz ile gerçellenecektir.

(Tablo 4.1). Bu analizde ek dışmerkezlik etkileri göz önüne alınmayabilir.

4.3.4.2. 4.1.4’e göre en az 2*7=14 analizden hesaplanan sonuçların ortalaması olarak elde

edilen deprem sistemleri, aşağıda tanımlanan kapasitelerle karşılaştırılacaktır.

a) Her katta, her bir düşey taşıyıcı elemanın her bir doğrultudaki göreli kat ötelemesi oranı

(göreli kat ötelemesinin kat yüksekliğine oranı ) 0.025 değerini aşamayacaktır.

b)DBYBHY (2007) ‘de verilen sargı donatı koşullarını sağlayan betonarme kesitleri için sargı

donatısı içindeki bölgenin en dış lifindeki beton basınç birim şekil değiştirmesi ile donatı

çeliği birim şekil değerlendirmesinin üst sınırları aşağıda verilmiştir.

ɛcg = 0.0135 ; ɛs = 0.040 (4.8)

c) Çelik çubuk elemanlar için şekildeğiştirme kapasiteleri Göçmeme Güvenliği (collapse

preventıon (CP)) performans hedefi için ASCE/SEI 41-06 ‘dan alınacaktır.*

*ASCE/SEI 41-06 : Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, American Society of Civil

Engineers, 1. Baskı, 15/05/2007.

d) Betonarme taşıyıcı sistem elemanlarının kesme kuvveti kapasiteleri, 4.2.5’dan tanımlanan

ortalama dayanımlar esas alınarak DBYBHY (2007)’ e göre hesaplanacaktır.

e) Yukarıdaki (a) ‘dan (d)’ye kadar verilen koşulların herhangi birinin sağlanamaması

durumunda, taşıyıcı sistemde gerekli değişiklikler yapılarak tüm tasarım aşamaları

tekrarlanacaktır.

5.YAPISAL OLMAYAN MİMARİ ELEMANLAR İLE MEKANİK VE ELEKTRİK

DONANIMLARIN TASARIMINA İLŞKİN KURALLAR

5.1. GENEL KURALLAR

5.1.1. Depremde hasar görmesi durumunda insanlara veya binanın yapısal sistemine zarar

verebilecek veya binanın serviste kalmasına engel olabilecek, taşıyıcı sisteme bağlı fakat

bağımsız çalışan her türlü çıkıntılar (balkon, parapet, baca, konsol gibi ), cephe ve ara bölme

panoları, mimari elemanlar ile mekanik ve elektrik donanımlar ve bunların yapıya bağlantıları

için, bu Bölüm ‘de verilen kurallara göre deprem analizi yapılması zorunludur.

5.1.2. Yapısal olmayan eleman ve donanımlar yapıya sabit olarak bağlanmalı ve bağlantı

elemanları bu Bölüm’de verilen eşdeğer deprem yüklerini ve yerdeğiştirmeleri karşılayacak

kapasitede olmalıdır. Donanımı yapıya bağlayan bağlantı elemanlarının (örneğin; kaynak,

bulon, perçin vb.) hesabında sürtünmelerden oluşan ilave kapasite gözönüne alınmayacaktır.

Bağlantı elemanları donanımdan yapıya yük akışını kesintisiz olarak sağlayacak dayanıma

sahip olmalıdır.

5.1.3. Aşağıda belirtilen yapısal olmayan eleman ve donanımlar ile bunların bağlantıları için

bu Bölüm’de tanımlanan eşdeğer deprem yüklemelerine yerdeğiştirmeleri hesabında (D3)

deprem düzeyi esas alınacaktır.

a)Tablo 3.’ de tanımlanan Özel sınıf binalar ‘daki eleman ve donanımlar

b)Tablo 3.’de tanımlanan Normal Sınıf Binalar ’da depremden sonra da kullanılır veya çalışır

durumda olması gereken eleman ve donanımlar.

c)Tehlikeli madde içeren eleman ve donanımlar.

