EK
EK
DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDA ESASLAR
BÖLÜM 1 – GENEL HÜKÜMLER
1.1. KAPSAM
1.1.1 – Bu Yönetmelik hükümleri, deprem bölgelerinde yeni yapılacak binalar ile daha önce yapılmış mevcut binalara uygulanır.
1.1.2 – Kullanım amacı ve/veya taşıyıcı sistemi değiştirilecek, deprem öncesi veya sonrasında performansı değerlendirilecek ve güçlendirilecek olan mevcut binalar için uygulanacak hükümler Bölüm 7’de verilmiştir.
1.1.3 – Bu Yönetmelik hükümleri, betonarme (yerinde dökülmüş ve öngerilmeli veya öngerilmesiz prefabrike), çelik ve yığma binalar ile bina türü yapılar için geçerlidir.
1.1.4 – Ahşap bina ve bina türü yapılara uygulanacak minimum koşul ve kurallar, ilgili yönetmelik hükümleri yürürlüğe konuluncaya dek, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı tarafından saptanacak ve projeleri bu esaslara göre düzenlenecektir.
1.1.5 – Binalar ve bina türü yapılar dışında, tasarımının bu yönetmelik hükümlerine göre yapılmasına izin verilen bina türü olmayan diğer yapılar, Bölüm 2’de, 2.12 ile tanımlanan yapılarla sınırlıdır. Bu bağlamda; köprüler, barajlar, kıyı ve liman yapıları, tüneller, boru hatları, enerji nakil hatları, nükleer santrallar, doğal gaz depolama tesisleri gibi yapılar, tamamı yer altında bulunan yapılar ve binalardan farklı hesap ve güvenlik esaslarına göre projelendirilen diğer yapılar bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.
1.1.6 – Bina taşıyıcı sistemini deprem hareketinden yalıtmak amacı ile, bina taşıyıcı sistemi ile temelleri arasında özel sistem ve gereçlerle donatılan veya diğer aktif ve pasif kontrol sistemlerini içeren binalar, bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.
1.1.7 – Bu Yönetmeliğin kapsamı dışındaki yapılara uygulanacak koşul ve kurallar, kendi özel yönetmelikleri yapılıncaya dek, ilgili Bakanlıklar tarafından çağdaş uluslararası standartlar gözönünde tutularak saptanacak ve projeleri bu esaslara göre düzenlenecektir.
1.2. GENEL İLKELER
1.2.1 – Bu Yönetmeliğe göre yeni yapılacak binaların depreme dayanıklı tasarımının ana ilkesi; hafif şiddetteki depremlerde binalardaki yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarının herhangi bir hasar görmemesi, orta şiddetteki depremlerde yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda oluşabilecek hasarın sınırlı ve onarılabilir düzeyde kalması, şiddetli depremlerde ise can güvenliğinin sağlanması amacı ile kalıcı yapısal hasar oluşumunun sınırlanmasıdır. Mevcut binaların değerlendirmesi ve güçlendirilmesinde esas alınan performans kriterleri Bölüm 7’de tanımlanmıştır.
1.2.2 – Bu Yönetmeliğe göre yeni binaların tasarımında esas alınacak tasarım depremi, 1.2.1’de tanımlanan şiddetli depreme karşı gelmektedir. Bölüm 2, Tablo 2.3’te tanımlanan Bina Önem Katsayısı I = 1 olan binalar için, tasarım depreminin 50 yıllık bir süre içinde aşılma olasılığı %10’dur. Farklı aşılma olasılıklı depremler, mevcut binaların değerlendirmesi ve güçlendirilmesinde gözönüne alınmak üzere Bölüm 7’de tanımlanmıştır.
1.2.3 – Bu Yönetmelikte belirtilen deprem bölgeleri, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nca hazırlanan ve 18/04/1996 tarihli ve 96/8109 sayılı Bakanlar Kurulu kararı ile yürürlüğe konulan Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası’ndaki birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgeleridir.
1.2.4 – Bu Yönetmeliğe göre deprem bölgelerinde yapılacak binalar, malzeme ve işçilik koşulları bakımından Türk Standartları’na ve Bayındırlık ve İskan Bakanlığı “Genel Teknik Şartnamesi” kurallarına uygun olacaktır.
BÖLÜM 2 - DEPREME DAYANIKLI BİNALAR İÇİN HESAP KURALLARI
2.0. SİMGELER
A(T) = Spektral İvme Katsayısı
Ao = Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Ba = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç kuvvet büyüklüğü
Bax = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bay = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x’e dik y doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bb = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda tasarıma esas iç kuvvet büyüklüğü
Bbx = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bby = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x’e dik y doğrultusundaki depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
BB = Mod Birleştirme Yöntemi’nde mod katkılarının birleştirilmesi ile bulunan herhangi bir büyüklük
BD = BB büyüklüğüne ait büyütülmüş değer
Di = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde burulma düzensizliği olan binalar için i’inci katta ± %5 ek dışmerkezliğe uygulanan büyütme katsayısı
dfi = Binanın i’inci katında Ffi fiktif yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme
di = Binanın i’inci katında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme
Ffi = Birinci doğal titreşim periyodunun hesabında i’inci kata etkiyen fiktif yük
Fi = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde i’inci kata etkiyen eşdeğer deprem yükü
fe = Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik ve elektrik donanımın ağırlık merkezine etkiyen eşdeğer deprem yükü
g = Yerçekimi ivmesi (9.81 m/s2)
gi = Binanın i’inci katındaki toplam sabit yük
Hi = Binanın i’inci katının temel üstünden itibaren ölçülen yüksekliği (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda i’inci katın zemin kat döşemesi üstünden itibaren ölçülen yüksekliği)
HN = Binanın temel üstünden itibaren ölçülen toplam yüksekliği (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden itibaren ölçülen toplam yükseklik)
Hw = Temel üstünden veya zemin kat döşemesinden itibaren ölçülen toplam perde yüksekliği
hi = Binanın i’inci katının kat yüksekliği
I = Bina Önem Katsayısı
ℓw = Perdenin veya bağ kirişli perde parçasının plandaki uzunluğu
Mn = n’inci doğal titreşim moduna ait modal kütle
Mxn = Gözönüne alınan x deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal titreşim modundaki etkin kütle
Myn = Gözönüne alınan y deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal titreşim modundaki etkin kütle
mi = Binanın i’inci katının kütlesi (mi = wi / g)
mθi = Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalışması durumunda, binanın i’inci katının kaydırılmamış kütle merkezinden geçen düşey eksene göre kütle eylemsizlik momenti
N = Binanın temel üstünden itibaren toplam kat sayısı (Bodrum katlarında rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden itibaren
toplam kat sayısı)
n = Hareketli Yük Katılım Katsayısı
qi = Binanın i’inci katındaki toplam hareketli yük
R = Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
Ralt,Rüst= Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme betonarme, prefabrike veya çelik binaların en üst (çatı) katı olarak kullanılması durumunda, sırası ile, alttaki katlar ve en üst kat için tanımlanan R katsayıları
RNÇ = Tablo 2.5’te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi normal çerçeveler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
RYP = Tablo 2.5’te deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek perdeler tarafından taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
Ra(T) = Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
S(T) = Spektrum Katsayısı
Sae(T) = Elastik spektral ivme [m /s2]
SaR(Tr) = r’inci doğal titreşim modu için azaltılmış spektral ivme [m /s2]
T = Bina doğal titreşim periyodu [s]
T1 = Binanın birinci doğal titreşim periyodu [s]
TA ,TB = Spektrum Karakteristik Periyotları [s]
Tm , Tn = Binanın m’inci ve n’inci doğal titreşim periyotları [s]
Vi = Gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın i’inci katına etki eden kat kesme kuvveti
Vt = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde gözönüne alınan deprem doğrultusunda binaya etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti)
VtB = Mod Birleştirme Yöntemi’nde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda modlara ait katkıların birleştirilmesi ile bulunan bina toplam deprem yükü (taban kesme kuvveti)
W = Binanın, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığı we = Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik veya elektrik donanımın ağırlığı wi = Binanın i’inci katının, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak hesaplanan
ağırlığı
Y = Mod Birleştirme Yöntemi’nde hesaba katılan yeterli doğal titreşim modu sayısı
α = Deprem derzi boşluklarının hesabında kullanılan katsayı
αS = Süneklik düzeyi yüksek perdelerin tabanında elde edilen kesme kuvvetleri toplamının, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme kuvvetine oranı
β = Mod Birleştirme Yöntemi ile hesaplanan büyüklüklerin alt sınırlarının belirlenmesi için kullanılan katsayı
Δi = Binanın i’inci katındaki azaltılmış göreli kat ötelemesi
(Δi)ort = Binanın i’inci katındaki ortalama azaltılmış göreli kat ötelemesi ΔFN = Binanın N’inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü δi = Binanın i’inci katındaki etkin göreli kat ötelemesi
(δi)max = Binanın i’inci katındaki maksimum etkin göreli kat ötelemesi
ηbi = i’inci katta tanımlanan Burulma Düzensizliği Katsayısı ηci = i’inci katta tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı ηki = i’inci katta tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı
Φxin = Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin i’inci katta x ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φyin = Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin i’inci katta y ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φθin = Kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin i’inci katta düşey eksen etrafındaki dönme bileşeni
θi = i’inci katta tanımlanan İkinci Mertebe Gösterge Değeri
2.1. KAPSAM
2.1.1 – 1.2.3’de tanımlanan deprem bölgelerinde yeni yapılacak tüm yerinde dökme ve prefabrike betonarme binalar ile çelik binalar ve bina türü yapıların depreme dayanıklı olarak hesaplanmasında esas alınacak deprem yükleri ve uygulanacak hesap kuralları bu bölümde tanımlanmıştır. Yığma binalara ilişkin kurallar ise Bölüm 5’de verilmiştir.
