Bina performans düzeyi, belirli bir deprem etkisinden sonra taşıyıcı sistemde beklenen hasarın ve doğrusal olmayan şekil değiştirmelerin sınırlarını ifade eder. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) dört düzey tanımlar: Kesintisiz Kullanım (KK), Sınırlı Hasar (SH), Kontrollü Hasar (KH) ve Göçmenin Önlenmesi (GÖ). Bu dört kavram aynı binanın farklı deprem yer hareketlerinde gösterebileceği farklı durumları anlatır.

Performans düzeyi ile deprem büyüklüğüDeprem BüyüklüğüBir depremin kaynağında açığa çıkan enerjiyi tanımlayan, logaritmik ölçekli, konumdan bağımsız tek bir sayısal büyüklük. aynı şey değildir. Örneğin DD-2 bir deprem yer hareketi düzeyiDeprem Yer Hareketi DüzeyiTBDY 2018'in, farklı aşılma olasılıklarına karşılık gelen dört ayrı deprem şiddeti düzeyi (DD-1 ila DD-4) tanımladığı, performans hedeflerinin dayandığı temel çerçeve., KH ise bir bina performans düzeyidir. “DD-2 altında KH” ifadesi, belirlenmiş deprem talebi altında yapının karşılaması istenen hasar durumudur. Bu ayrımı anlamak, yönetmelikteki normal ve ileri performans hedeflerini doğru okumak için gereklidir.

Bina Performans Düzeyi Nedir?

Bir binanın deprem etkisi altında yalnızca yıkılıp yıkılmadığına bakmak, yapının beklenen davranışını tanımlamak için yeterli değildir. Taşıyıcı elemanlar hiç hasar görmeyebilir, sınırlı çatlaklar oluşturabilir, plastik şekil değiştirmeyle yük taşımayı sürdürebilir veya göçme öncesi ağır hasara kadar ulaşabilir. Bunların her biri farklı bir performans düzeyidir.

TBDY 2018 Madde 3.4, performans düzeylerini bina taşıyıcı sistemleri için tanımlar. Performans, yalnızca tek bir kirişin çatlak genişliğiÇatlak GenişliğiServis yükleri altında çekme bölgesinde oluşan çatlakların, dürabilite ve görünüm açısından sınırlandırılan genişliği. veya bir katın göreli ötelenmesi değildir: elemanların davranışı, sistem kararlılığı ve yönetmelikte öngörülen diğer kontroller birlikte değerlendirilir. Aynı deprem altında bir kolonun sınırı sağlaması, diğer bütün kolonların ve dolayısıyla binanın hedefi sağladığını göstermez.

Ayrıca taşıyıcı sistemTaşıyıcı SistemBir yapıya etkiyen düşey ve yatay yükleri zemine aktaran elemanların oluşturduğu bütün. performansı, binanın depremden sonra bütün işlevlerini sürdürebileceği anlamına otomatik olarak gelmez. Bölme duvarlar, cephe, mekanik ve elektrik tesisatı ile yapısal olmayan bileşenler ayrıca hasar görebilir.

Deprem Mühendisliğinde Performans Esaslı Tasarım

Geleneksel kuvvet esaslı tasarımda yapı, yönetmelikte tanımlanan azaltılmış deprem etkilerine göre boyutlandırılır ve ilgili detaylandırma koşullarını sağlar. Performans odaklı değerlendirme ise “hangi depremde, ne kadar hasar?” sorusunu daha açık hale getirir. Böylece yalnızca dayanım değil, şekil değiştirmeŞekil DeğiştirmeBir malzemenin, gerilme etkisiyle orijinal boyutlarına göre yaşadığı boyutsuz, göreli deformasyon miktarı. talebi, hasar ve göçme mekanizmasıGöçme MekanizmasıBir taşıyıcı sistemde yeterli sayıda plastik mafsal oluşarak sistemin bir bütün olarak stabilitesini kaybetmesine yol açan hareket biçimi. da birer değerlendirme ölçütü haline gelir.

