Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018), ülkemizdeki yapı tasarımını köklü biçimde yeniden tanımlayan bir belgedir. Bu yeniliğin merkezinde, deprem davranışını tek bir güvenlik düzeyine indirgemek yerine binanın hangi deprem altında ne kadar hasar görebileceğini açıkça ortaya koyan bina performans düzeyleri sistemi yer almaktadır. Yönetmelik, birbirinden farklı şiddet ve olasılıktaki depremlere karşı farklı performans beklentilerini bir arada tanımlar; bu sayede hem asgari güvenliği güvence altına alır hem de kritik yapıların çok daha yüksek standartlara tabi tutulmasına zemin hazırlar.

Bu yazıda TBDY 2018’in bina performans düzeylerini tüm teknik derinliğiyle ele alacak; her performans düzeyinin tanımını, farklı deprem seviyeleriyle ilişkisini ve tasarım sürecini nasıl şekillendirdiğini aktaracağız.

Deprem Yer Hareketi Düzeyleri

Bina Performans Düzeylerini anlamadan önce, bu düzeylerin hangi deprem koşulları altında ölçüleceğini bilmek gerekir. TBDY 2018 Bölüm 2, olasılıksal temele dayanan dört ayrı deprem yer hareketi düzeyi tanımlar. Bu düzeyler sismik tehlikeyi olasılık dilimlere ayırarak her biri için ayrı tasarım beklentileri belirlemenin zeminini oluşturur.

  • DD-1 – Çok seyrek deprem

  • DD-2 – Seyrek deprem (standart tasarım depremi)

  • DD-3 – Sık deprem

  • DD-4 – Çok sık deprem (servis depremi)

Bu dört düzey arasındaki fark yalnızca şiddet değildir; her düzeyin yapıya yüklediği beklenti de farklıdır. DD-4 altında bina neredeyse hiç hasar görmemeliyken, DD-1 altında ileri hasara izin verilebilir; ancak göçme her koşulda önlenmelidir.

Bina Performans Düzeyleri

TBDY 2018 Madde 3.4, deprem etkisi altında bina taşıyıcı sistemleri için dört bina performans düzeyi tanımlar. Bu düzeyler; yapısal hasarın boyutuna, tasarımcı ve kullanıcılar açısından ne anlama geldiğine göre sıralanır.

TBDY 2018 bina performans düzeyleri ve deprem yer hareketi düzeyleri tablosu
Görsel 1 — TBDY 2018 Tablo 3.4: Bina Performans Hedefleri ve Deprem Yer Hareketi Düzeyleri

Kesintisiz Kullanım (KK) Performans Düzeyi

Madde 3.4.1 bu düzeyi şöyle tanımlar: Bina taşıyıcı sistem elemanlarında yapısal hasarın meydana gelmediği veya hasarın ihmal edilebilir ölçüde kaldığı durum. Pratikte bu, binanın depremden sonra tam anlamıyla işlevsel kaldığı ve hiçbir onarım gerektirmediği anlamına gelir. Taşıyıcı elemanlardaki olası çatlak ya da deformasyonlar o kadar küçüktür ki mühendislik açısından yok sayılabilir düzeyde kalır.

KK performans düzeyinin tasarım gerektirdiği durumlar yönetmelikte sınırlı tutulmuştur. Normal binalarda bu düzey esas alınmaz; yalnızca yüksek binaların (BYS = 1) normal performans hedefi çerçevesinde DD-4 (servis depremi) altında bu düzeye erişilmesi zorunludur. Bunun dışında deprem yalıtımlı binaların üstyapısı için de belirli koşullarda KK hedefi tanımlanmaktadır.

Somut tasarım etkisi açısından bakıldığında: KK hedefi, taşıyıcı sistemde plastik mafsal oluşumunu neredeyse tamamen dışlar. Betonarme elemanlar için Madde 5.8.1.4’teki Sınırlı Hasar (SH) sınırlarına bile izin verilmez; plastik dönme sıfır kabul edilir. Bu da rijitliğin ve dayanımın son derece muhafazakâr tutulmasını zorunlu kılar.