2.1.2 – Bina temellerinin ve zemin dayanma (istinat) yapılarının hesabına ilişkin kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
2.1.3 – Bina türünde olmayan, ancak bu bölümde verilen kurallara göre hesaplanmasına izin verilen yapılar, 2.12’de belirtilenlerle sınırlıdır.
2.1.4 – Mevcut binaların deprem performanslarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi için uygulanacak hesap kuralları Bölüm 7’de verilmiştir.
2.2. GENEL İLKE VE KURALLAR
2.2.1. Bina Taşıyıcı Sistemlerine İlişkin Genel İlkeler
2.2.1.1 – Bir bütün olarak deprem yüklerini taşıyan bina taşıyıcı sisteminde ve aynı zamanda taşıyıcı sistemi oluşturan elemanların her birinde, deprem yüklerinin temel zeminine kadar sürekli bir şekilde ve güvenli olarak aktarılmasını sağlayacak yeterlikte rijitlik, kararlılık ve dayanım bulunmalıdır.
2.2.1.2 – Döşeme sistemleri, deprem kuvvetlerinin taşıyıcı sistem elemanları arasında güvenle aktarılmasını sağlayacak düzeyde rijitlik ve dayanıma sahip olmalıdır. Yeterli olmayan durumlarda, döşemelerde uygun aktarma elemanları düzenlenmelidir.
2.2.1.3 – Binaya aktarılan deprem enerjisinin önemli bir bölümünün taşıyıcı sistemin sünek davranışı ile tüketilmesi için, bu Yönetmelikte Bölüm 3 ve Bölüm 4’de belirtilen sünek tasarım ilkelerine titizlikle uyulmalıdır.
2.2.1.4 – 2.3.1’de tanımlanan düzensiz binaların tasarımından ve yapımından kaçınılmalıdır. Taşıyıcı sistem planda simetrik veya simetriğe yakın düzenlenmeli ve Tablo 2.1’de A1 başlığı ile tanımlanan burulma düzensizliğine olabildiğince yer verilmemelidir. Bu bağlamda, perde vb rijit taşıyıcı sistem elemanlarının binanın burulma rijitliğini arttıracak biçimde yerleştirilmesine özen gösterilmelidir. Düşey doğrultuda ise özellikle Tablo 2.1’de B1 ve B2 başlıkları ile tanımlanan ve herhangi bir katta zayıf kat veya yumuşak kat durumu oluşturan düzensizliklerden kaçınılmalıdır.
2.2.1.5 – Bölüm 6, Tablo 6.1’de tanımlanan (C) ve (D) gruplarına giren zeminlere oturan kolon ve özellikle perde temellerindeki dönmelerin taşıyıcı sistem hesabına etkileri, uygun idealleştirme yöntemleri ile gözönüne alınmalıdır.
2.2.2. Deprem Yüklerine İlişkin Genel Kurallar
2.2.2.1 – Binalara etkiyen deprem yüklerinin belirlenmesi için, bu bölümde aksi belirtilmedikçe, 2.4’te tanımlanan Spektral İvme Katsayısı ve 2.5’te tanımlanan Deprem Yükü Azaltma Katsayısı esas alınacaktır.
2.2.2.2 – Bu Yönetmelikte aksi belirtilmedikçe, deprem yüklerinin sadece yatay düzlemde ve birbirine dik iki eksen doğrultusunda etkidikleri varsayılacaktır. Gözönüne alınan doğrultulardaki depremlerin ortak etkisine ilişkin hükümler 2.7.5’te verilmiştir.
2.2.2.3 – Deprem yükleri ile diğer yüklerin ortak etkisi altında binanın taşıyıcı sistem elemanlarında oluşacak tasarım iç kuvvetlerinin taşıma gücü ilkesine göre hesabında kullanılacak yük katsayıları, bu Yönetmelikte aksi belirtilmedikçe, ilgili yapı yönetmeliklerinden alınacaktır.
2.2.2.4 – Deprem yükleri ile rüzgar yüklerinin binaya aynı zamanda etkimediği varsayılacak ve her bir yapı elemanının boyutlandırılmasında, deprem ya da rüzgar etkisi için hesaplanan büyüklüklerin elverişsiz olanı gözönüne alınacaktır. Ancak, rüzgardan oluşan büyüklüklerin daha elverişsiz olması durumunda bile; elemanların boyutlandırılması, detaylandırılması ve birleşim noktalarının düzenlenmesinde, bu Yönetmelikte belirtilen koşullara uyulması zorunludur.
2.3. DÜZENSİZ BİNALAR
2.3.1. Düzensiz Binaların Tanımı
Depreme karşı davranışlarındaki olumsuzluklar nedeni ile tasarımından ve yapımından kaçınılması gereken düzensiz binalar’ın tanımlanması ile ilgili olarak, planda ve düşey doğrultuda düzensizlik meydana getiren durumlar Tablo 2.1’de, bunlarla ilgili koşullar ise 2.3.2’de verilmiştir.
2.3.2. Düzensiz Binalara İlişkin Koşullar
Tablo 2.1’de tanımlanan düzensizlik durumlarına ilişkin koşullar aşağıda belirtilmiştir:
2.3.2.1 – A1 ve B2 türü düzensizlikler, 2.6’da belirtildiği üzere, deprem hesap yönteminin seçiminde etken olan düzensizliklerdir.
2.3.2.2 – A2 ve A3 türü düzensizliklerin bulunduğu binalarda, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, kat döşemelerinin kendi düzlemleri içinde deprem kuvvetlerini düşey taşıyıcı sistem elemanları arasında güvenle aktarabildiği hesapla doğrulanacaktır.
2.3.2.3 – B1 türü düzensizliğinin bulunduğu binalarda, gözönüne alınan i’inci kattaki dolgu duvarı alanlarının toplamı bir üst kattakine göre fazla ise, ηci’nin hesabında dolgu duvarları gözönüne alınmayacaktır. 0.60 ≤ (ηci)min < 0.80 aralığında Tablo 2.5’te verilen taşıyıcı sistem davranış katsayısı, 1.25 (ηci)min değeri ile çarpılarak her iki deprem doğrultusunda da binanın tümüne uygulanacaktır. Ancak hiçbir zaman ηci < 0.60 olmayacaktır. Aksi durumda, zayıf katın dayanımı ve rijitliği arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır.