Örneğin küçük depremler altında neredeyse hasarsız davranması istenen bir yapının, daha seyrek bir depremde belirli elemanlarında plastikleşme geliştirmesine izin verilebilir. Burada amaç bütün deprem düzeyleri için aynı hasar sınırını dayatmak değil, binanın kullanımına ve ilgili yönetmelik kapsamına uygun performans hedeflerini tanımlamaktır.

Bu yaklaşım, bir binada her koşulda deprem sonrası kullanım veya kesin onarılabilirlik güvencesi verilmesi demek değildir. Hesapla doğrulanan performans, kullanılan deprem talebi, model, malzeme bilgisi, kabul sınırları ve analiz varsayımlarıyla sınırlıdır.

Bina Performans Düzeyi ile Performans Hedefi Arasındaki Fark

Performans düzeyi, gözlenen veya hesaplanan hasar durumunun adıdır. Performans hedefiPerformans HedefiBelirli bir deprem yer hareketi düzeyi ile o düzeyde sağlanması istenen bina performans düzeyinin eşleştirilmesiyle tanımlanan tasarım/değerlendirme kriteri., belirli bir deprem yer hareketi düzeyinde hangi performans düzeyinin sağlanması gerektiğini belirtir (TBDY 3.5).

Örneğin “Kontrollü Hasar” tek başına bir deprem seviyesi söylemez. “DD-2 için Kontrollü Hasar” ise hem deprem talebini hem beklenen taşıyıcı sistem davranışını belirler. Aynı yapıya farklı deprem düzeylerinde birden fazla hedef atanabilir.

Bu nedenle bir projeye “KH performanslı bina” demek yerine, hangi DD düzeyinde, hangi hesap yaklaşımıyla ve hangi bina sınıfı için KH hedefinin arandığı belirtilmelidir.

TBDY 2018’e Göre Bina Performans Düzeyleri

TBDY 2018 Madde 3.4’te tanımlanan düzeyler, az hasardan göçme öncesi duruma doğru sıralanabilir. Aşağıdaki açıklamalar taşıyıcı sisteme ilişkindir; işlevsellik ve onarım süresi için bağımsız bir garanti oluşturmaz.

Kesintisiz Kullanım (KK) Performans Düzeyi

KK, taşıyıcı sistemde yapısal hasarın bulunmadığı veya ihmal edilebilecek kadar küçük kaldığı durumu ifade eder (3.4.1). Bu düzey, performans hedefleri arasında en düşük taşıyıcı sistem hasarına karşılık gelir.

“Kesintisiz” adı, bütün tesisatın çalıştığının veya binanın hiçbir inceleme yapılmadan hizmete devam edeceğinin kanıtı değildir. Yönetmeliğin KK tanımı taşıyıcı sistem hasarı üzerinedir. Kritik bir tesisin gerçekten çalışmaya devam etmesi için asansör, yangın sistemi, enerji ve diğer yapısal olmayan bileşenlerin performansı da önemlidir.

Sınırlı Hasar (SH) Performans Düzeyi

SH, taşıyıcı elemanlarda hasarın ve doğrusal olmayan davranışın sınırlı kaldığı düzeydir (3.4.2). Betonarme bir elemanda küçük çatlakların görülmesi tek başına bu hedefin aşıldığını göstermez; değerlendirme ilgili kabul sınırlarına göre yapılır.

Yeni betonarme elemanlarda Bölüm 5’e göre yapılan şekildeğiştirmeye dayalı değerlendirmede SH için betonBetonÇimento, agrega (kum, çakıl) ve suyun belirli oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen, zamanla sertleşerek yüksek basınç dayanımı kazanan kompozit yapı malzemesi. ve donatı çeliğinin toplam birim şekildeğiştirme sınırları ile plastik dönmePlastik DönmeBir elemanın toplam dönmesinin elastik olarak geri kazanılamayan bileşeni. kuralı Madde 5.8.1.4’te tanımlanır. 5.4.5.2 etkin kesit rijitlikleriyle yapılan hesapta plastik mafsal oluşumuna izin verilmez. Bu kuralı bütün yapılarda “en küçük plastik dönmeye bile her hesap yönteminde izin verilmez” şeklinde bağlamından koparmamak gerekir.

