TBDY 2018’de Deprem Tasarım Sınıfı (DTS), binanın bulunduğu bölgenin deprem tehlikesi ile binanın kullanım amacını ortak bir paydada buluşturan bir sınıflandırmadır.
Deprem Tasarım Sınıfı Nasıl Belirlenir?
Deprem Tasarım Sınıfı’nın belirlenmesinde iki temel faktör rol oynar:
-
Bina Kullanım Sınıfı (BKS): Binanın kullanım amacını ve deprem sonrası fonksiyonelliğini ifade eder. Örneğin, deprem sonrası hemen kullanılması gereken hastane, itfaiye gibi binalar BKS=1; kısa süreli ve yoğun insan bulunan alışveriş merkezi gibi binalar BKS=2; konut ve işyerleri ise BKS=3 olarak sınıflandırılır.
-
Kısa Periyot Tasarım Spektral İvme Katsayısı (SDS): Binanın bulunduğu bölgenin standart tasarım depremi (DD-2) altındaki sismik tehlikesini ve yerel zemin koşullarını (zemin sınıfı) yansıtan ivme katsayısıdır.
TBDY 2018 Tablo 3.2’ye göre, SDS değeri büyüdükçe (yani sismik tehlike arttıkça) tasarım sınıfı rakamsal olarak küçülerek daha katı kuralları temsil eden sınıflara geçer:
Tablo 1 — TBDY 2018 Tablo 3.2: Deprem Tasarım Sınıfının (DTS) Belirlenmesi
| Kısa Periyot Tasarım Spektral İvme Katsayısı (SDS) | Bina Kullanım Sınıfı (BKS = 1) | Bina Kullanım Sınıfı (BKS = 2, 3) |
|---|---|---|
| SDS < 0.33 | DTS = 4a | DTS = 4 |
| 0.33 ≤ SDS < 0.50 | DTS = 3a | DTS = 3 |
| 0.50 ≤ SDS < 0.75 | DTS = 2a | DTS = 2 |
| SDS ≥ 0.75 | DTS = 1a | DTS = 1 |
BKS=1 olan binalar, tasarımlarının daha yüksek güvenlik hedefleriyle yapılmasını sağlamak amacıyla “a” uzantılı (1a, 2a, 3a, 4a) sınıflara atanır.
Deprem Tasarım Sınıfının (DTS) Bina Tasarımına Etkileri
DTS salt bir isimlendirme değildir; mühendisin taşıyıcı sistem tipini seçmesinden, kullanacağı analiz yöntemine ve hesaplayacağı performans hedeflerine kadar statik projenin her adımını doğrudan etkiler. Bu etkiler dört ana başlık altında toplanabilir:
Performans Hedefleri ve Analiz Yaklaşımlarının Değişmesi
Bir binanın deprem anında nasıl bir hasar almasının öngörüldüğü (Bina Performans Hedefleri), doğrudan DTS’ye bağlıdır.
Tablo 2 — TBDY 2018 Tablo 3.4: Bina Performans Hedefleri ve Analiz Yaklaşımları
| Deprem Yer H. Düzeyi | DTS = 1, 1a(1), 2, 2a(1), 3, 3a, 4, 4a | DTS = 1a(2), 2a(2) | ||
|---|---|---|---|---|
| Normal Performans Hedefi | Değerlendirme/Tasarım Yaklaşımı | İleri Performans Hedefi | Değerlendirme/Tasarım Yaklaşımı | |
| DD-3 | — | — | SH | ŞGDT |
| DD-2 | KH | DGT(5) | KH | DGT(3,4) |
| DD-1 | — | — | KH | ŞGDT |
-
Normal Performans Hedefi (DTS=1, 2, 3, 4): Standart konut ve işyerlerinde, DD-2 (tekrarlanma periyodu 475 yıl) deprem yer hareketi altında “Kontrollü Hasar (KH)” performans düzeyi hedeflenir. Bu binaların tasarımı, Dayanıma Göre Tasarım (DGT) doğrusal hesap esasları kullanılarak yapılır.
-
İleri Performans Hedefi (DTS=1a, 2a): Yüksek deprem tehlikesi altındaki hastane, okul gibi kritik tesislerde ise kurallar çok daha sıkıdır. Bu binalarda DD-2 depremi altında (Bina Önem Katsayısı I=1.5 alınarak) DGT ile bir ön tasarım yapılır. Ardından taşıyıcı sistemin, DD-1 (çok seyrek, 2475 yılda bir beklenen) depremi altında “Kontrollü Hasar (KH)” ve DD-3 (sık beklenen) depremi altında “Sınırlı Hasar (SH)” hedeflerini sağlayıp sağlamadığı Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) adlı doğrusal olmayan (non-lineer) hesap yöntemleriyle kanıtlanmak zorundadır. Bu durum, mühendislik hesaplarının karmaşıklığını ve binanın maliyet/güvenlik oranını ciddi şekilde artırır.