2.3.2.4 – B3 türü düzensizliğin bulunduğu binalara ilişkin koşullar, bütün deprem bölgelerinde uygulanmak üzere, aşağıda belirtilmiştir:
(a) Kolonların binanın herhangi bir katında konsol kirişlerin veya alttaki kolonlarda oluşturulan guselerin üstüne veya ucuna oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
TABLO 2.1 – DÜZENSİZ BİNALAR
A – PLANDA DÜZENSİZLİK DURUMLARI | İlgili Maddeler |
A1 – Burulma Düzensizliği : Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı doğrultudaki ortalama göreli ötelemeye oranını ifade eden Burulma Düzensizliği Katsayısı ηbi ’nin 1.2’den büyük olması durumu (Şekil 2.1). [ηbi = (Δi)max / (Δi)ort > 1.2] Göreli kat ötelemelerinin hesabı, ± %5 ek dışmerkezlik etkileri de gözönüne alınarak, 2.7’ye göre yapılacaktır. | 2.3.2.1 |
A2 – Döşeme Süreksizlikleri : Herhangi bir kattaki döşemede (Şekil 2.2); I – Merdiven ve asansör boşlukları dahil, boşluk alanları toplamının kat brüt alanının 1/3’ünden fazla olması durumu, II – Deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle aktarılabilmesini güçleştiren yerel döşeme boşluklarının bulunması durumu, III – Döşemenin düzlem içi rijitlik ve dayanımında ani azalmaların olması durumu | 2.3.2.2 |
A3 – Planda Çıkıntılar Bulunması : Bina kat planlarında çıkıntı yapan kısımların birbirine dik iki doğrultudaki boyutlarının her ikisinin de, binanın o katının aynı doğrultulardaki toplam plan boyutlarının %20'sinden daha büyük olması durumu (Şekil 2.3). | 2.3.2.2 |
B – DÜŞEY DOŠRULTUDA DÜZENSİZLİK DURUMLARI | İlgili Maddeler |
B1 – Komşu Katlar Arası Dayanım Düzensizliği (Zayıf Kat) : Betonarme binalarda, birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi birinde, herhangi bir kattaki etkili kesme alanı’nın, bir üst kattaki etkili kesme alanı’na oranı olarak tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı ηci’nin 0.80’den küçük olması durumu. [ηci = (∑Ae)i / (∑Ae)i+1 < 0.80] Herhangi bir katta etkili kesme alanının tanımı: ∑Ae = ∑Aw + ∑Ag + 0.15 ∑Ak (Simgeler için Bkz. 3.0) | 2.3.2.3 |
B2 – Komşu Katlar Arası Rijitlik Düzensizliği (Yumuşak Kat) : Birbirine dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için, herhangi bir i’inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranının bir üst veya bir alt kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranına bölünmesi ile tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı ηki ’nin 2.0’den fazla olması durumu. [ηki = (Δi /hi)ort / (Δi+1 /hi+1)ort > 2.0 veya ηki = (Δi /hi)ort / (Δi−1/hi−1)ort > 2.0] Göreli kat ötelemelerinin hesabı, ± %5 ek dışmerkezlik etkileri de gözönüne alınarak 2.7’ye göre yapılacaktır. | 2.3.2.1 |
B3 – Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının Süreksizliği : Taşıyıcı sistemin düşey elemanlarının (kolon veya perdelerin) bazı katlarda kaldırılarak kirişlerin veya guseli kolonların üstüne veya ucuna oturtulması, ya da üst kattaki perdelerin altta kolonlara oturtulması durumu (Şekil 2.4). | 2.3.2.4 |
(Δi)min
(Δi)max
i +1’ inci kat döşemesi
Deprem doğrultusu
i’ inci kat döşemesi
Döşemelerin kendi düzlemleri içinde rijit diyafram olarak çalışmaları durumunda
(Δi)ort = 1/2 [(Δi)max + (Δi)min] Burulma düzensizliği katsayısı : ηbi = (Δi)max / (Δi)ort
Burulma düzensizliği durumu : ηbi > 1.2
Şekil 2.1
Xx
Xx0
Xx0
A2 türü düzensizlik durumu – I
Ab / A > 1/3
Ab : Boşluk alanları toplamı A : Brüt kat alanı
Ab = Ab1 + Ab2
A
A
A2 türü düzensizlik durumu – II
Kesit A-A
A2 türü düzensizlik durumu – II ve III
Şekil 2.2
ay
ax
ax
ay
ax
ay
ay
ax
ax
Ly Ly Ly
Lx Lx Lx
A3 türü düzensizlik durumu:
ax > 0.2 Lx ve aynı zamanda ay > 0.2 Ly
Şekil 2.3
Bkz. 2.3.2.4 (a) Bkz. 2.3.2.4 (b)
Bkz. 2.3.2.4 (c)
Şekil 2.4
Bkz. 2.3.2.4 (d)
(b) Kolonun iki ucundan mesnetli bir kirişe oturması durumunda, kirişin bütün kesitlerinde ve ayrıca gözönüne alınan deprem doğrultusunda bu kirişin bağlandığı düğüm noktalarına birleşen diğer kiriş ve kolonların bütün kesitlerinde, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan tüm iç kuvvet değerleri %50 oranında arttırılacaktır.
(c) Üst katlardaki perdenin altta kolonlara oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
(d) Perdelerin binanın herhangi bir katında, kendi düzlemleri içinde kirişlerin üstüne açıklık ortasında oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
2.4. ELASTİK DEPREM YÜKLERİNİN TANIMLANMASI : SPEKTRAL
İVME KATSAYISI
Deprem yüklerinin belirlenmesi için esas alınacak olan Spektral İvme Katsayısı, A(T), Denk.(2.1) ile verilmiştir. %5 sönüm oranı için tanımlanan Elastik İvme Spektrumu’nun ordinatı olan Elastik Spektral İvme, Sae(T), Spektral İvme Katsayısı ile yerçekimi ivmesi g’nin çarpımına karşı gelmektedir.
A(T ) = Ao I S (T )
Sae (T ) = A(T ) g
(2.1)
2.4.1. Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Denk.(2.1)’de yer alan Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Ao , Tablo 2.2’de tanımlanmıştır.
TABLO 2.2 – ETKİN YER İVMESİ KATSAYISI (Ao)
Deprem Bölgesi | Ao |
1 | 0.40 |
2 | 0.30 |
3 | 0.20 |
4 | 0.10 |
2.4.2. Xxxx Xxxx Katsayısı
Denk.(2.1)’de yer xxxx Xxxx Önem Katsayısı, I , Tablo 2.3’te tanımlanmıştır.
TABLO 2.3 – BİNA ÖNEM KATSAYISI (I)
Binanın Kullanım Amacı veya Türü | Bina Önem Katsayısı (I) |
1. Deprem sonrası kullanımı gereken binalar ve tehlikeli madde içeren binalar a) Deprem sonrasında hemen kullanılması gerekli binalar (Hastaneler, dispanserler, sağlık ocakları, itfaiye bina ve tesisleri, PTT ve diğer haberleşme tesisleri, ulaşım istasyonları ve terminalleri, enerji üretim ve dağıtım tesisleri; vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, ilk yardım ve afet planlama istasyonları) b) Toksik, patlayıcı, parlayıcı, vb özellikleri olan maddelerin bulunduğu veya depolandığı binalar | 1.5 |
2. İnsanların uzun süreli ve yoğun olarak bulunduğu ve değerli eşyanın saklandığı binalar a) Okullar, diğer eğitim bina ve tesisleri, yurt ve yatakhaneler, askeri kışlalar, cezaevleri, vb. b) Müzeler | 1.4 |
3. İnsanların kısa süreli ve yoğun olarak bulunduğu binalar Spor tesisleri, sinema, tiyatro ve konser salonları, vb. | 1.2 |
4. Diğer binalar Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar (Konutlar, işyerleri, oteller, bina türü endüstri yapıları, vb) | 1.0 |
2.4.3. Spektrum Katsayısı
2.4.3.1 – Denk.(2.1)’de yer alan Spektrum Katsayısı, S(T), yerel zemin koşullarına ve bina doğal periyodu T’ye bağlı olarak Denk.(2.2) ile hesaplanacaktır (Şekil 2.5).
S (T ) = 1 + 1.5 T
TA
(0 ≤ T ≤ TA )
S (T ) = 2.5 (TA < T ≤ TB )
(2.2)
⎛ T ⎞0.8
S (T ) = 2.5 ⎜ B ⎟ (TB < T )
⎝ T ⎠
Denk.(2.2)’deki Spektrum Karakteristik Periyotları, TA ve TB , Bölüm 6’da Tablo 6.2
ile tanımlanan Yerel Zemin Sınıfları’na bağlı olarak Tablo 2.4’te verilmiştir.
TABLO 2.4 – SPEKTRUM KARAKTERİSTİK PERİYOTLARI (TA , TB)
Tablo 6.2'ye göre Yerel Zemin Sınıfı | TA (saniye) | TB (saniye) |
Z1 | 0.10 | 0.30 |
Z2 | 0.15 | 0.40 |
Z3 | 0.15 | 0.60 |
Z4 | 0.20 | 0.90 |
2.4.3.2 – Bölüm 6’da 6.2.1.2 ve 6.2.1.3’te belirtilen koşulların yerine getirilmemesi durumunda, Tablo 2.4’te Z4 yerel zemin sınıfı için tanımlanan spektrum karakteristik periyotları kullanılacaktır.
2.4.4. Özel Tasarım İvme Spektrumları
Gerekli durumlarda elastik tasarım ivme spektrumu, yerel deprem ve zemin koşulları gözönüne alınarak yapılacak özel araştırmalarla da belirlenebilir. Ancak, bu şekilde belirlenecek ivme spektrumu ordinatlarına karşı gelen spektral ivme katsayıları, tüm periyotlar için, Tablo 2.4’teki ilgili karakteristik periyotlar gözönüne alınarak Denk. (2.1)’den bulunacak değerlerden hiçbir zaman daha küçük olmayacaktır.
S(T)
2.5
S(T) = 2.5 (TB / T )0.8
1.0
TA TB T
Şekil 2.5
2.5. ELASTİK DEPREM YÜKLERİNİN AZALTILMASI: DEPREM YÜKÜ AZALTMA KATSAYISI
Depremde taşıyıcı sistemin kendine özgü doğrusal elastik olmayan davranışını gözönüne almak üzere, 2.4’te verilen spektral ivme katsayısına göre bulunacak elastik deprem yükleri, aşağıda tanımlanan Deprem Yükü Azaltma Katsayısı’na bölünecektir. Deprem Yükü Azaltma Katsayısı, çeşitli taşıyıcı sistemler için Tablo 2.5’te tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı, R’ye ve doğal titreşim periyodu, T’ye bağlı olarak Denk.(2.3) ile belirlenecektir.
T
T
Ra (T ) = 1.5 + (R −1.5)
A
(0 ≤ T ≤ TA )
(2.3)
Ra (T ) = R (TA < T )
2.5.1. Taşıyıcı Sistemlerin Süneklik Düzeylerine İlişkin Genel Koşullar
2.5.1.1 – Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayıları Tablo 2.5’te verilen süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler ve süneklik düzeyi normal taşıyıcı sistemler’e ilişkin tanımlar ve uyulması gerekli koşullar, betonarme binalar için Bölüm 3’te, çelik binalar için ise Bölüm 4’te verilmiştir.
2.5.1.2 – Tablo 2.5’te süneklik düzeyi yüksek olarak gözönüne alınacak taşıyıcı sistemlerde, süneklik düzeyinin her iki yatay deprem doğrultusunda da yüksek olması zorunludur. Süneklik düzeyi bir deprem doğrultusunda yüksek veya karma, buna dik diğer deprem doğrultusunda ise normal olan sistemler, her iki doğrultuda da süneklik düzeyi normal sistemler olarak sayılacaktır.