Kontrollü Hasar (KH) Performans Düzeyi

KH, can güvenliği amacıyla taşıyıcı sistemde çok ağır olmayan ve çoğunlukla onarılabilir nitelikte hasara karşılık gelir (3.4.3). Sünek davranması beklenen bölgelerde plastik şekil değiştirmeler oluşabilir; kabul sınırları aşılmadan sistemin taşıma kapasitesini koruması esastır.

Buradaki “çoğunlukla onarılabilir” ifadesi, her yapının ekonomik olarak onarılacağı veya depremden hemen sonra kullanılabileceği sözü değildir. Onarım kararı; hasarın dağılımına, kalıcı ötelenmelere, yapısal olmayan hasara, teknik ve ekonomik koşullara da bağlıdır.

KH, tipik yeni binaların DD-2 altında normal performans hedefi olarak karşımıza çıkar; farklı DTS, BYSBina Yükseklik SınıfıTBDY 2018'de binaların temel üstü yüksekliğine göre sekiz sınıfa (BYS I-VIII) ayrıldığı ve hangi tasarım/hesap kuralının hangi binaya uygulanacağını belirleyen sınıflandırma sistemi. ve bina türleri için ek hedefler ayrıca tanımlanabilir.

Göçmenin Önlenmesi (GÖ) Performans Düzeyi

GÖ, taşıyıcı elemanlarda ileri ve ağır hasarın geliştiği, fakat binanın kısmen veya tamamen göçmesinin önlendiği göçme öncesi durumu ifade eder (3.4.4). Bu düzey, binanın deprem sonrası kullanıma uygun olduğunu veya onarılmasının ekonomik olacağını söylemez.

GÖ ile KH arasındaki fark yalnızca “çatlak sayısı” değildir: izin verilen plastik dönme ve malzeme şekildeğiştirmeleri ile sistem kararlılığı bakımından farklı kabul sınırları söz konusudur. GÖ’nin sağlanması, seçilen deprem talebinde öngörülen göçme önleme ölçütlerinin karşılanması anlamına gelir; bütün olası daha büyük depremlerde göçmenin imkânsız olduğunun kanıtı değildir.

Dört Performans Düzeyinin Karşılaştırılması

Tablo 1 - Table 1 - TBDY 2018 Madde 3.4’ün taşıyıcı sistem açısından kavramsal özeti.
DüzeyTaşıyıcı sistem hasarıPerformansın anlamı
KKYok veya ihmal edilebilirTaşıyıcı sistem için çok düşük hasar hedefi
SHSınırlıDoğrusal olmayan davranışın sınırlandırılması
KHÇok ağır olmayan, çoğunlukla onarılabilirCan güvenliğine yönelik kontrollü hasar
GÖİleri düzeyde ağırGöçme öncesi durumda kısmi veya tam göçmenin önlenmesi

Bu tablo bir “yüzde hasar” hesabı değildir. Örneğin bütün binalar için geçerli “KH = %30 hasar” türünden sabit sayısal dönüşümler yönetmelik tanımlarının yerini tutmaz.

Deprem Yer Hareketi Düzeyleri ve Performans Hedefleri

TBDY 2018 Bölüm 2, performans hedeflerinin bağlandığı dört deprem yer hareketi düzeyi belirler. Buradaki aşılma olasılıkları belirli spektral yer hareketi büyüklüklerine ilişkindir; tek tek bir fayın hangi tarihte kırılacağını ifade etmez.

Tablo 2 - Table 2 - TBDY 2018 Madde 2.2’de tanımlanan deprem yer hareketi düzeyleri.
Düzey50 yılda aşılma olasılığıYaklaşık tekrarlanma periyodu
DD-1 (çok seyrek)%22475 yıl
DD-2 (standart tasarım)%10475 yıl
DD-3 (sık)%5072 yıl
DD-4 (çok sık / servis)%6843 yıl

Bu sayılar, bir depremden sonra mutlaka belirtilen yıl kadar beklenmesi gerektiği anlamına gelmez. Harita verileri ve yerel zemin koşulları kullanılarak her DD düzeyi için ayrı deprem talebi tanımlanır. Ayrıntılar için Deprem Yer Hareketi Düzeyleri ve Tepki Spektrumu ve Analizi yazılarına bakabilirsiniz.