5.1.4 Yukarıdaki 5.1.3’ün kapsama dışındaki yapısal olmayan eleman ve donanımlar ile

bunların bağlantıları için, bu Bölüm’de tanımlanan eşdeğer deprem ve donanımlar ile bunların

bağlantıları için bu Bölüm’de tanımlanan eşdeğer deprem yükleri ve yerdeğiştirmelerin

hesabında (D2) Deprem Düzeyi esas alınacaktır.

5.1.5. Yapısal olmayan eleman ve donanım ağırlığı bulunduğu katın toplam ağırlığının %20

‘sinden büyük ise, eleman veya donanım bina taşıyıcı sisteminin bir parçası olarak kabul

edilecektir. Bu durum eleman veya donanım kütlesi ile binaya bağlantısının rijitlik

özellilerini, bina taşıyıcı sisteminin deprem hesabında göz önünde alınacaktır.

5.2. EŞDEĞER DEPREM YÜKLERİ

5.2.1 Eleman veya donanımın ağırlık merkezine yatay olarak etkiyen ve eleman veya

donanım üzerinde kendi kütlesi ile orantılı olarak dağıtılabilen eşdeğer deprem yükleri Fₑ

aşağıdaki bağıntı ile tanımlanır:

Fₑ= 𝑚ₑ𝐴ₑ𝐵ₑ

𝑅ₑ (5.1)

Burada 𝑚ₑ eleman veya donanımın çalışır durumdaki kütlesini, 𝐴ₑ eleman veya donanıma

etkiyen en büyük ivmeyi, 𝐵ₑ eleman veya donanıma uygulanan büyütme katsayısını, 𝑅ₑ ise

eleman veya donanım için tanımlanan davranış katsayısını göstermektedir. 𝐵ₑ ve 𝑅ₑ

katsayıları, yapısal olmayan mimari elemanlar Tablo 5.1 ‘de mekanik ve elektrik donanım

için ise tablo 5.2 ‘de verilmiştir.

5.2.2. Eleman veya donanım etkiyen en büyük ivme, aşağıda belirtilen analizlerden elde

edilecek en büyük değer olarak tanımlanacaktır.

a) Tasarım aşaması I-A’da bina taşıyıcı sistemi için yapılacak doğrusal (lineer) deprem analizi

sonucunda herhangi bir katta eleman veya donanımının bulunduğu lokasyonda ilgili

doğrultuda hesaplanan toplam ivme değeri, 𝐴ₑ olarak tanımlanabilir.

b) Normal Sınıf Binalar’da Tasarım Aşaması I-B ‘de veya Özel Binalarda ‘da Tasarım

Aşaması III ‘de zaman tanım alanında yapılacak doğrusal olmayan (nonlineer) deprem analizi

sonucunda, herhangi bir katta eleman veya donanımın bulunduğu lokasyonda ilgili doğrultuda

zaman tanım alanında yedi yer hareketi takımı için hesaplanan toplam ivmelerin

ortalamalarının en büyüğü olan değer, 𝐴ₑ olarak tanımlanabilir.

c) Eleman veya donanımın ve /veya bağlantılarının kendi rijitik ve kütlerinin gözönüne

alınması gerekli görülen özel durumlar, eleman veya donanım bulunduğu lokasyonda

yukarıdaki (b) ‘de tanımlandığı şekilde zaman tanım alanında elde edilmiş bulunan ivme

fonksiyonundan yararlanılarak,

kat spektrumu’ nun ilgili ordinatı olarak eleman veya donanımının en Tₑ doğal titreşim

periyoduna karşı gelen spektral ivme, 𝐴ₑ olarak hesaplanabilir. Tₑ doğal titreşim periyodu

aşağıdaki şekilde hesaplanacaktır:

Tₑ =2𝜋√𝑚ₑ

𝑘ₑ (5.2)

Burada 𝑘ₑ eleman veya donanımın ve/veya bağlantısının etkin rijitlik katsayısıdır. Bu

durumda Denk.(5.1)’ de tanımlanan Büyütme Katsayısı 𝐵ₑ =1 alınabilir.

