DEPREM VE DEPREM GÜVENLİĞİ - Deneme Sınavı - 14

Binalar deprem etkisi altında; depremin şiddetine, binanın üzerinde bulunduğu zeminin özelliklerine ve binanın depreme dayanıklı olarak tasarlanıp tasarlanmamasına bağlı olarak çeşitli düzeylerde hasar görürler.

Deprem hasarlarını yapısal olmayan elemanlarda (betonarme binalarda; dolgu ve bölme duvarları,parapetler, kaplamalar vs.) meydana gelen hasarlar ve yapısal elemanlarda (betonarme binalarda; kolon, perde, kirişler, yığma binalarda ise; taşıyıcı duvarlar, düşey ve yatay hatıllar) meydana gelen hasarlar olarak
ikiye ayırabiliriz.

Duvarlar bazı durumlarda betonarme çerçeve dışında da yapılabilmektedir.
Betonarme çerçevenin dışında kalan bu tür duvarlar bölme duvarları olarak adlandırılabilir.

Betonarme çerçeve içindeki dolgu duvarlar, çerçevenin hareketini kısıtlayarak yatay deprem yükünün taşınmasına yardımcı olurlar. Betonarme elemanların deprem yükü altında hasar görmeden gidip gelebilme kabiliyeti duvarlara göre daha fazla olduğundan, çatlaklar öncelikle duvarlarda görülürler

Depremde betonarme yapı elemanında oluşacak olan eğilme
etkisi, kesme etkisi ve eksenel kuvvetin (elemanın ekseni boyunca oluşan basınç ya da çekme kuvveti) düzeyine bağlı olarak eğilme, kesme ve eksenel yük hasarları meydana gelebilir

Eğilme ve kesme hasarlarının birlikte meydana geldiği bir eleman için yükleme,kesme,eğilme,eğilme ve kesme durumları mevcuttur.

Betonarme bir kolonda gerçekleşebilecek çeşitli hasar mekanizmalarından sadece donatı farklıdır. Donatı, betonun içine enine ve boyuna doğrultuda yerleştirilen çelik çubuklardır.

Yığma binalarda gözlenen etkiler yükün duvara etkidiği doğrultuya göre düzlem içi veya düzlem dışı etkiler
olarak sınıflandırılabilir

Etriye (sargı donatısı), boyuna donatıları yatay doğrultuda saran çelik çubuklardır

Deprem etkisi ile hasar gören binalarda yapılması gereken hasar tespiti işlemleri inşaat mühendisleri tarafından yapılmalıdır.

Ülkemizde en yaygın olarak bulunan yapı tipleri; betonarme,
yığma, çelik ve ahşap yapılardır. Bununla birlikte mevcut bina
stokunun büyük bir çoğunluğunu betonarme ve yığma binalar
oluşturmaktadır.

Yığma binalarda düzlem içi ve düzlem dışı etkiler sonucunda oluşan hasarlar aşağıdaki şekillerde ortaya çıkabilmektedir;

• Duvarlarda ve pencere-kapı boşluklarının köşelerinde eğik çatlaklar

• Duvar alt ve üst bölgelerinde yatay çatlaklar

• Birbirine dik duvarların birleşimlerinde düşey çatlaklar ve dökülmeler

• Pencere ve kapı üstlerinde eğik çatlaklar

• Yerel ezilmeler ve malzeme dökülmeleri Donatı, betonun içine enine ve boyuna doğrultuda yerleştirilen çelik çubuklardır. Etriye (sargı donatısı), boyuna donatıları yatay doğrultuda saran çelik çubuklardır.

• Kat hizalarında yatay çatlaklar • Duvar tabakalarında ayrılma ve dökülmeler

Deprem aktivitesinin yüksek olduğu ve sık sık yıkıcı depremler yaşayan ülkeler, kendi bina stoklarına, ekonomik ve hukuki yapılarına uygun deprem sonrası hasar tespit yöntemlerini geliştirmişlerdir. Bu yöntemlerin bazıları ve geliştirildikleri ülkeler şu şekilde sıralanabilir; ATC-20 (1989), Amerika Birleşik Devletleri EMS (1998), Avrupa EPPO (1998), Yunanistan AeDES (2000), İtalya JBDPA (2001), Japonya NZSEE (2009), Yeni Zelanda

Yığma binalarda olduğu gibi eleman hasarları; Hasarsız (O tipi hasar), Hafif Hasarlı (A tipi hasar), Orta Hasarlı (B tipi hasar), Ağır Hasarlı (C tipi hasar) ve Çok Ağır Hasarlı (D tipi hasar) olarak sınıflandırılmaktadır.

Hasar tespit çalışmalarında görevli olan her ekipte bir çekiç (1.5-2.0 kg’lık) ve bir adet donatı tarama cihazı (profometre) cihazı bulunmalıdır.

Ayrıca bunlara ek olarak aşağıdaki ekipmanlarında bulundurulması gerekmektedir.

• Çatlak ölçer • Şerit metre • Not defteri • Hesap makinası • Fotoğraf makinası • Cep telefonu ya da telsiz (her elemanda) • El feneri (her elemanda) • Baret ve fosforlu yelek (her elemanda)

Ülkemizde en yaygın olarak bulunan yapı tipleri; betonarme, yığma, çelik ve ahşap yapılardır. Bununla birlikte mevcut bina stokunun büyük bir çoğunluğunu betonarme ve yığma binalar oluşturmaktadır. Betonarme binalar, düşey taşıyıcı sistem elemanları (kolonlar ve perdeler), yatay taşıyıcı sistem elemanları (kirişler ve döşemeler), temeller gibi taşıyıcı sistem elemanları ve bölme duvarları, parapetler (balkon ve çatı kenarlarına yapılan fazla yüksek olmayan koruyucu duvar), kaplamalar, bacalar gibi taşıyıcı olmayan elemanlardan oluşurlar. Yığma binalarda ise düşey taşıyıcı sistem elemanları; duvarlar ve düşey hatıllar iken yatay taşıyıcı elemanlar ise döşeme, kiriş, yatay hatıl gibi elemanlardır.