2.5.1.3 – Süneklik düzeyleri her iki doğrultuda aynı olan veya bir doğrultuda yüksek, diğer doğrultuda karma olan sistemlerde, farklı doğrultularda birbirinden farklı R katsayıları kullanılabilir.
2.5.1.4 – Perde içermeyen kirişsiz döşemeli betonarme sistemler ile, kolon ve kirişleri 3.3, 3.4 ve 3.5’te verilen koşullardan herhangi birini sağlamayan dolgulu veya dolgusuz dişli ve kaset döşemeli betonarme sistemler, süneklik düzeyi normal sistemler olarak gözönüne alınacaktır.
2.5.1.5 – Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde;
(a) Aşağıdaki (b) paragrafı dışında, taşıyıcı sistemi sadece çerçevelerden oluşan binalarda süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler’in kullanılması zorunludur.
(b) Tablo 2.3’e göre Bina Önem Katsayısı I = 1.2 ve I = 1.0 olan çelik binalarda, HN ≤ 16 m olmak koşulu ile, sadece süneklik düzeyi normal çerçevelerden oluşan taşıyıcı sistemler kullanılabilir.
(c) Tablo 2.3’e göre Bina Önem Katsayısı I = 1.5 ve I = 1.4 olan tüm binalarda süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler veya 2.5.4.1’de tanımlanan süneklik düzeyi bakımından karma taşıyıcı sistemler kullanılacaktır.
2.5.1.6 – Perde içermeyen süneklik düzeyi normal taşıyıcı sistemler’e, sadece üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde, aşağıdaki koşullarla izin verilebilir:
(a) 2.5.1.4’te tanımlanan betonarme binalar, HN ≤ 13 m olmak koşulu ile yapılabilir.
(b) 2.5.1.4’te tanımlananların dışında, taşıyıcı sistemi sadece süneklik düzeyi normal çerçevelerden oluşan betonarme ve çelik binalar, HN ≤ 25 m olmak koşulu ile yapılabilir.
TABLO 2.5 – TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYISI (R)
BİNA TAŞIYICI SİSTEMİ | Süneklik Düzeyi Normal Sistemler | Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler |
(1) YERİNDE DÖKME BETONARME BİNALAR | ||
(1.1) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taşındığı | ||
binalar ..................................................................................…. | 4 | 8 |
(1.2) Deprem yüklerinin tamamının bağ kirişli (boşluklu) | ||
perdelerle taşındığı binalar..................................................….. | 4 | 7 |
(1.3) Deprem yüklerinin tamamının boşluksuz perdelerle | ||
taşındığı binalar....................................................................…. | 4 | 6 |
(1.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile boşluksuz ve/veya bağ | ||
xxxxxxx (boşluklu) perdeler tarafından birlikte taşındığı binalar.. | 4 | 7 |
(2) PREFABRİKE BETONARME BİNALAR | ||
(2.1) Deprem yüklerinin tamamının bağlantıları tersinir | ||
momentleri aktarabilen çerçevelerle taşındığı binalar .......….. | 3 | 7 |
(2.2) Deprem yüklerinin tamamının, üstteki bağlantıları | ||
mafsallı olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar..... | ── | 3 |
(2.3) Deprem yüklerinin tamamının prefabrike veya yerinde | ||
dökme boşluksuz ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdelerle | ||
taşındığı, çerçeve bağlantıları mafsallı olan prefabrike binalar.. | ── | 5 |
(2.4) Deprem yüklerinin, bağlantıları tersinir momentleri | ||
aktarabilen prefabrike çerçeveler ile yerinde dökme boşluksuz | ||
ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdeler tarafından birlikte | ||
taşındığı binalar……………………………………………… | 3 | 6 |
(3) ÇELİK BİNALAR | ||
(3.1) Deprem yüklerinin tamamının çerçevelerle taşındığı | ||
binalar..................................................................................…. | 5 | 8 |
(3.2) Deprem yüklerinin tamamının, üstteki bağlantıları | ||
mafsallı olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar..... | ── | 4 |
(3.3) Deprem yüklerinin tamamının çaprazlı perdeler veya | ||
yerinde dökme betonarme perdeler tarafından taşındığı binalar | ||
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...............................… | 4 | 5 |
(b) Çaprazların dışmerkez olması durumu..........................…. | ── | 7 |
(c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu........................ | 4 | 6 |
(3.4) Deprem yüklerinin çerçeveler ile birlikte çaprazlı çelik | ||
perdeler veya yerinde dökme betonarme perdeler tarafından | ||
birlikte taşındığı binalar | ||
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...............................… | 5 | 6 |
(b) Çaprazların dışmerkez olması durumu...........................… | ── | 8 |
(c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu........................ | 4 | 7 |
2.5.2. Süneklik Düzeyi Yüksek Betonarme Boşluksuz Perdeli-Çerçeveli Sistemlere
İlişkin Koşullar
Deprem yüklerinin süneklik düzeyi yüksek boşluksuz (bağ kirişsiz) betonarme perdeler ile süneklik düzeyi yüksek betonarme veya çelik çerçeveler tarafından birlikte taşındığı binalara ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
2.5.2.1 – Bu tür sistemlerde, Tablo 2.5’te yerinde dökme betonarme ve çelik çerçeve durumu için verilen R = 7’nin veya prefabrike betonarme çerçeve durumu için verilen R = 6’nın kullanılabilmesi için, boşluksuz perdelerin tabanında deprem yüklerinden meydana gelen kesme kuvvetlerinin toplamı, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme kuvvetinin %75’inden daha fazla olmayacaktır (αS ≤ 0.75).
2.5.2.2 – 2.5.2.1’deki koşulun sağlanamaması durumunda, 0.75 < αS ≤ 1.0 aralığında kullanılacak R katsayısı, yerinde dökme betonarme ve çelik çerçeve durumu için R = 10 − 4 αS bağıntısı ile, prefabrike betonarme çerçeve durumu için ise R = 9 − 4 αS bağıntısı ile belirlenecektir.
2.5.2.3 – Hw / ℓw ≤ 2.0 olan perdelerde, yukarıda tanımlanan R katsayılarına göre hesaplanan iç kuvvetler, [3 / (1 + Hw / ℓw)] katsayısı ile çarpılarak büyültülecektir. Ancak bu katsayı, 2’den büyük alınmayacaktır.
2.5.3. Süneklik Düzeyi Normal Bazı Sistemlerde Perde Kullanım Zorunluluğuna
İlişkin Koşullar
2.5.1.6’nın (a) ve (b) paragraflarında tanımlanan süneklik düzeyi normal sistemler, bütün deprem bölgelerinde ve aynı paragraflarda tanımlanan yükseklik sınırlarının üzerinde de yapılabilir. Ancak bu durumda, betonarme binalarda tüm yükseklik boyunca devam eden ve aşağıdaki koşulları sağlayan süneklik düzeyi normal veya yüksek betonarme boşluksuz ya da bağ kirişli (boşluklu) perdelerin, çelik binalarda ise süneklik düzeyi normal veya yüksek merkezi veya dışmerkez çaprazlı perdelerin kullanılması zorunludur.
2.5.3.1 – Taşıyıcı sistemde süneklik düzeyi normal perdelerin kullanılması durumunda, her bir deprem doğrultusunda, deprem yüklerine göre perdelerin tabanında elde edilen kesme kuvvetlerinin toplamı, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme kuvvetinin %75’inden daha fazla olacaktır.
2.5.3.2 – Taşıyıcı sistemde süneklik düzeyi yüksek perdelerin kullanılması durumunda, aşağıda karma taşıyıcı sistemler için verilen 2.5.4.1 uygulanacaktır.
2.5.4. Süneklik Düzeyi Bakımından Karma Taşıyıcı Sistemlere İlişkin Koşullar
2.5.4.1 – 2.5.1.6’nın (a) ve (b) paragraflarında tanımlanan süneklik düzeyi normal sistemlerin, süneklik düzeyi yüksek perdelerle birarada kullanılması mümkündür. Bu şekilde oluşturulan süneklik düzeyi bakımından karma sistemler’de, aşağıda belirtilen koşullara uyulmak kaydı ile, süneklik düzeyi yüksek boşluksuz, bağ kirişli (boşluklu) betonarme perdeler veya çelik binalar için merkezi veya dışmerkez çaprazlı çelik perdeler kullanılabilir.
(a) Bu tür karma sistemlerin deprem hesabında çerçeveler ve perdeler birarada gözönüne alınacak, ancak her bir deprem doğrultusunda mutlaka αS ≥ 0.40 olacaktır.
(b) Her iki deprem doğrultusunda da αS ≥ 2/3 olması durumunda, Tablo 2.5’de deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek perde tarafından taşındığı durum için verilen R katsayısı (R = RYP), taşıyıcı sistemin tümü için kullanılabilir.
(c) 0.40 < αS < 2/3 aralığında ise, her iki deprem doğrultusunda da taşıyıcı sistemin tümü için R = RNÇ + 1.5 αS (RYP − RNÇ) bağıntısı uygulanacaktır.
2.5.4.2 – Binaların bodrum katlarının çevresinde kullanılan rijit betonarme perde duvarları, Tablo 2.5’te yer alan perdeli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin bir parçası olarak gözönüne alınmayacaktır. Bu tür binaların hesabında izlenecek kurallar 2.7.2.4 ve 2.8.3.2’de verilmiştir.
