📖 Transkripti Göster
:
: Merhaba, Yapısal Podcast'in ilk bölümüne hoş geldiniz.
: Bu bölümde Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'deki süneklik ve kapasite tasarımı ilkeleri hakkında konuşacağız.
: Diyecek olursanız niye süneklik hakkında konuşuyoruz, yani sünekliği bilmeyen mimar veya kapasite tasarımını.
: Genelde bilindiği kabul ediliyor sünekliğin ne olduğu, çünkü oldukça basit bir tema gibi gözüküyor ancak.
: mühendislerle yaptığım konuşmalarda ve tartışmalarda genelde sünekliğin veya rijitliğin tam olarak ne olduğunun anlaşılmadığını gördüm.
: Ve Google'da da keywordlere, aratılan keywordlere baktığınız zaman süneklik en çok aratılan keywordlerin başında geliyor.
: Rijitlik de keza o şekilde.
: Bu bakımdan bu temayı, bu konuları ilk bölümde konuşmak istedim.
: Ve bu konuları ilk bölümde konuşmamızın da şu avantajı var.
: Deprem mühendisliği veya işte depreme dayanıklı yapı tasarımı hakkında konuştuğumuz her şey bu ilkeler üzerine kurulmuş olduğu için, ilk bölümde bunu konuşup bu konuları konuşup hallettiğimiz takdirde ilerleyen bölümlerde bu neydi şu neydi gibi sorunlar olmayacağını düşünüyorum. Bu bakımdan ilk bölümde bunları konuşmak istedim.
: İlk olarak konuya süneklik tanımı ile girmek istiyorum.
: Süneklik tanım olarak malzemenin, elemanın veya yapının gözle görülür ciddi bir dayanım kaybı olmadan plastik şekil değiştirme yapabilmesine denir.
: Burada önemli iki nokta var.
: Birincisi ciddi bir dayanım kaybı olmaması gerekiyor.
: İkincisi de plastik şekil değiştirme olması gerekiyor.
: Yani eğer bir eleman, bir malzeme elastik şekil değiştirme yapıyorsa bu süneklikle alakalı bir şey değil.
: Süneklik olması için plastik şekil değiştirme yapması gerekiyor ve Türkiye'de yapılan bir tanım var.
: Bu tanım da doğru değil.
: Sünekliği tanımlarken yapının deprem enerjisini sönümleme, yutma kapasitesi olarak tanımlanıyor süneklik.
: Sünekliğin tanımı bu değil.
: Ancak süneklik, az önce tanımladım ya, plastik deformasyon veya işte şekil değiştirme yapabilme kapasitesidir dedim elemanın, malzemenin veya yapının.
: Bu kapasite sayesinde, yani süneklik kapasitesi sayesinde yapı veya yapı elemanı veya malzeme deprem enerjisini soğurabilir.
: Burada yine dikkat edilmesi gereken bir nokta var.
: Sönümleme ve soğurma.
: Yani deprem enerjisini sönümleme veya deprem dalgalarının sönümlenmesiyle deprem enerjisinin soğurulması iki farklı mekanizma.
: Yine Türkiye'de bu mühendisler arasında çok dikkat edilmediğini görüyorum.
: Ufak bir detay olabilir ancak yapısal tasarım alanında çalışan mühendislerin bilmesi gerektiğini düşünüyorum.
: Sönümleme, yani deprem dalgalarının sönümlenmesi, yapının rijitliği ve kütlesiyle alakalı bir olay.
: Yapı kütlesi ve rijitliği sayesinde deprem dalgalarını zamanla sönümler.
: Ancak süneklik sayesinde eleman veya yapı deprem enerjisini soğurur, plastik deformasyon yapmasıyla.
: Yani atıyorum donatılar akmaya başlıyor ya, bu akma sonucu bir enerji soğurulması meydana geliyor.
: Bu enerji soğurmasıdır, sönümleme değildir.
: Farklı iki mekanizma, çok karıştırıldığını görüyorum.
: Bunu ufak bir detay olsa da bilmenizde fayda olduğunu düşünüyorum.
: O yüzden burada dile getirmek istedim.
: Süneklik tanımı da dediğim gibi sadece ve sadece plastik deformasyon yapabilme kapasitesi, ciddi bir dayanım kaybı olmadan. Yine mühendisler arasında çok karıştırıldığını gördüğüm bir konu var.
: Süneklik ile rijitlik arasında bir bağlantı kuruluyor niyeyse.
: Böyle bir bağlantı ben görmedim, duymadım, bilmiyorum.
