Performans değerlendirmesi ve mevcut binaların analiz yöntemleri
Deprem tehlikesi altında bulunan ülkemizde, hem yeni yapıların deprem güvenli olarak tasarlanması, hem de mevcut yapıların değerlendirilmesi ayrı bir önem taşımaktadır. Mevcut binaların deprem etkisi altında nasıl performans göstereceği ile ilgili olarak ülkemizdeki en güncel yönetmelik 2018 yılında yürürlüğe girmiş olan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY,2018) dir.
Yapılar, her ülkede yürürlükte olan yönetmeliklere göre tasarlanırlar. Yapıların tasarımında ve değerlendirilmelerinde doğrusal ve doğrusal olmayan analiz yöntemleri kullanılmaktadır. Bu analiz yöntemleri, her ülkenin kendisi için hazırladığı yönetmeliklerin sunduğu koşullar altında değerlendirilir. Ülkemizde yapıların tasarım ve analizi için farklı yönetmelikler vardır. Bunlardan birkaçı şunlardır; TS 500, TS 498, ÇYTHYE ( Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapımına Dair Esaslar ), TBDY-2018 ( Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018 ).
TBDY 2018 yapıların tasarımı ve performans değerlendirmesi için bazı tanımlar getirmiştir. Bunlar; Bina Kullanım Sınıfları (BKS), Bina Önem Katsayıları (I), Bina Taban ve Bina Yüksekliği (HN), Bina Yükseklik Sınıfı (BYS), Deprem Tasarım Sınıfları (DTS) olarak listelenebilir. TBDY 2018 kapsamında yapılacak ve değerlendirilecek her yapının bu değerlere göre bir hesap yöntemi seçilmesi gerekmektedir. Bu hesap yönteminin ne olacağına yönetmeliğin 3.5.1. maddesinde bulunan Çizelge 2.1’de gözükmektedir. TBDY 2018 bölüm 5’te doğrusal olmayan hesap yöntemlerinin neler olduğu ve kullanımı için gerekli ön koşulların neler olduğu anlatılmıştır. Doğrusal olmayan yapısal modellemede beton ve donatı malzemeleri için TBDY 2018 Ek-5A ve Ek-5B de tanımlanan malzeme modelleri kullanılmalıdır.
TBDY 2018 Bölüm 5.3 te doğrusal olmayan analiz yöntemleri olarak 2 yöntem belirlenmiştir. Bu iki yöntem; Yığılı Plastik Davranış Modeli, Yayılı Plastik Davranış Modelleri.
Yığılı plastik davranış modeli analiz modelinde çubuk olarak modellenen kolon ve kirişlerde kullanılabilir. Ayrıca yönetmeliğin çubuk eleman olarak modellenmesine izin verdiği durumlarda perde elemanlar içinde kullanılabilir. Yığılı plastik şekil değiştirme plastik mafsal olarak modellenir. Plastik mafsal, kesitlerin plastik taşıma kapasitelerine ulaştığını belirtir. Yönetmelikte plastik mafsalın boyu kesitin çalıştığı uzunluğunun yarısı olarak tanımlanmıştır (Lp = ~ 0.5h). Yönetmelik plastik mafsalın boyunun idealleştirilmesine izin verilir. Yayılı plastik davranış modeli kolon, kiriş ve perde elemanların modellenmesinde uygulanabilir. Yayılı plastik şekil değiştirme modeli kesitin tüm uzunluğu boyunca tüm doğrusal olmayan davranışları yayılı olarak göz önüne alır. Taşıyıcı elemanın kesit hücresi (lif) olarak parçalara ayrılır. Her bir lif için kesit analizi gerçekleşir.
TBDY 2018 bölüm 5.4.2 de kolon ve kirişlerin çubuk sonlu elemanları olarak modellenmesi istenmektedir. Doğrusal olmayan davranış, yayılı ve yığılı plastik davranış modellerine göre modellenebilir. Yığılı davranış modeli kullanılırsa elemanların uç noktalarına plastik mafsal tanımlanmalıdır. Uç bölgelerde bulunan plastik mafsal dışında kalan alanlar doğrusal çubuk olarak tanımlanacak ve etkin kesit rijitlikleri TBDY 2018 bölüm 5.4.5’e göre tanımlanacaktır.
Betonarme perdelerin çubuk eleman olarak modellenerek çözüm yapılabilir. Fakat çubuk eleman olarak tanımlanıp plastik mafsal teorisine göre çözülebilmesi için TBDY 2018 bölüm 5.4.3.1’de sınırlandırılmıştır. Doğrusal olmayan yığılı plastik mafsal teorisine göre modellenen betonarme elemanlar için TBDY 2018 bölüm 5.4.5’te etkin rijitlik kullanılması istenmiştir. Bu etkin rijitlikler her bir plastik mafsal kullanılan eleman için tanımlanmalıdır.
Binaların performans değerlendirmesi için en güncel yönetmelikten en net bilgileri edinebilirsiniz çünkü zamanla buradaki bilgiler güncelliğini kaybedebilir.