2.5.5. Kolonları Üstten Mafsallı Binalara İlişkin Koşullar
2.5.5.1 – Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerden oluşan betonarme binalarda;
(a) Yerinde dökme betonarme kolonların kullanılması durumunda, prefabrike binalar için Tablo 2.5’te (2.2)’de tanımlanan R katsayısı kullanılacaktır.
(b) R katsayıları Tablo 2.5’te (2.2) ve (3.2)’de verilen betonarme prefabrike ve çelik binalara ilişkin koşullar 2.5.5.2’de verilmiştir. Bu tür çerçevelerin, yerinde dökme betonarme, prefabrike veya çelik binalarda en üst kat (çatı katı) olarak kullanılması durumuna ilişkin koşullar ise 2.5.5.3’de tanımlanmıştır.
2.5.5.2 – Bu tür tek katlı binaların içinde planda, binanın oturma alanının %25’inden fazla olmamak kaydı ile, kısmi tek bir ara kat yapılabilir. Deprem hesabında ara katın taşıyıcı sistemi, ana taşıyıcı çerçevelerle birlikte gözönüne alınabilir. Bu durumda, ortak sistem betonarme prefabrike binalarda süneklik düzeyi yüksek sistem olarak düzenlenecektir. Ortak sistemde, Tablo 2.1’de tanımlanan burulma düzensizliğinin bulunup bulunmadığı mutlaka kontrol edilecek ve varsa hesapta gözönüne alınacaktır. Ara katın ana taşıyıcı çerçevelere bağlantıları mafsallı veya monolitik olabilir.
2.5.5.3 – Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme betonarme, prefabrike veya çelik binalarda en üst kat (çatı katı) olarak kullanılması durumunda, en üst kat için Tablo 2.5’te (2.2) veya (3.2)’de tanımlanan R katsayısı (Rüst) ile alttaki katlar için farklı olarak tanımlanabilen R katsayısı (Ralt), aşağıdaki koşullara uyulmak kaydı ile, birarada kullanılabilir.
(a) Başlangıçta deprem hesabı, binanın tümü için R = Ralt alınarak 2.7 veya 2.8’e göre yapılacaktır. 2.10.1’de tanımlanan azaltılmış ve etkin göreli kat ötelemeleri, binanın tümü için bu hesaptan elde edilecektir.
(b) En üst katın iç kuvvetleri, (a)’da hesaplanan iç kuvvetlerin (Ralt / Rüst) oranı ile çarpımından elde edilecektir.
(c) Alttaki katların iç kuvvetleri ise iki kısmın toplamından oluşacaktır. Birinci kısım, (a)’da hesaplanan iç kuvvetlerdir. İkinci kısım ise, (b)’de en üst kat kolonlarının mesnet reaksiyonları olarak hesaplanan kuvvetlerin (1 – Rüst / Ralt) ile çarpılarak alttaki katların taşıyıcı sistemine etki ettirilmesi ile ayrıca hesaplanacaktır.
2.6. HESAP YÖNTEMİNİN SEÇİLMESİ
2.6.1. Hesap Yöntemleri
Binaların ve bina türü yapıların deprem hesabında kullanılacak yöntemler; 2.7’de verilen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, 2.8’de verilen Mod Birleştirme Yöntemi ve 2.9’da verilen Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemleri’dir. 2.8 ve 2.9’da verilen yöntemler, tüm binaların ve bina türü yapıların deprem hesabında kullanılabilir.
2.6.2. Eşdeğer Deprem Yükü Yönteminin Uygulama Sınırları
2.7’de verilen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin uygulanabileceği binalar Tablo 2.6’da özetlenmiştir. Tablo 2.6’nın kapsamına girmeyen binaların deprem hesabında,
2.8 veya 2.9’da verilen yöntemler kullanılacaktır.
TABLO 2.6 – EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ’NİN UYGULANABİLECEĞİ BİNALAR
Deprem Bölgesi | Bina Türü | Toplam Yükseklik Sınırı |
1, 2 | Her bir katta burulma düzensizliği katsayısının ηbi ≤ 2.0 koşulunu sağladığı binalar | HN ≤ 25 m |
1, 2 | Her bir katta burulma düzensizliği katsayısının ηbi ≤ 2.0 koşulunu sağladığı ve ayrıca B2 türü düzensizliğinin olmadığı binalar | HN ≤ 40 m |
3, 4 | Tüm binalar | HN ≤ 40 m |
2.7. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ
2.7.1. Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Belirlenmesi
2.7.1.1 – Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, binanın tümüne etkiyen Toplam Eşdeğer Deprem Yükü (taban kesme kuvveti), Vt , Denk.(2.4) ile belirlenecektir.
t
V = WA(T1)
Ra (T1)
≥ 0.10 Ao I W
(2.4)
Binanın birinci doğal titreşim periyodu T1 , 2.7.4’e göre hesaplanacaktır.
2.7.1.2 – Denk.(2.4)’te yer alan ve binanın deprem yüklerinin hesaplanmasında kullanılacak toplam ağırlığı, W, Denk.(2.5) ile belirlenecektir.
N
W = ∑ wi
i=1
(2.5)
Denk.(2.5)’deki wi kat ağırlıkları ise Denk.(2.6) ile hesaplanacaktır.
wi = gi + n qi (2.6)
Denk.(2.6)’da yer alan Hareketli Yük Katılım Katsayısı, n , Tablo 2.7’de verilmiştir. Endüstri binalarında sabit ekipman ağırlıkları için n = 1 alınacak, ancak vinç kaldırma yükleri kat ağırlıklarının hesabında gözönüne alınmayacaktır. Deprem yüklerinin belirlenmesinde kullanılacak çatı katı ağırlığının hesabında kar yüklerinin %30’u gözönüne alınacaktır.
TABLO 2.7 – HAREKETLİ YÜK KATILIM KATSAYISI (n)
Binanın Kullanım Amacı | n |
Depo, antrepo, vb. | 0.80 |
Okul, öğrenci yurdu, spor tesisi, sinema, tiyatro, konser salonu, garaj, lokanta, mağaza, vb. | 0.60 |
Konut, işyeri, otel, hastane, vb. | 0.30 |
2.7.2. Katlara Etkiyen Eşdeğer Deprem Yüklerinin Belirlenmesi
2.7.2.1 – Denk.(2.4) ile hesaplanan toplam eşdeğer deprem yükü, bina katlarına etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin toplamı olarak Denk.(2.7) ile ifade edilir (Şekil 2.6a):
N
Vt = ΔFN + ∑ Fi
i=1
(2.7)
2.7.2.2 – Binanın N’inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü ΔFN’in değeri Denk.(2.8) ile belirlenecektir.
ΔFN = 0.0075 N Vt
(2.8)
2.7.2.3 – Toplam eşdeğer deprem yükünün ΔFN dışında geri kalan kısmı, N’inci kat dahil olmak üzere, bina katlarına Denk.(2.9) ile dağıtılacaktır.
F = (V
− ΔF
) wi Hi
(2.9)
i t N N
∑ wj H j j=1
2.7.2.4 – Bodrum katlarında rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre perdelerinin bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, bodrum katlarına ve üstteki katlara etkiyen eşdeğer deprem yükleri, aşağıda belirtildiği üzere, ayrı ayrı hesaplanacaktır. Bu yükler, üst ve alt katların birleşiminden oluşan taşıyıcı sisteme birlikte uygulanacaktır.
(a) Üstteki katlara etkiyen toplam eşdeğer deprem yükünün ve eşdeğer kat deprem yüklerinin 2.7.1.1, 2.7.2.2 ve 2.7.2.3’e göre belirlenmesinde, bodrumdaki rijit çevre perdeleri gözönüne alınmaksızın Tablo 2.5’ten seçilen R katsayısı kullanılacak ve sadece üstteki katların ağırlıkları hesaba katılacaktır. Bu durumda ilgili bütün tanım ve bağıntılarda temel üst kotu yerine zemin katın kotu gözönüne alınacaktır. 2.7.4.1’e göre birinci doğal titreşim periyodunun hesabında da, fiktif yüklerin belirlenmesi için sadece üstteki katların ağırlıkları kullanılacaktır (Şekil 2.6b).
(b) Rijit bodrum katlarına etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin hesabında, sadece bodrum kat ağırlıkları gözönüne alınacak ve Spektrum Katsayısı olarak S(T) = 1 alınacaktır. Her bir bodrum katına etkiyen eşdeğer deprem yükünün hesabında, Denk.(2.1)’den bulunan spektral ivme değeri ile bu katın ağırlığı doğrudan çarpılacak ve elde edilen elastik yükler, Ra(T) = 1.5 katsayısına bölünerek azaltılacaktır (Şekil 2.6c).
(c) Üstteki katlardan bodrum katlarına geçişte yer alan ve çok rijit bodrum perdeleri ile çevrelenen zemin kat döşeme sisteminin kendi düzlemi içindeki dayanımı, bu hesapta elde edilen iç kuvvetlere göre kontrol edilecektir.