: Bağlantıyı da şu şekilde söylüyorlar.
: Rijitlik arttığı zaman sünekliğin
: düşmesi gerektiğini
: iddia ediyorlar, böyle bir şey yok.
: Bu sizin tasarımınızla alakalı
: bir şey. Betonarmeden
: örnek verecek olursam bir kiriş atıyorum.
: Kirişin
: sünekliğini belirleyen
: şey mekanik donatı oranıdır.
: Donatı oranı demiyorum, mekanik donatı
: oranı.
: Eğer ki siz mekanik donatı
: oranını sabit tutarak kirişin ebatlarını büyütürseniz rijitliği arttırıyorsunuz.
: Ve mekanik donatı oranını sabit tuttuğunuz için de boyuna veya kesme donatılarının,
: burada etriyelerin ikisi için de bahsediyorum, bu mekanik
: donatı oranını sabit tuttuğunuz zaman o elemanın süneklik kapasitesini
: de sabit tutuyorsunuz.
: Ve ebatlar arttığı için de hemfikirizdir ki o elemanın rijitliği artıyor.
: Bu bize neyi gösteriyor?
: Rijitliği arttırdığım halde sünekliği sabit tutabildim.
: Yani süneklik rijitlik arttığı zaman düşmesi gereken bir şey değil.
: Yine aynı örnekten ben eğer yönetmelik izin verirse veya yönetmeliği göz ardı
: edip teorik olarak konuşacak olursak, ben o kirişin ebatlarını arttırırken aynı
: zamanda mekanik donatı oranını da arttırabilirim.
: Kirişin mekanik donatı oranını arttırdığım zaman kirişin aynı zamanda süneklik kapasitesini de arttırıyorum.
: Yani hem ebatlarını arttırdım hem mekanik donatı oranlarını arttırdım, böylece ne
: artmış oldu? O kirişin
: rijitliğini arttırdım. Bir,
: iki süneklik kapasitesini arttırdım.
: Yani bu örnekte de
: hem rijitliği arttırıp hem sünekliği
: arttırmış olabildim.
: Bu tez
: geçerli olsaydı, yani rijitlik artınca
: süneklik artıyorsa sürekli artması gerekiyor
: veya rijitlik artınca süneklik
: azalıyorsa sürekli azalması gerekiyor.
: Ben bunun aksini kanıtlayan
: bir örnek gösterdiğim zaman böyle bir
: ilişki olmadığını kanıtlamış oluyorum.
: Bu verdiğim iki örnekte de birinde rijitlik artarken süneklik sabit kalıyor.
: Diğerinde de rijitlik artarken süneklik artıyor.
: Yani burada bir ilişki olmadığını kanıtlamış oluyorum.
: Böyle bir bilimsel makale, bilgi,
: herhangi bir kitapta da karşılaşmadım.
: Sadece mühendisler arasında dile getirilen bir şehir efsaneleri olur ya, o tarz bir şey.
: Böyle bir şey yok.
: Tanım olarak bakacak olursak da rijitlik nedir?
: Rijitlik bir elemana uygulanan kuvvet sonucu ne kadar deplasman yapacağını veya yapmayacağını,
: yani ne kadar az veya çok deplasman yapacağını belirleyen parametredir.
: Zaten tanım olarak baktığımız zaman ikisi arasında da bir bağıntı veya bir bağlantı ben göremiyorum, tanımlardan bakınca. Örnekler üzerinden gidince de az önce söylediğim gibi bir bağlantı göremiyorum.
: Bir de yine Türkiye'de dillendirilen bir cümle var.
: Depremde yapı sallanmazsa göçer.
: Bunun teknik olarak açıklaması neye dayanıyor, ben bilmiyorum.
: Bunu söyleyen kişilere sordum.
: Teknik olarak cevap verebilen çıkmadı.
: Yapı depremde sallanmıyorsa ne demektir?
: Yapı oldukça rijit demektir.
: Az önce de gösterdiğim gibi rijitliğin süneklikle hiçbir alakası yok.
: Aynı şekilde dayanımla da bir alakası yok.
: Daha rijit olan bir eleman daha az dayanıma sahip olmak zorunda diye bir şey yok.
: Veya malzeme.
: Bu bağlamda şimdi yapı depremde sallansın veya sallanmasın.
: Sallanmadığı zaman çok rijit, sonsuz rijit olduğunu teoride varsayabiliriz.
: Bu bize daha az dayanıma sahip olduğunu göstermiyor yapının
: ve daha az sünekliğe sahip olduğunu da göstermiyor o yapının.