TBDY 2018 Tablo 3.4 ve 3.5: Normal ve İleri Performans Hedefleri

Tablo 3.4, yalıtımsız yeni/mevcut betonarme ve çelik binalarla yüksek binalara; Tablo 3.5 ise deprem yalıtımlı binalara ilişkin hedefleri ve değerlendirme/tasarım yaklaşımlarını ayırır.

Yeni betonarme ve çelik binalar: yüksek binalar dışındaki kapsam

BYS ≥ 2 kapsamındaki yeni yerinde dökme betonarme, önüretimli betonarme ve çelik binalarda normal hedef DD-2 altında KH, DGT’dir. Tablo 3.4(a)‘da BYS > 3 için normal hedef, BYS = 2 veya 3 ve DTS = 1a ya da 2a için ise ileri performans hedefi tanımlanır:

Tablo 3 - Table 3 - TBDY 2018 Tablo 3.4(a) özeti; yalnızca ilgili bina sınıfında uygulanır.
DurumDD-3DD-2DD-1
Normal hedef, BYS > 3Ek hedef yokKH / DGTEk hedef yok
İleri hedef, DTS 1a–2a ve BYS 2–3SH / ŞGDTKH / DGT ön tasarım (I = 1,5)KH / ŞGDT

“Ek hedef yok”, söz konusu DD düzeyinde binanın hiç hasar görmeyeceği veya hiçbir başka yönetmelik hükmünün bulunmadığı anlamına gelmez. Tabloda o satır için ayrıca bir performans doğrulaması istenmemektedir. Tam ard-germeli önüretimli binaların kesin tasarımı için Madde 3.5.2.2’nin özel hükmü de ayrıca geçerlidir.

Yüksek binalar (BYS = 1)

Tablo 3.4(b), yeni veya mevcut yüksek binalar için ayrı hedefler verir. Normal hedefte DD-4DD-4 Çok Sık Deprem Yer HareketiSpektral büyüklükleri için 50 yılda aşılma olasılığı yüzde 68 olan, yaklaşık 43 yıl tekrarlanma periyotlu servis depremi düzeyi. → KK / DGT, DD-2 → KH / DGT ön tasarım, DD-1DD-1 Çok Seyrek Deprem Yer HareketiSpektral büyüklükleri için 50 yılda aşılma olasılığı yüzde 2 olan, yaklaşık 2475 yıl tekrarlanma periyotlu deprem düzeyi. → GÖ / ŞGDT bulunur. DTS = 1a veya 2a için ileri hedefte ise DD-3DD-3 Sık Deprem Yer HareketiSpektral büyüklükleri için 50 yılda aşılma olasılığı yüzde 50 olan, yaklaşık 72 yıl tekrarlanma periyotlu deprem düzeyi. → SH / ŞGDT, DD-2 → KH / DGT ön tasarım (I = 1,5) ve DD-1 → KH / ŞGDT öngörülür. Bölüm 13’teki yüksek binaYüksek BinaTBDY 2018'de BYS 1 kapsamına giren ve Bölüm 13'ün özel tasarım ve değerlendirme kurallarına tabi bina. kuralları da uygulanır.

Mevcut yüksek bina dışındaki betonarme ve çelik binalar

Tablo 3.4(c)‘de normal hedef DD-2 → KH / ŞGDT, DTS = 1a veya 2a kapsamındaki ileri hedef ise DD-3 → SH / ŞGDT ve DD-1 → KH / ŞGDT biçimindedir. Bu çerçeve, yeni bina tasarımının aynısını mevcut binaya aktarmaktan farklıdır; mevcut malzeme, detay ve bilgi düzeyi için Bölüm 15 esasları da gerekir.