Fi
wi
w2
Hi
w1
Vt
Fi
w
i
w2
Hi
w1
FN + ΔFN wN FN + ΔFN wN
HN
HN
wbk
Fbk
Vt
(a)
(b)
Fbk = Ao I wbk / 1.5
(c)
Şekil 2.6
2.7.3. Gözönüne Alınacak Yerdeğiştirme Bileşenleri ve Deprem Yüklerinin Etkime Noktaları
2.7.3.1 – Döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her katta iki yatay yerdeğiştirme bileşeni ile düşey eksen etrafındaki dönme, bağımsız yerdeğiştirme bileşenleri olarak gözönüne alınacaktır. Her katta 2.7.2’ye göre belirlenen eşdeğer deprem yükleri, ek dışmerkezlik etkisi’nin hesaba katılabilmesi amacı ile, gözönüne alınan deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat boyutunun +%5’i ve −%5’i kadar kaydırılması ile belirlenen noktalara ve ayrıca kat kütle merkezine uygulanacaktır (Şekil 2.7).
2.7.3.2 – Tablo 2.1’de tanımlanan A2 türü düzensizliğin bulunduğu ve döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalışmadığı binalarda, döşemelerin yatay düzlemdeki şekildeğiştirmelerinin gözönüne alınmasını sağlayacak yeterlikte bağımsız statik yerdeğiştirme bileşeni hesapta gözönüne alınacaktır. Ek dışmerkezlik etkisinin hesaba katılabilmesi için, her katta çeşitli noktalarda dağılı bulunan tekil kütlelere etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin her biri, deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat boyutunun +%5’i ve −%5’i kadar kaydırılacaktır (Şekil 2.8).
2.7.3.3 – Binanın herhangi bir i’inci katında Tablo 2.1’de tanımlanan A1 türü düzensizliğin bulunması durumunda, 1.2 < ηbi ≤ 2.0 olmak koşulu ile, 2.7.3.1 ve/veya 2.7.3.2’ye göre bu katta uygulanan ±%5 ek dışmerkezlik, her iki deprem doğrultusu için Denk.(2.10)’da verilen Di katsayısı ile çarpılarak büyütülecektir.
⎛ η ⎞2
i ⎜ ⎟
D = bi
⎝ 1.2 ⎠
(2.10)
Bx
ex ex
ex = 0.05Bx
ey
By
x deprem ey
doğrultusu
ey = 0.05By
Şekil 2.7
y deprem doğrultusu
ejx ejx |
Bx
ejx = 0.05Bx
Şekil 2.8
2.7.4. Binanın Birinci Doğal Titreşim Periyodunun Belirlenmesi
2.7.4.1 – Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin uygulanması durumunda, binanın deprem doğrultusundaki hakim doğal periyodu, Denk.(2.11) ile hesaplanan değerden daha büyük alınmayacaktır.
⎛ N 2 ⎞1/ 2
⎜ ∑ mi dfi ⎟
T1 = 2π ⎜ i=1 ⎟
(2.11)
⎜ N F d ⎟
∑
⎝ i=1
fi fi ⎠
i’inci kata etkiyen fiktif yükü gösteren Ffi , Denk.(2.9)’da (Vt − ΔFN) yerine herhangi bir değer (örneğin birim değer) konularak elde edilecektir (Şekil 2.9).
2.7.4.2 – Denk.(2.11) ile hesaplanan değerden bağımsız olarak, bodrum kat(lar) hariç kat sayısı N > 13 olan binalarda doğal periyod, 0.1N’den daha büyük alınmayacaktır.
Ffi
wi
dfi
Hi
wN
F = wi Hi
fi N
w H
∑ j j j=1
Şekil 2.9
2.7.5. Xxxxxx Xxxx Xxxxx Doğrultularındaki İç Kuvvetler
Taşıyıcı sisteme ayrı ayrı etki ettirilen x ve y doğrultularındaki depremlerin ortak etkisi altında, taşıyıcı sistem elemanlarının a ve b asal eksen doğrultularındaki iç kuvvetler, en elverişsiz sonucu verecek şekilde Denk.(2.12) ile elde edilecektir (Şekil 2.10).
Ba = ± Bax ± 0.30 Bay
veya
Ba = ± 0.30 Bax ± Bay
(2.12)
b
Bb = ± Bbx ± 0.30 Bby
veya
Bb = ± 0.30 Bbx ± Bby
a b a b
y
x
y deprem doğrultusu
b
b
a
a
a
b
a
b a
a
b
x deprem doğrultusu
Şekil 2.10
2.8. MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİ
Bu yöntemde maksimum iç kuvvetler ve yerdeğiştirmeler, binada yeterli sayıda doğal titreşim modunun her biri için hesaplanan maksimum katkıların istatistiksel olarak birleştirilmesi ile elde edilir.
2.8.1. İvme Spektrumu
Herhangi bir n’inci titreşim modunda gözönüne alınacak azaltılmış ivme spektrumu
ordinatı Denk.(2.13) ile belirlenecektir.
SaR (Tn ) =
Sae (Tn )
Ra (Tn )
(2.13)
Elastik tasarım ivme spektrumunun 2.4.4’e göre özel olarak belirlenmesi durumunda,
Denk.(2.13)’te Sae(Tn) yerine, ilgili özel spektrum ordinatı gözönüne alınacaktır.
2.8.2. Gözönüne Alınacak Dinamik Serbestlik Dereceleri
2.8.2.1 – Döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her bir katta, birbirine dik doğrultularda iki yatay serbestlik derecesi ile kütle merkezinden geçen düşey eksen etrafındaki dönme serbestlik derecesi gözönüne alınacaktır. Her katta modal deprem yükleri bu serbestlik dereceleri için hesaplanacak, ancak ek dışmerkezlik etkisi’nin hesaba katılabilmesi amacı ile, deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat boyutunun +%5’i ve −%5’i kadar kaydırılması ile belirlenen noktalara ve ek bir yükleme olarak kat kütle merkezine uygulanacaktır (Şekil 2.7).
2.8.2.2 – Tablo 2.1’de A2 başlığı altında tanımlanan döşeme süreksizliğinin bulunduğu ve döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalışmadığı binalarda, döşemelerin kendi düzlemleri içindeki şekildeğiştirmelerinin gözönüne alınmasını sağlayacak yeterlikte dinamik serbestlik derecesi gözönüne alınacaktır. Ek dışmerkezlik etkisinin hesaba katılabilmesi için, her katta çeşitli noktalarda dağılı bulunan tekil kütlelere etkiyen modal deprem yüklerinin her biri, deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat boyutunun +%5’i ve −%5’i kadar kaydırılacaktır (Şekil 2.8). Bu tür binalarda, sadece ek dışmerkezlik etkilerinden oluşan iç kuvvet ve yerdeğiştirme büyüklükleri 2.7’ye göre de hesaplanabilir. Bu büyüklükler, ek dışmerkezlik etkisi gözönüne alınmaksızın her bir titreşim modu için hesaplanarak 2.8.4’e göre birleştirilen büyüklüklere doğrudan eklenecektir.
2.8.3. Hesaba Katılacak Yeterli Titreşim Modu Sayısı
2.8.3.1 – Hesaba katılması gereken yeterli titreşim modu sayısı, Y, gözönüne alınan birbirine dik x ve y yatay deprem doğrultularının her birinde, her bir mod için hesaplanan etkin kütle’lerin toplamının hiçbir zaman bina toplam kütlesinin %90’ından daha az olmaması kuralına göre belirlenecektir:
Y Y L 2 N
∑ M xn = ∑ xn ≥ 0.90 ∑ mi
n=1 n=1 M n
Y Y L 2
i=1
N
(2.14)
∑ M = ∑
yn ≥ 0.90 ∑ m
yn
n=1
n=1 M n
i
i=1
Denk.(2.14)’te yer alan Lxn ve Lyn ile modal kütle Mn’nin ifadeleri, kat döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalar için aşağıda verilmiştir:
N N
Lxn = ∑ miΦxin ; Lyn = ∑ miΦyin
i=1 i=1
M = N (m Φ2 + m Φ2 + m Φ2 )
(2.15)
n ∑
i=1
i xin i yin
θi θin
2.8.3.2 – Bodrum katlarında rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre perdelerinin bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binaların hesabında, sadece bodrum katların üstündeki katlarda etkin olan titreşim modlarının gözönüne alınması ile yetinilebilir. Bu durumda, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi için verilen 2.7.2.4’ün (a) paragrafının karşılığı olarak Mod Birleştirme Yöntemi ile yapılacak hesapta, bodrumdaki rijit çevre perdeleri gözönüne alınmaksızın Tablo 2.5’ten seçilen R katsayısı kullanılacak ve sadece üstteki katların kütleleri gözönüne alınacaktır. 2.7.2.4’ün (b) ve (c) paragrafları ise aynen uygulanacaktır.
2.8.4. Mod Katkılarının Birleştirilmesi
Binaya etkiyen toplam deprem yükü, kat kesme kuvveti, iç kuvvet bileşenleri, yerdeğiştirme ve göreli kat ötelemesi gibi büyüklüklerin her biri için ayrı ayrı uygulanmak üzere, her titreşim modu için hesaplanan ve eşzamanlı olmayan maksimum katkıların istatistiksel olarak birleştirilmesi için uygulanacak kurallar aşağıda verilmiştir:
2.8.4.1 – Tm < Tn olmak üzere, gözönüne alınan herhangi iki titreşim moduna ait doğal periyotların daima Tm / Tn < 0.80 koşulunu sağlaması durumunda, maksimum mod katkılarının birleştirilmesi için Karelerin Toplamının Kare Kökü Kuralı uygulanabilir.