Sınırlı Hasar (SH) Performans Düzeyi

Madde 3.4.2’ye göre bu düzey, taşıyıcı sistem elemanlarında sınırlı düzeyde hasarın meydana geldiği; diğer deyişle doğrusal olmayan davranışın sınırlı kaldığı hasar düzeyine karşılık gelir. Yapı, depremden sonra kısa süre içinde kullanıma devam edebilir; görünür hasarlar vardır ancak bunlar onarılabilir niteliktedir.

SH düzeyi, birincil olarak DD-3 (sık deprem) altında kritik binalar (DTS=1a, 2a) için yüksek binalarda hedeflenen performanstır. Bunun yanı sıra deprem yalıtımlı binaların standart (normal performans) tasarımında da DD-2 altında SH hedefi esas alınır; bu, yalıtım sisteminin üstyapıya aktardığı enerjiyi sınırlandırdığından daha düşük hasar beklentisine izin verir.

Tasarım parametreleri açısından TBDY 2018 Madde 5.8.1.4, SH düzeyi için betonarme elemanlarda izin verilen beton birim kısalmasını εc = 0.0025, donatı çeliği birim uzamasını εs = 0.0075 olarak belirler. Bu değerler, malzemelerin elastik sınırı henüz aşmakla birlikte sınırlı düzeyde doğrusal olmayan davranışa izin verir. Söz konusu sınırların altına çekilmiş bir tasarım, olağandan daha yüksek enkesit boyutları ve donatı miktarı gerektirebilir.

Kontrollü Hasar (KH) Performans Düzeyi

Madde 3.4.3, bu düzeyi şöyle tanımlar: Can güvenliğini sağlamak üzere bina taşıyıcı sistem elemanlarında çok ağır olmayan ve çoğunlukla onarılması mümkün olan hasar düzeyi. KH, TBDY 2018’in en geniş kapsamlı ve en sık başvurulan performans hedefidir. Neredeyse tüm yeni binaların DD-2 altındaki tasarımında ulaşılması beklenen minimum performans standardı budur.

“Kontrollü” kelimesi kasıtlı olarak seçilmiştir: Hasar var, hatta önemli ölçüde var; ancak can kaybını önleyecek biçimde taşıyıcı sistem görevini sürdürmektedir ve yapı onarılarak yeniden kullanılabilir durumdadır. Elemanlar plastik bölgeye girer, kalıcı deformasyonlar oluşur; fakat göçme gerçekleşmez.

KH düzeyi için belirlenen şekildeğiştirme sınırları, GÖ düzeyinin %75’i olarak tanımlanmıştır (Madde 5.8.1.3):

  • Beton birim kısalması: εc(KH) = 0.75 × εc(GÖ)

  • Donatı birim uzaması: εs(KH) = 0.75 × εs(GÖ)

  • Plastik dönme sınırı: θp(KH) = 0.75 × θp(GÖ)

Bu değerlerin performans düzeyleri arasındaki oransal ilişkisi, tasarımcıya güçlendirme ya da boyut değişiminin hangi performans düzeyini nasıl etkileyeceğini analitik biçimde görme imkânı tanır.

Göçmenin Önlenmesi (GÖ) Performans Düzeyi

Madde 3.4.4’e göre bu performans düzeyi, taşıyıcı sistem elemanlarında ileri düzeyde ağır hasarın meydana geldiği göçme öncesi duruma karşılık gelir. Binanın kısmen veya tamamen göçmesi önlenmiştir; fakat depremden sonra binanın onarılarak yeniden kullanılması artık büyük olasılıkla mümkün değildir ya da ekonomik açıdan anlamlı değildir.

GÖ düzeyi tasarımda iki kritik noktada devreye girer. Birincisi, yüksek binaların DD-1 (çok seyrek deprem) altındaki normal performans hedefidir. İkincisi ise mevcut binaların değerlendirmesinde ulaşılacak minimum güvenlik eşiğini belirlemek için başvurulan referans düzeydir.

Performans Hedefleri: Deprem Düzeyi ile Bina Performans Düzeyinin Eşleştirilmesi

Bir bina için hangi deprem altında hangi performansın bekleneceği, TBDY 2018 Tablo 3.4 ve 3.5 aracılığıyla belirlenir. Bu tablolar binanın türüne (yeni/mevcut), deprem tasarım sınıfına (DTS) ve bina yükseklik sınıfına (BYS) göre farklılaşır.