: Bize depremde bir yapı sallanmıyorsa sadece rijit olduğunu söylüyor.
: Rijitlik de sadece dediğim gibi o kuvvet altında elemanın
: ne kadar şekil değişimi yapacağını gösteriyor.
: Başka bir göstergesi yok.
: Yani rijitliğin süneklik ve dayanımla bir ilişkisini bana açıklamalısınız ki
: veya başka bir nedenle depremin yapıda sallanmayınca göçeceğini açıklamanız gerekiyor.
: Sadece yapı çok rijit olursa çok esnek olan yapıya nazaran daha fazla deprem kuvveti çekebilir.
: Bunun sonucu da yapıyı ona göre tasarladığınız zaman bir sorun oluşmaması gerekiyor.
: Yani ben yapı sallanmasa göçer gibi bir çıkarımın, ezbere bir çıkarımın yapılmaması gerektiğini ve yapılamayacağını iddia ediyorum.
: Peki TBD 2018'de sünekliği niye kullanıyoruz?
: Yani niye sünek yapı tasarlamak zorundayız veya tasarlıyoruz?
: Sünek yapı tasarlamazsak ne olur?
: Süneklik öncelikle ekonomi için gerekli.
: İkincisi de bilinmezliğe karşı bir sigorta olarak düşünebilirsiniz.
: Ekonomi derken ne demek istiyorum?
: Yönetmeliklerdeki tasarım depremlerinin belli bir tekrarlama periyodu var.
: Örnek olarak standart yapılar, konut tipi bir yapı.
: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre DD2 tasarım depremine göre tasarlanıyor.
: Ve bu DD2 tasarım depreminin 475 yıllık bir tekrarlanma periyodu var.
: Yani istatistiki olarak bu tasarım depremi 475 yılda bir geliyor.
: Bizim konut tipi yapımız ise biz bunu tasarlarken yaklaşık olarak 50 sene ekonomik kullanım ömrü olduğunu kabul ederek bu yapıyı tasarlıyoruz ve inşa ediyoruz.
: Şimdi 50 yıl için tasarladığımız bir yapıyı 475 yılda bir meydana gelecek depreme göre tasarlamak ne kadar mantıklı, ekonomik açıdan?
: Pek değil, yani 50 yıl içinde bu deprem çok büyük olasılıkla olmayacak.
: Yani biz aslında o depreme göre tasarlarsak ebatlarını, kolonların, perde duvarların, kirişlerin vesaire taşıyıcı sistemin overkill denilen, yani overdesign ya da gereksiz maliyetli bir tasarım yapmış oluruz.
: Burada süneklik devreye giriyor ve biz bu yapı elemanlarını tasarlarken sadece dayanıma göre değil, yani atıyorum 100 kN'luk bir kuvvet gelecek.
: Biz 100 kN'a göre değil diyoruz ki ben daha az kuvvete göre tasarlayacağım.
: Ama süneklik sayesinde bu deprem kuvvetlerini benim yapım soğurabilir.
: Yani deprem enerjisinin soğurulması vardı ya az önce bahsettiğim.
: Ve bu süneklik kapasitesi sayesinde elemanlar enerjiyi soğurarak bu depremi göçmeden atlatabilmeyi başarıyorlar.
: Bu bize maliyet açısından bir avantaj sağlıyor.
: Daha uyguna, daha ucuza aynı güvenliği sağlayan yapı tasarlayabiliyoruz.
: İkincisi de belirsizlik demiştim.
: Deprem kuvvetlerinin belirlenmesinde günümüzde oldukça belirsizlik mevcut.
: Yani yönetmeliklerde gördüğünüz spektrumlar öncelikle ortalama değerleri veren spektrumlar, o büyüklükteki deprem için.
: Yani maksimum değerleri vermiyor o büyüklükteki deprem için.
: İkincisi de o spektrumlar belli durumlarda aşılabiliyor.
: Hata olabiliyor bu spektrumlarda.
: Bu gibi durumlarda yine yapının göçmesini önlemek için yapıları sünek tasarlıyoruz.
: Sünek tasarlamamış olsaydık bu büyük belirsizlikler nedeniyle tasarım depreminizden biraz daha büyük bir deprem geldiği zaman, süneklik kapasitesi sıfır olarak yani ekstrem bir durum olarak ele aldığımda ufacık bir aşılmada yapı göçecek.