2.8.4.2 – Yukarıda belirtilen koşulun sağlanamaması durumunda, maksimum mod katkılarının birleştirilmesi için Tam Karesel Birleştirme (CQC) Kuralı uygulanacaktır. Bu kuralın uygulanmasında kullanılacak çapraz korelasyon katsayıları’nın hesabında, modal sönüm oranları bütün titreşim modları için %5 olarak alınacaktır.
2.8.5. Hesaplanan Büyüklüklere İlişkin Altsınır Değerleri
Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, 2.8.4’e göre birleştirilerek elde edilen bina toplam deprem yükü VtB’nin, Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde Denk.2.4’ten hesaplanan bina toplam deprem yükü Vt’ye oranının aşağıda tanımlanan β değerinden küçük olması durumunda (VtB < βVt), Mod Birleştirme Yöntemi’ne göre bulunan tüm iç kuvvet ve yerdeğiştirme büyüklükleri, Denk.(2.16)’ya göre büyütülecektir.
D
B
B = βVt B
(2.16)
VtB
Tablo 2.1’de tanımlanan A1, B2 veya B3 türü düzensizliklerden en az birinin binada bulunması durumunda Denk.(2.16)’da β=0.90, bu düzensizliklerden hiçbirinin bulunmaması durumunda ise β=0.80 alınacaktır.
2.8.6. Xxxxxx Xxxx Xxxxx Doğrultularındaki İç Kuvvetler
Taşıyıcı sisteme ayrı ayrı etki ettirilen x ve y doğrultularındaki depremlerin ortak etkisi altında, taşıyıcı sistem elemanlarının a ve b asal eksen doğrultularında 2.8.4’e göre birleştirilerek elde edilen iç kuvvetler için 2.7.5’te verilen birleştirme kuralı ayrıca uygulanacaktır (Şekil 2.10).
2.9. ZAMAN TANIM ALANINDA HESAP YÖNTEMLERİ
Bina ve bina türü yapıların zaman tanım alanında doğrusal elastik ya da doğrusal elastik olmayan deprem hesabı için, yapay yollarla üretilen, daha önce kaydedilmiş veya benzeştirilmiş deprem yer hareketleri kullanılabilir.
2.9.1. Yapay Deprem Yer Hareketleri
Yapay yer hareketlerinin kullanılması durumunda, aşağıdaki özellikleri taşıyan en az üç deprem yer hareketi üretilecektir.
(a) Kuvvetli yer hareketi kısmının süresi, binanın birinci doğal titreşim periyodunun 5 katından ve 15 saniyeden daha kısa olmayacaktır.
(b) Üretilen deprem yer hareketinin sıfır periyoda karşı gelen spektral ivme değerlerinin ortalaması Aog’den daha küçük olmayacaktır.
(c) Yapay olarak üretilen her bir ivme kaydına göre %5 sönüm oranı için yeniden bulunacak spektral ivme değerlerinin ortalaması, gözönüne alınan deprem doğrultusundaki birinci (hakim) periyod T1’e göre 0.2T1 ile 2T1 arasındaki periyodlar için, 2.4’te tanımlanan Sae(T) elastik spektral ivmelerinin %90’ından daha az olmayacaktır. Zaman tanım alanında doğrusal elastik analiz yapılması durumunda, azaltılmış deprem yer hareketinin elde edilmesi için esas alınacak spektral ivme değerleri Denk.(2.13) ile hesaplanacaktır.
2.9.2. Kaydedilmiş veya Benzeştirilmiş Deprem Yer Hareketleri
Zaman tanım alanında yapılacak deprem hesabı için kaydedilmiş depremler veya kaynak ve dalga yayılımı özellikleri fiziksel olarak benzeştirilmiş yer hareketleri kullanılabilir. Bu tür yer hareketleri üretilirken yerel zemin koşulları da uygun biçimde gözönüne alınmalıdır. Kaydedilmiş veya benzeştirilmiş yer hareketlerinin kullanılması durumunda en az üç deprem yer hareketi üretilecek ve bunlar 2.9.1’de verilen tüm koşulları sağlayacaktır.
2.9.3. Zaman Tanım Alanında Hesap
Zaman tanım alanında doğrusal elastik olmayan hesap yapılması durumunda, taşıyıcı sistem elemanlarının tekrarlı yükler altındaki dinamik davranışını temsil eden iç kuvvet- şekildeğiştirme bağıntıları, teorik ve deneysel geçerlilikleri kanıtlanmış olmak kaydı ile, ilgili literatürden yararlanılarak tanımlanacaktır. Doğrusal veya doğrusal olmayan hesapta, üç yer hareketi kullanılması durumunda sonuçların maksimumu, en az yedi yer hareketi kullanılması durumunda ise sonuçların ortalaması tasarım için esas alınacaktır.
2.10. GÖRELİ KAT ÖTELEMELERİNİN SINIRLANDIRILMASI, İKİNCİ
XXXXXXX ETKİLERİ VE DEPREM DERZLERİ
2.10.1. Etkin Göreli Kat Ötelemelerinin Hesaplanması ve Sınırlandırılması
2.10.1.1 – Herhangi bir kolon veya perde için, ardışık iki kat arasındaki yerdeğiştirme farkını ifade eden azaltılmış göreli kat ötelemesi, Δi , Denk.(2.17) ile elde edilecektir.
Δi = di − di−1
(2.17)
Denk.(2.17)’de di ve di−1 , her bir deprem doğrultusu için binanın i’inci ve (i–1)’inci katlarında herhangi bir kolon veya perdenin uçlarında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yatay yerdeğiştirmeleri göstermektedir. Ancak 2.7.4.2’deki koşul ve ayrıca Denk.(2.4)’te tanımlanan minimum eşdeğer deprem yükü koşulu di’nin ve Δi’nin hesabında gözönüne alınmayabilir.
2.10.1.2 – Her bir deprem doğrultusu için, binanın i’inci katındaki kolon veya perdeler için etkin göreli kat ötelemesi, δi , Denk.(2.18) ile elde edilecektir.
δi = R Δi
(2.18)
2.10.1.3 – Her bir deprem doğrultusu için, binanın herhangi bir i’inci katındaki kolon veya perdelerde, Denk.(2.18) ile hesaplanan δi etkin göreli kat ötelemelerinin kat içindeki en büyük değeri (δi)max, Denk.(2.19)’da verilen koşulu sağlayacaktır:
(δi )max
hi
≤ 0.02
(2.19)
Deprem yüklerinin tamamının bağlantıları tersinir momentleri aktarabilen çelik çerçevelerle taşındığı tek katlı binalarda bu sınır en çok %50 arttırılabilir.
2.10.1.4 – Denk.(2.19)’de verilen koşulun binanın herhani bir katında sağlanamaması durumunda, taşıyıcı sistemin rijitliği arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır. Ancak verilen koşul sağlansa bile, yapısal olmayan gevrek elemanların (cephe elemanları vb) etkin göreli kat ötelemeleri altında kullanılabilirliği hesapla doğrulanacaktır.
2.10.2. İkinci Mertebe Etkileri
Taşıyıcı sistem elemanlarının doğrusal elastik olmayan davranışını esas alan daha kesin bir hesap yapılmadıkça, ikinci mertebe etkileri yaklaşık olarak aşağıdaki şekilde gözönüne alınabilir:
2.10.2.1 – Gözönüne alınan deprem doğrultusunda her bir katta, İkinci Mertebe Gösterge Değeri, θi’nin Denk.(2.20) ile verilen koşulu sağlaması durumunda, ikinci mertebe etkileri yürürlükteki betonarme ve çelik yapı yönetmeliklerine göre değerlendirilecektir.
θi =
N
(Δi )ort ∑ wj
j=i
Vi hi
≤ 0.12
(2.20)
Burada (Δi)ort , i’inci kattaki kolon ve perdelerde hesaplanan azaltılmış göreli kat ötelemelerinin kat içindeki ortalama değeri olarak 2.10.1.1’e göre bulunacaktır.
2.10.2.2 - Denk.(2.20)’deki koşulun herhangi bir katta sağlanamaması durumunda, taşıyıcı sistemin rijitliği yeterli ölçüde arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır.
2.10.3. Deprem Derzleri
Farklı zemin oturmalarına bağlı temel öteleme ve dönmeleri ile sıcaklık değişmelerinin etkisi dışında, bina blokları veya mevcut eski binalarla yeni yapılacak binalar arasında, sadece deprem etkisi için bırakılacak derz boşluklarına ilişkin koşullar aşağıda belirtilmiştir:
2.10.3.1 – 2.10.3.2’ye göre daha elverişsiz bir sonuç elde edilmedikçe derz boşlukları, her bir kat için komşu blok veya binalarda elde edilen yerdeğiştirmelerin karelerinin toplamının karekökü ile aşağıda tanımlanan α katsayısının çarpımı sonucunda bulunan değerden az olmayacaktır. Gözönüne alınacak kat yerdeğiştirmeleri, kolon veya perdelerin bağlandığı düğüm noktalarında hesaplanan azaltılmış di yerdeğiştirmelerinin kat içindeki ortalamaları olacaktır. Mevcut eski bina için hesap yapılmasının mümkün olmaması durumunda eski binanın yerdeğiştirmeleri, yeni bina için aynı katlarda hesaplanan değerlerden daha küçük alınmayacaktır.
