Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (TBDY 2018 Bölüm 5)

Merhaba, bu konu Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) kapsamında Bölüm 5 – Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım ile düzenlenir. Öncelik sırasına göre Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği’nde (PAİY) bu konuya özel bir hüküm bulunmadığı için doğrudan TBDY Bölüm 5’i esas alıyoruz. Bölüm 5, yapıların deprem etkisi altında doğrusal olmayan davranışını modelleyerek performans seviyelerini belirlememizi sağlar.

Bu bölümün temel amacı, yapının şekildeğiştirme (deformasyon) tabanlı bir değerlendirme yaparak, deprem sonrası hangi hasar durumunda olacağını öngörmektir. Bu amaçla kullanılan başlıca analiz yöntemleri şunlardır:

• İtme (Pushover) Yöntemi: Yapıya artan yatay yük uygulanarak, taşıyıcı sistem elemanlarında plastik mafsalların oluşumu ve yayılışı izlenir. Tek modlu itme (tek bir yük dağılımı) genellikle birinci mod hakimiyetindeki yapılar için yeterli kabul edilir.
• Çok Modlu İtme (Multi-Modal Pushover): Yüksek mod etkilerinin önemli olduğu durumlarda birden çok mod şekline göre itme analizi yapılır. Bu yöntem, özellikle düzensiz veya yüksek yapılarda daha gerçekçi sonuç verir.
• Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap: Deprem kaydı (ivme-zaman verisi) kullanılarak yapının doğrusal olmayan dinamik analizi yapılır. En detaylı ancak en hesap yoğun yöntemdir.

Tüm bu yöntemlerde plastik mafsal modelleri kullanılır. Plastik mafsallar, betonarme veya çelik elemanların akma sonrası davranışını temsil eden dönme veya eğilme plastik deformasyon bölgeleridir. TBDY Bölüm 5’e göre bu mafsalların tanımı; moment-dönme (M-θ) ya da kuvvet-deformasyon ilişkileri kullanılarak yapılır ve hasar sınırları bu eğriler üzerinde belirlenir.

Analiz sonucunda yapının performans düzeyi (örneğin: Kesintisiz Kullanım, Kontrollü Hasar, Göçmenin Önlenmesi) belirlenir. Her bir performans düzeyi, hasar sınırları (Minimum Hasar, Kontrollü Hasar, İleri Hasar) ile tanımlanır. Bu sınırlar, plastik mafsal dönme değerleri baz alınarak belirlenir.

Önemli Not: TBDY Bölüm 5, yeni binaların tasarımında doğrusal olmayan yöntemlerin kullanılmasına izin verdiği gibi, mevcut binaların deprem performansının değerlendirilmesinde de kullanılır. Ancak uygulamada öncelik her zaman PAİY’e aittir; PAİY’de bir hüküm yoksa TBDY’ye başvurulur. Burada PAİY’de doğrusal olmayan analize dair bir madde bulunmadığından, tamamen TBDY Bölüm 5 geçerlidir.

Kısacası, Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım, yapıların deprem esnasında şekil değiştirme kapasitesine dayalı olarak güvenliğini belirleyen, çağdaş ve hassas bir mühendislik yaklaşımıdır. Doğrusal olmayan analiz yöntemleri ve plastik mafsal modelleri sayesinde yapının gerçek davranışına en yakın sonuçlar elde edilir.