: Ancak süneklik kapasitesi sayesinde bizim tasarladığımızdan daha büyük bir deprem meydana geldiği zaman,
: veya o büyüklükte bir deprem bizim yapımızda belli nedenlerden dolayı daha büyük ivmeler meydana getirirse,
: bu süneklik kapasitesi sayesinde depremi atlatabilir, can güvenliğini sağlayabilir yapımız.
: Süneklik aynı zamanda ekonomik artıları yanında bunu da bize sağlıyor.
: Bu bakımdan deprem yönetmelikleri günümüzde, yani modern deprem yönetmelikleri süneklik ilkesi üzerine kuruluyor.
: Kapasite tasarım ilkesi ne diyecek olursak da tanımı okuyacak olursam şimdi.
: Şiddetli bir deprem hareketi altında sistemde meydana gelmesi öngörülen doğrusal elastik sınır ötesi davranış mekanizmasının seçilmesi,
: ve sistemin bu mekanizma durumuna uygun olarak davranmasını sağlayacak tasarım önlemlerinin alınması olarak tanımlanabilir demiş bir makalede.
: Yani dediği şu, ben atıyorum kirişimin, çerçevemin veya işte çerçeve kirişimin sünek davranmasını istiyorum.
: Bunun için tasarım önlemleri almam gerekiyor.
: Nasıl tasarım önlemleri, yönetmeliklerde bu tarz önlemler var.
: Örnek olarak en barizi güçlü kolon zayıf kiriş, yani kolonlar kirişlerden daha güçlü olacak ki plastik mafsallar kirişte ilk olarak meydana gelecek ve kirişteki bu plastik mafsal istediğimiz süneklik kapasitesine ulaşana kadar, yani kirişte plastik mafsal oluştuğu anda kolonda bir plastik mafsal oluşmasını istemiyoruz.
: Kirişte bir plastik mafsal oluşacak ve bu plastik mafsal daha da gelişecek, daha da plastik deformasyon yapacak, belli bir süneklik kapasitesine ulaşacak.
: Ondan sonra biz kolonda veya başka elemanlarda plastik deformasyonlar görmek istiyoruz.
: Bu davranışı bizim garanti altına almamız gerekiyor.
: Bu davranışı garanti altına alacak her türlü hamleyi yapmamız gerekiyor.
: Kapasite tasarım ilkesi bize bunu söylüyor.
: Atıyorum bir yönetmelik size kapasite tasarım ilkesine göre tasarım yapmalısınız diyorsa,
: o temele dayanıyorsa ve bir noktaya değinmediyse,
: ama sizin kapasite tasarım ilkesi gereği bu noktaya değinmeniz gerekiyorsa,
: yönetmelik söylesin veya söylemesin, dolaylı yoldan aslında söylüyor.
: Sizin o hesabı yapmanız gerekiyor veya işte o detaya dikkat etmeniz gerekiyor.
: Yine bu modern deprem yönetmeliklerinde genelde bu kapasite tasarım ilkesinde önemli role sahip hesaplar yapılırken, atıyorum kesme güvenliği gibi,
: burada çevre elemanların kapasiteleri kullanılıyor.
: Bunun nedeni de bir depremde o elemana gelecek, yani bir elemana gelebilecek maksimum kuvvet çevrelediği elemanlarla, onu çevreleyen elemanlarla sınırlı.
: Yani o elemana yük aktarabilecek bir eleman yoksa o elemana kuvvet gelemez, daha fazla maksimum kuvvet odur.
: O bakımdan kapasite tasarım ilkesini uygularken gevrek kırılma yaşayacak veya işte bizim sünek davranışımıza zarar verebilecek davranışlı olan elemanları tasarlarken, o elemana gelebilecek maksimum kuvvete göre tasarlamanız gerekiyor.
: O maksimum kuvvet altında bizim istediğimiz süneklik kapasitesine ulaşabilmesi gerekiyor elemanın.
: Tasarım, yani kapasite tasarımı ve sünek tasarım ilkeleri bunları bize söylüyor.
: Süneklik ve kapasite tasarım ilkesi hakkında konuşmak istediklerim bu bölümde bu kadardı.
: Bir sonraki bölümde de süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin birleşim bölgelerinin tasarımı hakkında konuşmak istiyorum.
: Eğer bu konuda bilmek istedikleriniz veya sormak istedikleriniz varsa, kafanızı kurcalayan bir şeyler varsa o tasarımla ilgili sosyal medya hesaplarım üzerinden bana sorabilirsiniz.
: Ben de bu sorulara bir sonraki bölümde cevap vermeye çalışırım.
: Bir sonraki bölümde görüşmek dileğiyle hoşçakalın.