Yeni Binalar için Normal Performans Hedefleri (BYS ≥ 2)

DTS=1, 1a (BYS > 3), 2, 2a (BYS > 3), 3, 3a, 4, 4a kapsamındaki tüm yeni yerinde dökme betonarme, önüretimli ve çelik binaların temel tasarım zorunluluğu şudur:

DD-2 depremi altında Kontrollü Hasar (KH) performans hedefinin Dayanıma Göre Tasarım (DGT) yaklaşımıyla sağlanması.

Bu tek cümle, Türkiye’deki standart bina tasarımının belkemiğini oluşturur. Pratik anlamıyla: DD-2 depremi altında taşıyıcı sistem onarılabilir düzeyde hasar görebilir; ancak can güvenliği tehlikeye girmemeli ve göçme gerçekleşmemelidir.

Bu performans hedefinin dışında kalan deprem düzeyleri (DD-1 ve DD-3) için normal binalar açısından herhangi bir ek doğrudan kontrol öngörülmez; KH tasarımı dolaylı olarak yeterli bir güvenlik marjı sağladığı kabul edilir.

Kritik Binalar için İleri Performans Hedefleri (DTS=1a, 2a; BYS=2 ve 3)

DTS=1a ve DTS=2a olarak sınıflandırılan binalar (yani BKS=1 kapsamındaki hastane, okul, afet koordinasyon merkezi gibi kritik yapılar) ve bu binaların BYS=2 ya da BYS=3’e düşmesi durumunda ileri performans hedefleri geçerli olur. Bu senaryoda tasarım iki aşamalı hale gelir:

Aşama 1 – Ön tasarım: DD-2 depremi altında önem katsayısı I=1.5 alınarak DGT yaklaşımıyla KH performans hedefini karşılayan bir ön tasarım yapılır. Bu aşamada I=1.5 kullanımı, deprem kuvvetlerini %50 büyüterek seçilen kesit boyutlarını ve donatı miktarını sistematik biçimde artırır.

Aşama 2 – Performans doğrulama: Ön tasarım tamamlandıktan sonra, taşıyıcı sistem iki ayrı deprem senaryosu altında Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) yaklaşımıyla değerlendirilir:

  • DD-3 depremi altında Sınırlı Hasar (SH) performans hedefi sağlanmalıdır. Bu koşul, binanın sık yaşanan depremlerden sonra da hızla hizmet verebilmesini güvence altına alır.

  • DD-1 depremi altında Kontrollü Hasar (KH) performans hedefi sağlanmalıdır. Bu, en şiddetli sismik senaryoda bile onarılabilir hasar düzeyinin korunmasını zorunlu kılar.

Bu iki koşulun sağlanamaması durumunda taşıyıcı sistem revize edilerek hesaplar yenilenmek zorunda kalınır. Dolayısıyla kritik binaların tasarımı, normal binalar için geçerli olan tek-döngülü sürecin ötesine geçerek çok-döngülü bir yakınsama sürecine dönüşür.

Sonuç

TBDY 2018’in bina performans düzeyleri sistemi, depremi tek bir tehdit senaryosu olarak değil; olasılığı ve şiddeti farklı birçok senaryo olarak ele alan çok boyutlu bir çerçeve sunar. Kesintisiz Kullanım’dan Göçmenin Önlenmesi’ne uzanan dört performans düzeyi; dört farklı deprem yer hareketi düzeyi, iki tasarım yaklaşımı (DGT ve ŞGDT) ve binanın kullanım önemine göre değişen hedeflerle iç içe geçer. Sonuçta ortaya çıkan sistem, basit gibi görünen “binanın depremde yıkılmaması” hedefini, yapı türüne ve sismik tehlikeye göre katmanlanan, ölçülebilir ve doğrulanabilir mühendislik kriterlerine dönüştürür.

Anahtar kelimeler: TBDY 2018, bina performans düzeyi, performans hedefi, Kesintisiz Kullanım, Sınırlı Hasar, Kontrollü Hasar, Göçmenin Önlenmesi