Çatlak genişliği, çatlak ölçer adı verilen basit bir milimetrik cetvel ile ölçülür.

Betonarme çerçeve içindeki dolgu duvarlar, çerçevenin hareketini kısıtlayarak yatay deprem yükünün taşınmasına yardımcı olurlar. Betonarme elemanların deprem yükü altında hasar görmeden gidip gelebilme kabiliyeti duvarlara göre daha fazla olduğundan, çatlaklar öncelikle duvarlarda görülürler. Önce dolgu duvar ile çerçeve arasında ayrışma ile başlayan hasar sonradan daha büyük deprem yatay yük seviyelerinde, X (çarpı işareti) şeklinde kesme çatlakları ile ilerlemektedir

Resim 6.5 (Bayülke, 2003).

(Resim 6.6).

Her bir taşıyıcı eleman için belirlenen hasar durumu dikkate alınarak binaya ait düşey ve yatay ağırlıklı hasar puanları hesaplanır ve binanın genel hasar durumu hakkında karar verilir. Aşağıda inceleme adımları ile ilgili genel bilgiler ve betonarme binalarda gözlemlenebilecek hasarlara ait örnekler sunulmuştur. 1. Aşama (Dışarıdan İnceleme): 1. Aşama, 1. Adım: Bölgesel veya tamamen göçme: Bu aşamada binada tamamen veya bölgesel bir göçme olup olmadığına bakılır. Eğer binada tamamen veya bölgesel bir göçme varsa binanın hasar seviyesi ağır hasar olarak belirlenecek ve diğer aşamalara ge- çilmeden incelemeye son verilecektir. Resim 6.12’de depremde bölgesel göçme gerçekleşmiş olan binalar görülmektedir.

1. Aşama, 2. Adım: Katlar arası kalıcı yatay yer değiştirme kontrolü: Bu adımda, binanın en büyük yatay yer değiştirme yapmış olan katındaki kalıcı göreli öteleme oranı (katın diğer katlara göre yapmış olduğu göreli ötelenmenin, kat yüksekliğine oranı, örneğin göreli ötelenmenin 3 cm, kat yüksekliğinin 300 cm olduğu bir durumda bu oran 0.01 olacaktır) belirlenecektir. Eğer bu oran 0.02’den büyükse bina ağır hasarlı olarak sınıflandırılacak ve incelemeye son verilecektir. Özellikle yumuşak kat düzensizliği bulunan binalarda gözlenen bu duruma ait örnekler Resim 6.13’te gösterilmiştir.

1. Aşama, 3. Adım: Zemin göçmesinden dolayı binanın dönmesinin kontrolü: Zeminde ve dolayısıyla binanın temellerinde meydana gelebilecek hareketler ve bunların binaya olan etkileri bu inceleme adımında değerlendirilmektedir. Zemin hareketlerinden dolayı binada düzgün (üniform) bir oturma meydana geldiyse, diğer bir deyişle herhangi bir toptan dönme oluşmadıysa yani binanın her yeri aynı miktarda oturdu ise incelemeye devam edilecektir. Ancak temeldeki farklı oturmalardan dolayı binada bir yana yatma varsa bina ağır hasarlı olarak sınıflandırılacak ve inceleme sonlandırılacaktır. Resim 6.14’te farklı oturma yapmış bir bina görülmektedir. 2. Aşama: Binanın içerden incelenmesi Binanın dışarıdan incelenmesi tamamlanmış ve bu aşamada bina için ağır hasarlıdır kararı verilmemiş ise hasar tespitinin ikinci aşaması olan içeriden incelenme aşamasına geçilecektir. İkinci aşamada, binanın hasar düzeyine binanın içine girilerek ve düşey ve yatay taşıyı- cı elemanlar incelenerek karar verilecektir. Elemanların hasar düzeylerinin tespiti binanın en çok hasar gören kritik katında gerçekleştirilecektir. Bu kat, genellikle binanın alt katlarından biri olacaktır (zemin, bodrum veya 1. normal katlar gibi). Eğer benzer düzeyde hasar gören katlar varsa ve bu konuda doğrudan bir karar verilemiyorsa tespit her iki katta da yapılıp belirlenen en ağır hasar durumu bina için dikkate alınmalıdır. Kattaki hasar düzeyinin belirlenmesi için öncelikle taşıyı- cı eleman hasarlarının sınıflandırılması gerekmektedir. Dolgu duvarlar betonarme bir binada taşıyıcı olarak görev yapmadıkları için bu elemanlarda gözlenecek hasarlar dikkate alınmayacaktır. Hasar sınıflandırması her bir eleman için ayrı ayrı yapılacak ve bu amaçla kolon, kiriş ve perdelerde gözlenen eğilme ve kesme çatlakları- nın genişlikleri, beton örtüsünde ezilme ve dökülmeler, çekirdek betonunda ezilmeler ve donatı burkulmaları dikkate alınacaktır. Beton örtüsü, çekirdek betonu ve donatıda burkulma gibi kavramlar Resim 6.15’te gösterilmiştir. Yapı elemanlarındaki hasarlar Tablo 6.1’e göre sınıflandırılacaktır. Tablo 6.1’deki “w” değeri çatlak genişliğini ifade etmektedir.

Deprem etkisi ile hasar gören binalarda yapılması gereken hasar tespiti işlemleri inşaat mühendisleri tarafından yapılmalıdır. Doğru cevap C seçeneğidir.