deprem kuvvetinin düşey bileşen etkisi

DEPREM KUVVETİNİN DÜŞEY BİLEŞEN ETKİSİ

SON DEPREMLERDE ÖZELLİKLE KOBE VE 17 AĞUSTOS 1999 MARMARA DEPREMİNDE HASAR NEDENLERİ ARASINDA GÖZLENEN ÖNEMLİ BİR FAKTÖRDE DEPREMİN DÜŞEY ETKİSİ OLMUŞTUR.
BU BİZE
KUVVETLİ DEPREM YER HAREKETLERİNİN DÜŞEY BİLEŞENLERİNİN, BAZI YAPI ELEMANLARI ÜZERİNDE CİDDİ ETKİLERİNİN OLABİLECEĞİ Nİ GÖSTERMEKTE VE BU YÜZDEN DEPREME DAYANIKLI TASARIM İŞLEMİNDE İHMAL EDİLMEMESİ GEREKTİĞİNİ GÖSTERMEKTEDİR.

BİZCE DÜŞEY BİLEŞENİN İHMAL EDİLMESİNİN VEYA YETERİNCE ÖNEM VERİLMEMESİNİN 2 NEDENİ OLABİLİR.
BUNLARDAN BİRİNCİSİ SİSMOLOJİK NEDENDİR.YATAY BİLEŞENİN DÜŞEY BİLEŞENDEN ÇOĞU ZAMAN DAHA KUVVETLİ OLMASIDIR.
İKİNCİ NEDEN İSE YAPISAL ÖZELLİKLE İLGİLİDİR. UYGUN ŞEKİLDE PROJELENDİRİLİP İMAL EDİLMİŞ YAPILARDA DÜŞEY YÜKLERE KARŞI BÜYÜK BİR GÜVENLİK FAKTÖRÜNÜN MEVCUT OLDUĞU DÜŞÜNCESİNDEN KAYNAKLANMAKTADIR.

ANCAK YAKIN GEÇMİŞTEKİ DEPREMLERDE ALIŞILMIŞIN ÜZERİNDE DÜŞEY İVMELER KAYDEDİLMİŞ VE BU ŞİDDETLİ DEPREMLER ,DEPREME DAYANIKLI YAPI İLKELERİNİN EN SON ŞEKLİNİN UYGULANDIĞI YAPILARDA DAHİ ,YATAY BİLEŞENLERİN SEBEP OLACAĞINDAN ÇOK DAHA AĞIR VE DOĞRUDAN DÜŞEY BİLEŞENLERE ATFEDİLECEK YIKILMALAR VE CİDDİ YAPISAL HASARLAR MEYDANA GETİRMİŞTİR.(PAPAZOGLOU,1996)

ÖZELLİKLE İSTANBULDA KONSOL UCUNDA KOLONLU BİNALAR GEÇMİŞTE MAALESEF YAYGIN OLARAK YAPILMIŞTIR .BÖYLE BİNALARIN BU TÜR KONSOLLARINDAKİ MEVCUT KESME KUVVETİ VE EĞİLME MOMENTİNİN KUVVETLİ BİR DEPREMİN DÜŞEY BİLEŞEN ETKİSİ İLE 1.5 ,-2 KATINA ÇIKABİLECEĞİ BELİRTİLMEKTEDİR. (ÇELİK 1998)

BİZİM TDY 98 VE 2006 DA BU KONUYLA İLGİLİ DİREKT BİR HÜKÜM BULUNMAMAKTADIR…

DİĞER ÜLKE YÖNETMENLİKLERİNDE İSE:

ALMAN YÖNETMELİĞİ, YATAY VE DÜŞEY İVME BİLEŞENLERİNİN YAPIYA BİRLİKTE ETKİDİĞİNİN VARSAYILMASINI, EN BÜYÜK DÜŞEY İVMENİN, YATAY İVMENİN YARISI KADAR ALINABİLECEĞİNİ ÖNGÖRMEKTEDİR.

AMERİKAN YÖNETMELİĞİ (UBC), HER BİR ASAL EKSEN YÖNÜNDE KÜTLE KATILIM ORANI EN AZ %90 OLACAK ŞEKİLDE GEREKEN SAYIDA MODUN GÖZ ÖNÜNE ALINMASINI, EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİNİN, BEŞ KAT VE YÜKSEKLİĞİ 64 FT (~19.50M) DEN AZ OLAN BİNALAR İÇİN KULLANILABİLECEĞİNİ, DÜŞEY DEPREM İVMESİNİN YATAY BİLEŞENİN 2/3 Ü OLARAK ALINABİLECEĞİNİ BELİRTMEKTEDİR

PERU YÖNETMELİĞİ, DÜZENSİZ YAPILARDA BİNALARDA DÜŞEY DEPREM KUVVETİNİN, DEPREM BÖLGESİNE BAĞLI OLARAK KONSOL AĞIRLIĞININ 0.20 İLE 0.30 KATI KADAR KABUL EDİLMESİNİ VE DÜŞEY DEPREM KUVVETİNİN BİR YÖNDEKİ YATAY DEPREM KUVVETİ İLE BİRLİKTE ELE ALINMASINI ÖNGÖRMEKTEDİR.