Tablo 5.1 – Mimari Elemanlar için Büyütme ve Davranış Katsayıları

5.2.3. Denk.(5.1) ile hesaplanan eşdeğer deprem yükü, aşağıda verilen değerden daha küçük

alınmayacaktır:

min Fₑ = 0.3 𝑚ₑ SMS g (5.3)

5.2.4. Eşdeğer deprem yüklü, birbirine dik iki yatay deprem doğrultusunda ayrı ayrı olmak

üzere, eleman veya donanım ölü yükü, servis yükü ve ±0.2 𝑚ₑ SMS g büyüklüğünde düşey

eşdeğer deprem yükü ile birlikte uygulanacaktır.

5.2.5. Bina taşıyıcı sistemine askı tipi (zincir, kablo gibi) bağlantılarla tutturulmuş eleman

veya donanımlarda, yukarıda belirtilen eşdeğer deprem yükleri yerine, eleman veya donanım

ağırlığının 1.4 katına eşit olan bir yük, yatay ve düşey yönlerle birlikte uygulanarak hesap

yapılır.

5.3. YERDEĞİŞTİRMELERİN SINIRLANDIRLIMASI

5.3.2.Yapısal olmayan eleman ve donanımların aynı yapının farklı yerdeğiştirme yapabilecek

iki ayrı noktasına veya iki ayrı taşıyıcı sistemdeki noktalara bağlandığı durumlarda, bağlantı

noktaları arasında deprem sırasında oluşacak göreli yerdeğiştirmelerden oluşan etkilerde

gözönüne alınmalıdır. Göreli yerdeğiştirmeler, taşıyıcı sistemi için (Bkz 4.3.1.7) ve zaman

tanım alanında doğrusal olmayan analiz (Bkz 4.3.2.2)(a) veya 4.3.4.2 (a)) sonuçlarını

kullanarak iki ayrı şekilde hesaplanır ve en elverişsiz olanı, yapısal olmayan eleman veya

donanımın deprem tasarımında kullanılır.

5.3.3 Yapısal olmayan eleman ve donanımla ilgili göreli yerdeğiştirme, 𝛿ₑ aşağıdaki değerden

daha büyük olamaz:

𝛿ₑ ≤ (hₓ - hᵧ) (�̩�𝑖)𝑚𝑎𝑥

h𝑖 (5.4)

Burada hₓ ve hᵧ sırası ile, yapısal olmayan eleman ve donanımların üst ve alt bağlantı

noktalarının ilgili kat tabanından itibaren yüksekliğini (𝛿 i)max /h ise, kullanılan yönteme

göre 4.3.1.7, 4.3.2.2(a) veya 4.3.4.2(a) ‘da izin verilen maksimum göreli kat ötelemesi oranını

göstermektedir.

5.3.4 İki ayrı taşıyıcı sisteme bağlanmış eleman ve donanımlar için göreli yerdeğiştirme,

taşıyıcı sistemlerdeki bağlantı noktalarında hesaplanan maksimum göreli yerdeğiştirmelerin

mutlak değerlerinin toplamı olarak alınır ve aşağıdaki değerden daha büyük olamaz.

𝛿ₑ ≤ hₓ (�̩�ₐ)𝑚𝑎𝑥

hₐ + hᵧ

(�̩�𝔟)𝑚𝑎𝑥

h𝔟 (5.5)

Burada(�̩�ₐ)𝑚𝑎𝑥 / hₐ ve (�̩�𝔟)𝑚𝑎𝑥 / h𝔟 sırası ile birinci ve ikinci taşıyıcı sistem için,

kullanılan yönteme göre 4.3.1.7, 4.3.2.2(a) veya 4.3.4.2(a) ‘da izin verilen maksimum göreli

kat ötelemesi oranını göstermektedir.