Deprem yalıtımlı binalar

Tablo 3.5, üstyapı, yalıtım sistemi ve altyapı için farklı hedefler tanımlar. Yeni yapılacak yalıtımlı binanın üstyapısı DD-2 altında normal hedefte SH, ileri hedefte KK düzeyindedir. Yalıtımla güçlendirilecek mevcut binanın üstyapısı ise DD-2 altında normal hedefte KH, ileri hedefte SH düzeyindedir. Yalıtım sistemi ve altyapı için DD-1 altında KK hedefi ve tabloda belirtilen ilgili ŞGDT/DGT yaklaşımları kullanılır.

Bu ayrım önemlidir: yalıtımlı bir binanın üstyapısı için hedeflenen performans, yalıtım biriminin göreli yerdeğiştirme ve kararlılık kontrollerinin yerine geçmez. Tam proje için Tablo 3.5 ve Bölüm 14 birlikte okunmalıdır.

Yeni ve Mevcut Binalarda Performans Değerlendirmesi

Yeni binalarda taşıyıcı sistem ve detaylar tasarım sırasında seçilir; öngörülen süneklikSüneklikBir malzemenin, kesitin veya sistemin, göçme öncesi ulaşabildiği deformasyonun akma deformasyonuna oranı olarak ifade edilen sünek davranış ölçüsü. kapasitesinin sağlanması için yönetmelik kuralları uygulanır. Mevcut binalarda ise önce mevcut durumun güvenilir biçimde belirlenmesi gerekir: proje bilgisi, rölöve, malzeme özellikleri, donatı düzeni, kusurlar ve ilgili bilgi düzeyi değerlendirilir. Aynı geometriye sahip iki binanın malzeme ve detay farklılıkları nedeniyle aynı performansı vermesi beklenemez.

Bölüm 15’teki mevcut bina hükümleri, yeni betonarme elemanlar için verilen Madde 5.8 sınırlarının doğrudan bütün mevcut elemanlara kopyalanamayacağını da gösterir. Güçlendirme değerlendirmesinde beklenen davranış, uygun model ve eleman kabul sınırları ilgili bölüm kapsamında ele alınır.

Performans değerlendirmesinin ürünü tek bir “bina sağlamdır” cümlesi olmamalıdır; kullanılan deprem düzeyi, model, yöntem, bulunan talepler, kritik elemanlar ve hedefin sağlanıp sağlanmadığı açıkça raporlanmalıdır.

Sonuç

Bina performans düzeyleri, deprem etkisi altındaki taşıyıcı sistem davranışını KK, SH, KH ve GÖ olarak ayrıştırır. Performans hedefi ise bu düzeylerin hangi deprem yer hareketi altında sağlanacağını belirler. Dolayısıyla bina performansı, yalnızca “DD-2 depremi” veya yalnızca “KH düzeyi” söylenerek tam tarif edilemez.

TBDY 2018’de normal/ileri hedefler, yeni/mevcut bina ayrımı, BYS, DTS ve deprem yalıtımıSismik İzolasyonYapıyı temelinden esnek/sönümlü izolatörlerle ayırarak deprem enerjisinin üst yapıya aktarımını azaltan tasarım stratejisi. durumu değerlendirmeyi değiştirir. Doğru uygulama, Tablo 3.4–3.5’ten uygun hedefi seçip ilgili DGT/ŞGDT yaklaşımıyla eleman ve sistem kontrollerini birlikte yapmaktır. Taşıyıcı sistemin kabul edilen düzeyi, yapısal olmayan bileşenlerin işlevselliğini veya onarım ekonomisini kendiliğinden garanti etmez.

Sıkça Sorulan Sorular
Bir binanın performans düzeyi depremden sonra yerinde inceleme yapılmadan kesinleşir mi?

Hayır. Tasarım veya analizde hesaplanan performans ile deprem sonrası fiili hasar ayrı konulardır. Gerçek olaydan sonra kullanım ve müdahale kararı için yetkili uzmanların saha incelemesi ve ilgili prosedürler gerekir.