YENİ ZELANDA VE ENDONEZYA YÖNETMELİKLERİ, ÜÇ BOYUTLU ÇÖZÜMÜ,

HİNDİSTAN YÖNETMELİĞİ MODAL ÇÖZÜMLEME YAPILMASINI,

ÇİN YÖNETMELİĞİ YATAY DEPREM ETKİSİNİN 2/3 ÜNÜN DÜŞEY DEPREM OLARAK ALINMASINI ŞART KOŞMAKTADIR.

MISIR YÖNETMELİĞİ, 5 KATTAN FAZLA DÜZENSİZ BİNALARIN BURULMA TİTREŞİMLERİNE GÖRE DE ÜÇ BOYUTLU ÇÖZÜMLEMESİNİ,

İRAN YÖNETMELİĞİ İSE, DÜZENSİZ BİNANIN 18 METRE YÜKSEKLİK VE 5 KATI AŞMAMASI DURUMUNDA EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİNİ UYGUN GÖRÜRKEN, YAPININ PLANDA DÜZGÜN, DÜŞEYDE DÜZENSİZ OLMASI DURUMUNDA ÖZELLİKLE DİNAMİK HESAP YAPILMASI GEREKTİĞİNİ İFADE ETMEKTEDİR.

EUROCODE 8, DÜZENSİZ BİNALARIN DİNAMİK ÇÖZÜMLEMESİNDE KULLANILACAK MOD SAYISININ, K 3  N OLARAK ALINMASI ÖNGÖRMEKTEDİR. BURADA K VE N SIRASIYLA, MOD SAYISI VE YAPININ KAT ADEDİDİR.

ÜLKEMİZDE YÜRÜRLÜKTE BULUNAN İMAR YÖNETMELİKLERİ’NDE, BİNA TABAN ALANLARINDAKİ KISITLAR NEDENİYLE, ZEMİN KATLARDA OTURMA ALANLARI OLDUKÇA SINIRLANMAKTADIR. BU DURUM, ÇOĞUNLUKLA NORMAL KATLARDA 1.50 M YE VARAN ÇIKMALARLA KULLANIM ALANLARININ ARTTIRILMASINA NEDEN OLMAKTADIR. BUNA GÖRE YA ZEMİN KAT TAVANINDAN İTİBAREN CEPHELERDE KONSOL KİRİŞLER VE UÇLARINDA ALIN KİRİŞLERİ TEŞKİL EDİLEREK, YA DA KENAR KOLONLAR KISA KONSOL UCUNA OTURTULARAK NORMAL KATLARDA BU KOLONLARIN DIŞ CEPHE DUVARLARI İÇERSİNDE KALMASI YOLUYLA KULLANIM ALANININ ARTTIRILMASI YOLUNA GİDİLMEKTEDİR. HER İKİ DURUMDA DA KENAR AKSLAR BOYUNCA DÜZENLİ ÇERÇEVE OLUŞTURULAMAMAKTA, İKİNCİ DURUMDA AYRICA TAŞIYICI SİSTEMİN DÜŞEYDE SÜREKLİLİĞİ BOZULMUŞ OLMAKTA, KENAR KOLONLARDA EKSENEL YÜKÜN ZEMİN KAT KOLONLARINA DOLAYLI OLARAK AKTARILMASI SÖZ KONUSU OLMAKTADIR.

YAPILARIN GÜÇLENDİRME ÇALIŞMALARINDA ÖZELLİKLE BU DURUMDAKİ YAPILARIN MEVCUT DURUMLARININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE DEPREMİN DÜŞEY BİLEŞEN ETKİSİ MUTLAKA GÖZ ÖNÜNE ALINMALIDIR.