Taşıyıcı Sistem Türü ve Süneklik Düzeyi Seçimi
DTS, binada hangi taşıyıcı sistemlerin kullanılıp kullanılamayacağını kesin çizgilerle belirler (TBDY 2018 Madde 4.3.4.1):
-
Süneklik Düzeyi Sınırlı Sistemlerin Yasaklanması: DTS=1a, 2a, 3a ve 4a olarak sınıflandırılan (BKS=1) binalarda, deprem enerjisini soğurma kapasitesi düşük olan “süneklik düzeyi sınırlı” taşıyıcı sistemler hiçbir şekilde kullanılamaz. Bu yapılarda zorunlu olarak süneklik düzeyi yüksek veya belirli şartlar altında karma sistemler kullanılmalıdır.
-
Karma Sistem Kısıtlamaları: DTS=1a ve 2a olan ve Bina Yükseklik Sınıfı (BYS) 6 ve daha küçük olan binalarda “süneklik düzeyi karma” taşıyıcı sistemler de kullanılamaz.
-
Düşük Riskli Bölgelerde Esneklik: Sadece DTS=3 ve DTS=4 olan binalarda (örneğin deprem tehlikesinin daha düşük olduğu bölgelerdeki standart konutlarda), deprem etkilerinin tamamının moment aktaran süneklik düzeyi sınırlı betonarme veya çelik çerçevelerle karşılandığı sistemlerin kullanımına izin verilir.
Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı (R) Üzerindeki Etkiler
Tasarım deprem yükleri, doğrusal elastik deprem yüklerinin Ra(T) (Deprem Yükü Azaltma Katsayısı) değerine bölünmesiyle bulunur. TBDY 2018 Madde 4.3.2.4’e göre; DTS=1, 1a, 2, 2a olan betonarme perdeli ve/veya çelik çaprazlı çerçeveli binalarda, eğer perdelerin veya çaprazların aldığı devrilme momenti, toplam devrilme momentinin belirli bir oranını (binanın tümü için 1/3, tek bir kenar aks için 1/6 kuralı) sağlamıyorsa, ceza olarak Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı (R) yerine (4/5)R dikkate alınır. R katsayısının matematiksel olarak küçültülmesi, binaya etkiyen tasarım deprem kuvvetlerinin %25 oranında artırılması anlamına gelir ve kesitlerin daha büyük, donatıların daha yoğun çıkmasına yol açar.
Bina Yükseklik Sınıfının (BYS) ve “Yüksek Bina” Sınırının Değişmesi
Binalar, yüksekliklerine ve DTS’lerine göre 8 farklı Bina Yükseklik Sınıfına (BYS 1’den 8’e kadar) ayrılır. DTS değiştikçe, aynı geometrik yüksekliğe sahip bir binanın BYS değeri de değişir. Örneğin, Tablo 3.3’e göre:
-
DTS=1, 1a, 2, 2a olan yüksek sismik riskli bir bölgede, bina toplam yüksekliği (HN) 70 metreyi aştığında bina BYS=1 sınıfına girer ve “Yüksek Bina” kabul edilir.
-
Ancak sismik tehlikenin düşük olduğu DTS=4, 4a durumunda, binanın BYS=1 (Yüksek Bina) sayılması için yüksekliğinin 105 metreyi aşması gerekir. BYS=1 olan yüksek binalar, TBDY 2018 Bölüm 13 kurallarına göre üç aşamalı, çok daha kompleks (zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler içeren) özel tasarım süreçlerine tabi tutulurlar.
Sonuç
TBDY 2018’e göre Deprem Tasarım Sınıfı (DTS), statik proje tasarımının kalbini oluşturur. Mühendislik hesaplarında yapılacak en ufak bir optimizasyon veya revizyon, Deprem Tasarım Sınıfı’nın getirdiği katı sınırlar içinde kalmak zorundadır. Bina Kullanım Sınıfı ve bölgesel sismik ivmelerin doğru tespit edilerek DTS’nin hatasız belirlenmesi; hem deprem anında can güvenliğini maksimize etmek hem de “İleri Performans Hedefleri” ve “Süneklik Düzeyi” gibi kritik konularda yönetmelik ihlallerinin önüne geçmek için şarttır. Sadece mimari beklentileri değil, Deprem Tasarım Sınıfı’nın getirdiği zorunlulukları en baştan hesaba katan bir mühendislik yaklaşımı, depreme dayanıklı yapı tasarımının en temel anahtarıdır.
Yorumlar yükleniyor...