5.4. YAPISAL OLMAYAN DIŞ CEPHE ELEMANLARI VE BAĞLANTILARI

5.4.2. Yapı taşıyıcı sisteminde asılmış kat yüksekliğindeki cam veya ince duvar panel dış

cephe elemanlarının iki kat arasındaki göreli yerdeğişitirmeyi kırılmadan ve düşmeden

alabileceğini göstermek için tam boyutlu panel numunelerine statik ve dinamik deneyler

uygulanacaktır. Statik deneyler AAMA (American Architectural manufacturers Association)

501.4-00 standardında dinamik deneyler ise AAMA 501.6-01 standırtında verilen koşullara

panel olarak aşağıda açıklandığı şekilde yapılacaktır.

a) Statik deneyler için tam boyutlu panel numuneleri; panel yüksekliğinin %2.5 ‘una eşit

miktarda üç tam devir yer değiştirmeye maruz bırakılacaktır. Her bir devirdeki yerdeğiştirme,

panel alt ve üstü arasında panel yüksekliğinin

0.0, + 0.025, 0.0, - 0.025, 0.0 katına eşit yer değiştirme adımlarından oluşur. Bir devir

yerdeğiştirmenin uygulanma süresi, binanın en uzun periyodunun iki katından daha az

olmamalıdır. Panellerin deney düzeneğine bağlantısı, gerçek yapıdaki panel davranışını (örn.

Panelin düşey ve yatay yönlerdeki serbestliklerini) benzeştirecek şekilde olmalıdır. Deneyler

sırasında cephe elemanlarının kırılma, çatlama, burkulma, eğilme ve diğer gözle görülür bir

hasara uğramaması gerekir.

b)Dinamik deneyler, tam boyutlu panel numunelerinin gerçek yapıdaki panel hareket ve

bağlantı şartlarını benzeştiren deney düzenekleri altında sarsma masaları veya dinamik

pistonlar kullanılark yapılır. Deneylerde panelin alt ve üst ucu yatay doğrultuda sabit tutulup

diğer ucuna Şekil 5.12de gösterilen dinamik göreli yerdeğiştirmeler uygulanır. panelin

yatayda sabit tutulan ucu düşey yerdeşirme ve dönme hareketlerini yapabilmelidir. Panelde

uygulana dinamik yerdeğiştirmeler birbirini izleyen iki ayrı frekansta ve zamanla genliği

artan sinüzoidlerden oluşur.

c) Dinamik deney, panelin alt ve üst başlığı arasındaki göreli yerdeğiştirme 15 cm’ ye veya

panel yüksekliğinin %2.5 una ulaştığında durdurulur. Deneyin başarılı olabilmesi için

paneldeki cam veya kaplama malzemesinde herhangi bir kırılma veya çatlama olmaması,

panel çerçevesi ve bağlantı noktalarında kırılma, burkulma gibi bir hasar oluşmaması ve

panelin yapıya asıldığı noktalardan çıkmaması gerekir.

5.4.3. Diğer dış cephe elemanları, 5.3’ de tanımlanan göreli yerdeğiştirmeleri ve ve aynı

zamanda sıcaklık farlarından doğabilecek ek yerdeğiştirmeler de alabilecek şekilde

tasarlanacaktır. Bağlantılar farklı veya küçük çaplı delikler kullanarak elemanın kendi

düzlemi içinde serbestçe imkan verecek şekilde yapılacaktır. Bağlantıların alabileceği göreli

yer değiştirme en az 15mm olacaktır. Bağlantı sistemlerinin ana taşıyıcısı sistemine

ankrajında kullanılan bulo, demir ve kanca gibi elemanların gerekli yükleri taşıyacak ankraj

uzunluğun sahip olması kontrol edilecektir.