Yapıların Deprem Davranışı ve Hasara Etkiyen Özellikleri

Nejat BAYÜLKE
İnşaat Yüksek Mühendisi, Artı Proje Ltd. Şti.

Özet: Bu yazının amacı betonarme yapıların deprem davranışına etkiyen tasarım ve uygulama hata ve kusurlarının yapının hasar ya da yıkılmasına katkılarının genel olarak bir değerlendirilmesidir. Bunun için önce depreme dayanıklı yapı tasarımının temel ilkeleri verilecektir. Bir bakıma depreme dayanıklı yapı yönetmeliğine göre tasarlanmış yapıdan beklenen deprem davranışı açıklanmalı ve çeşitli hata ve kusurların betonarme yapının tasarlanmış depreme dayanımına katkısı ya da hasar ve yıkılmadaki paylarının belirlenmesidir. Önce yazıda kullanılan bazı deyimler açıklanacaktır.

Tanımlar
Yazıda kullanılan deyimlerin anlaşılması için önceden tanımlanması gerekir.

Yapı taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan elemanlardan oluşur. Betonarme yapıda en önemli taşıyıcı olmayan yapı elemanı yığma bölme ve dış duvarlardır. Taşıyıcı elemanlar ise yapının kendi ağırlığını (Taşıyıcı olan ve olmayan elemanların ağırlığı) ve kullanımdan kaynaklanan yüklerini taşıyan döşeme, kiriş kolon ve perde duvarlar ile temelleridir.

Yapı malzemeleri ve yapı elemanları doğrusal elastik ya da plastik davranırlar. Aslında bütün malzeme ve elemanlar elasto-plastik davranır. Belli bir yük düzeyine kadar hasar, çatlak vb şeyler olmaz. Yük düzeyi bu bölgenin içinde ise yük kaldırılınca malzeme ya da eleman yükleme öncesi biçimine geri döner. Elastik limit yük düzeyi’ni aşan bir miktarda yük geldiği zaman artık geri dönüşü olmayan şekil değiştirmeler, tam kapanmayan çatlaklar olur. Yapı elemanları gibi yapıların da elastik limit yatay deprem yükü düzeyi vardır. Yapılar bu yük düzeyinden daha büyük yatay yük taşıyamazlar. Bu yük düzeyinde yapı ötelenmesi artmaya başlar. Belli bir ötelenmeden ya da şekil değiştirmeden sonra yapı ya da yapı elemanı yıkılır ya da kopar. Yapının yıkılmadan önce yaptığı en büyük ötelenme Plastik limit ötelenmesi olarak tanımlanır. Yapının Plastik limit ötelenmesinin, yapının elastik limit yatay yük düzeyinde yaptığı elastik limit ötelenmesi ile oranı yapının sünekliği olarak tanımlanır.

Deprem yükünün önemli bir özelliği tersinir bir yük olmasıdır. Yapı önce bir yönde yüklenir. Sonra bu yük boşalmaya başlar ve daha sonra yapı ilk yükleme yönünün ters tarafına doğru yüklenir. Deprem sırasında yatay yükleme sürekli olarak yön değiştirerek devam eder.

Betonarme yapının en temel özelliği beton ve demir arasındaki aderans, yapışmadır. Bu yapışma ile beton ve demir birbirlerine yük aktarırlar. Beton basınç kuvveti taşırken demir çekme kuvveti taşır. Deprem bölgesinde olsun olmasın bütün betonarme yapı elemanlarında beton ile donatı arasında tam bir aderans yapışma olmalıdır.

Türkiye’de betonarme yapıların uyması gereken:

1- “TS-500 Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları” ve

2- “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik”

vardır. Bu iki doküman arasında farklı bir hüküm varsa Deprem tehlike bölgelerinde Yönetmelik koşulları, TS-500 koşullarından öndedir.