DEPREM KUVVETİNİN DÜŞEY BİLEŞEN ETKİSİNİN HESABA KATILMASI İSE
MEVCUT YERLİ PAKET PROGRAMLARDA MÜMKÜN GÖZÜKMEMEKTEDİR.
ETABS ,SAP2000,STAAD-PRO GİBİ GENEL AMAÇLI PROGRAMLARDA İSE YAPININ, ZEMİN YATAK KATSAYISININ TEMEL ALANLA RININ ÇARPILMASI İLE BULUNAN YAYLARA (SPRİNGLERE) OTURDUĞU VARSAYILMALI .AYRICA TEMEL SERBESTLİKLERİNDE DÜŞEY DEPLASMAN BOŞALTILMALIDIR.
SPEKTRUM TANIMLAMALARINDA SPEKTRUM Z DE TANIMLANMALI AMA YATAY İVMENİN YARISI DÜŞEY İVME OLARAK ALINMALIDIR. (SCALE:0.5 )
EUROCOD YÜK KOMBİNASYONLARI DİKKATE ALINILIRSA YATAY VE DÜŞEY BİLEŞENLERİN BİRLİKTE ETKİMESİ DURUMUNDA, AŞAĞIDA VERİLEN EUROCODE 8 KOMBİNASYONLARI KULLANILMALIDIR.
EX+0.30EY
0.30EX+EY
0.30EX+0.30EY +EZ
EX+0.30EY+0.30EZ
0.30EX+EY+0.30EZ
BURADA EX, EY VE EZ SIRASIYLA DEPREMİN X, Y VE Z (DÜŞEY) DOĞRULTUSUNDAKİ BİLEŞENLERİNİ GÖSTERMEKTEDİR
. DÜŞEY DEPREM ETKİSİNDE OLUŞAN TABAN KESME KUVVETLERİ, GEREK UYGULANAN DEPREM KAYDI, GEREKSE İNCELENEN BİNANIN ÖZELLİKLERİNE BAĞLI OLARAK, SADECE YATAY BİLEŞENLERİN GÖZ ÖNÜNE ALINMASINA GÖRE OLUMSUZ SONUÇ VERMEMEKTEDİR. ANCAK, ELEMANLARDA OLUŞAN İÇ KUVVETLERE BAKILDIĞINDA, DÜŞEY DEPREM DURUMUNDA BAZI ELEMANLARDA DAHA BÜYÜK İÇ KUVVETLER ORTAYA ÇIKMIŞTIR.

UĞUR OFLAZ
PROJE KONTROL MÜŞAVİRİ

KAYNAKCA:
Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, (1998), Bayındırlık

Eurocode 8, (1993), Earthquake Resistant Design of Structures.
Güler, K., ‘Kenar Kolonları Kısa Konsollara Oturan Bir Binanın DinamikDavranışı’, (1995), İnşaat Mühendisliği XIII. Teknik Kongresi, 20-22 Aralık,
Deprem hareketinin düşey bileşenlerinin çeşitli yapı elemenları üzerindeki etkisi M.A.gürel –M.kısa

Düşey ivmeden kaynaklanan ekstra yükler ile oluşan iç kuvvet,şekil ve yer değiştirmelerinin ,diğer yük birleşimlerinden elde edilenlere göre daha kritik olup olmadığının araştırılması yapı proje mühendisinin yapması gereken bir işlem.
Benim kafama takılan UBC ile Eurocode’deki yaklaşımların birbirinden uzak oluşu.0,3 ile 2/3 arasında çok fark var.Eğer yapı bizim ülkede yapılacaksa seçim proje mühendisinin kararına kalacaktır ama bu kadar farkın olması bence normal değil.Bugünkü teknıloji ile artık yönetmelikler arasında uçurum olmasını anlayamıyorum.
Acaba hangisi doğrudur ?
Birde yatay yükün belli bir yüzdesini alma noktasında bence bir bilinmeyen daha var.Yatay yönlerde kullandığımız taşıyıcı sistem davranış katsayısını düşeyde de kullanmak ne kadar doğrudur?

[quote=Yapı Mühendisi;24229]Düşey ivmeden kaynaklanan ekstra yükler ile oluşan iç kuvvet,şekil ve yer değiştirmelerinin ,diğer yük birleşimlerinden elde edilenlere göre daha kritik olup olmadığının araştırılması yapı proje mühendisinin yapması gereken bir işlem.
Benim kafama takılan UBC ile Eurocode’deki yaklaşımların birbirinden uzak oluşu.0,3 ile 2/3 arasında çok fark var.Eğer yapı bizim ülkede yapılacaksa seçim proje mühendisinin kararına kalacaktır ama bu kadar farkın olması bence normal değil.Bugünkü teknıloji ile artık yönetmelikler arasında uçurum olmasını anlayamıyorum.
Acaba hangisi doğrudur ?
Birde yatay yükün belli bir yüzdesini alma noktasında bence bir bilinmeyen daha var.Yatay yönlerde kullandığımız taşıyıcı sistem davranış katsayısını düşeyde de kullanmak ne kadar doğrudur?[/quote]

katılıyorum bu yuzden de sabunlama denılen karar verme bızde cok fazla ve buda yapılara zarar vermenın onune gecememıze neden oluyor…

depremin düşey etkisinin ihmal edilmesinin yanlış olmayacagı kanaatindeyim.ayrıca şunu anlayamıyorum neden sürekli japonyadaki depremlerle türkiyedeki depremler kıyaslanıyor ve aynı kefeye konuyor.japonyadaki depremler ile türkiyedekiler farklı birinde depremler yüzeye yakınken diğerinde odak derinde dolayısıyle alınacak önlemler dahi farklı.tabii bunların binalara verecegi zararlarda farklı …

AHMET ÇELİKKOLLU
İNŞAAT MÜHENDİSİ
celikkollu@mynet.com