(a) Komşu binaların veya bina bloklarının kat döşemelerinin bütün katlarda aynı seviyede olmaları durumunda α = R / 4 alınacaktır.
(b) Komşu binaların veya bina bloklarının kat döşemelerinin, bazı katlarda olsa bile, farklı seviyelerde olmaları durumunda, tüm bina için α = R / 2 alınacaktır.
2.10.3.2 – Bırakılacak minimum derz boşluğu, 6 m yüksekliğe kadar en az 30 mm olacak ve bu değere 6 m’den sonraki her 3 m’lik yükseklik için en az 10 mm eklenecektir.
2.10.3.3 – Bina blokları arasındaki derzler, depremde blokların bütün doğrultularda birbirlerinden bağımsız olarak çalışmasına olanak verecek şekilde düzenlenecektir.
2.11. YAPISAL ÇIKINTILARA, MİMARİ ELEMANLARA, MEKANİK VE ELEKTRİK DONANIMA ETKİYEN DEPREM YÜKLERİ
2.11.1 – Binalarda balkon, parapet, baca, vb konsol olarak binanın taşıyıcı sistemine bağlı, ancak bağımsız çalışan yapısal çıkıntılar ile cephe, ara bölme panoları, vb yapısal olmayan tüm mimari elemanlara uygulanacak; mekanik ve elektrik donanımlar ile bunların bina taşıyıcı sistem elemanlarına bağlantılarının hesabında kullanılacak eşdeğer deprem yükleri Denk.(2.21) ile verilmiştir.
⎛ Hi ⎞
H
fe = 0.5 Ao I we ⎜1 + 2 ⎟
⎝ N ⎠
(2.21)
Hesaplanan deprem yükü, yatay doğrultuda en elverişsiz iç kuvvetleri verecek yönde ilgili elemanın ağırlık merkezine etki ettirilecektir. Düşey konumda olmayan elemanlara, Denk.(2.21) ile hesaplanan eşdeğer deprem yükünün yarısı düşey doğrultuda etki ettirilecektir.
2.11.2 – Denk.(2.21)’de we ile gösterilen mekanik veya elektrik donanım ağırlıklarının binanın herhangi bir i’inci katındaki toplamının 0.2wi’den büyük olması durumunda, donanımların ağırlıklarının ve binaya bağlantılarının rijitlik özellikleri, bina taşıyıcı sisteminin deprem hesabında gözönüne alınacaktır.
2.11.3 – Mekanik veya elektrik donanımın bulunduğu kattaki en büyük ivmeyi tanımlayan kat ivme spektrumu’nun uygun yöntemlerle belirlenmesi durumunda, Denk.(2.21) uygulanmayabilir.
2.11.4 – Yangın söndürme sistemleri ve acil yedek elektrik sistemleri ile dolgu duvarlarına bağlanan donanımlar ve bunların bağlantılarında Denk.(2.21) ile hesaplanan veya 2.11.3’e göre elde edilen deprem yükünün iki katı alınacaktır.
2.12. BİNA TÜRÜ OLMAYAN YAPILAR
Bina türü olmadığı halde, deprem hesabının bu bölümde verilen kurallara göre yapılmasına izin verilen yapılar ve bu yapılara uygulanacak Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayıları (R), Tablo 2.8’de tanımlanmıştır. Deprem yükü azaltma katsayıları ise Denk.(2.3)’e göre belirlenecektir. Gerekli durumlarda, Tablo 2.3’de verilen Bina Önem Katsayıları bu yapılar için de kullanılacaktır. Ancak Tablo 2.7’de verilen Hareketli Yük Katılım Katsayıları geçerli değildir. Kar yükleri ve vinç kaldırma yükleri dışında, depolanan her türlü katı ve sıvı maddeler ile mekanik gereçlerin ağırlıklarının azaltılmamış değerleri kullanılacaktır.
TABLO 2.8 – BİNA TÜRÜ OLMAYAN YAPILAR İÇİN TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYILARI
YAPI TÜRÜ | R |
Süneklik düzeyi yüksek çerçeveler veya dışmerkez çaprazlı çelik perdeler tarafından taşınan yükseltilmiş sıvı tankları, basınçlı tanklar, bunkerler, hazneler | 4 |
Süneklik düzeyi normal çerçeveler veya merkezi çaprazlı çelik perdeler tarafından taşınan yükseltilmiş sıvı tankları, basınçlı tanklar, bunkerler, hazneler | 2 |
Kütlesi yüksekliği boyunca yayılı, yerinde dökülmüş betonarme silo, endüstri bacaları ve benzeri taşıyıcı sistemler (*) | 3 |
Betonarme soğutma kuleleri (*) | 3 |
Kütlesi yüksekliği boyunca yayılı xxxx xxxxx kirişli çelik kuleler, çelik silo ve endüstri bacaları (*) | 4 |
Gergili yüksek çelik direk ve gergili çelik bacalar | 2 |
Kütlesi tepede yığılı, bağımsız tek bir düşey taşıyıcı eleman tarafından taşınan ters sarkaç türü yapılar | 2 |
Endüstri tipi çelik depolama ve istif rafları | 4 |
(*) Bu tür yapıların deprem hesabı, taşıyıcı sistemi yeterince tanımlayan ayrık dinamik serbestlik dereceleri gözönüne alınarak, 2.8 veya 2.9’a göre yapılacaktır.
2.13. DEPREM HESAP RAPORLARINA İLİŞKİN KURALLAR
Binaların deprem hesaplarını içeren hesap raporlarının hazırlanmasında aşağıda belirtilen kurallara uyulacaktır:
2.13.1 – Tasarımı yapılan bina için, Tablo 2.1’de tanımlanan düzensizlik türleri ayrıntılı olarak irdelenecek, eğer varsa, binada hangi tür düzensizliklerin bulunduğu açık olarak belirtilecektir.
2.13.2 – Seçilen süneklik düzeyi yüksek veya normal taşıyıcı sistemin Bölüm 3 veya Bölüm 4’teki koşullara göre tanımı açık olarak yapılacak ve Tablo 2.5’ten R katsayısının seçim nedeni belirtilecektir.
2.13.3 – Binanın bulunduğu deprem bölgesi, bina yüksekliği ve taşıyıcı sistem düzensizlikleri gözönüne alınarak, 2.6’ya göre uygulanacak hesap yönteminin seçim nedeni açık olarak belirtilecektir.
2.13.4 – Bilgisayarla hesap yapılması durumunda, aşağıdaki kurallar uygulanacaktır:
(a) Düğüm noktalarının ve elemanların numaralarını gösteren üç boyutlu taşıyıcı sistem
şeması hesap raporunda yer alacaktır.
(b) Tüm giriş bilgileri ile iç kuvvetleri ve yerdeğiştirmeleri de içeren çıkış bilgileri, kolayca anlaşılır biçimde mutlaka hesap raporunda yer alacaktır. Proje kontrol makamının talep etmesi durumunda, tüm bilgisayar dosyaları elektronik ortamda teslim edilecektir.
(c) Hesapta kullanılan bilgisayar yazılımının adı, müellifi ve versiyonu hesap raporunda açık olarak belirtilecektir.
(d) Proje kontrol makamının talep etmesi durumunda, bilgisayar yazılımının teorik açıklama kılavuzu ve kullanma kılavuzu hesap raporuna eklenecektir.
2.14. BİNALARA İVME KAYITÇILARININ YERLEŞTİRİLMESİ
Bayındırlık ve İskan Bakanlığı tarafından uygun görülmesi durumunda, bakanlık veya üniversite kuruluşlarınca kuvvetli deprem hareketinin ölçülmesi amacı ile kamuya veya özel ve tüzel kişilere ait binalara ve diğer yapılara ivme kayıtçılarının yerleştirilmesine izin verilecek, bina veya yapı sahipleri ya da işletmecileri bunların korunmasından sorumlu olacaktır.
BÖLÜM 3 – BETONARME BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
3.0. SİMGELER
Bu bölümde aşağıdaki simgelerin kullanıldığı boyutlu ifadelerde, kuvvetler Xxxxxx [N], uzunluklar milimetre [mm] ve gerilmeler MegaPascal [MPa] = [N/mm2] birimindedir.
Ac = Kolonun veya perde uç bölgesinin brüt enkesit alanı
Ach = Boşluksuz perdenin, bağ kirişli perdede her bir perde parçasının, döşemenin veya boşluklu döşemede her bir döşeme parçasının brüt enkesit alanı
Ack = Sargı donatısının dışından dışına alınan ölçü içinde kalan çekirdek beton alanı ΣAe = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusunda etkili kesme alanı ΣAg = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusuna paralel doğrultuda
perde olarak çalışan taşıyıcı sistem elemanlarının enkesit alanlarının toplamı
ΣAk = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusuna paralel kargir dolgu duvar alanlarının (kapı ve pencere boşlukları hariç) toplamı
Aos = Spiral donatının enkesit alanı
ΣAp = Binanın tüm katlarının plan alanlarının toplamı
As1 = Kolon-kiriş düğüm noktasının bir tarafında, kirişin negatif momentini karşılamak için üste konulan çekme donatısının toplam alanı
As2 = Kolon-kiriş düğüm noktasının As1’e göre öbür tarafında, kirişin pozitif momentini karşılamak için alta konulan çekme donatısının toplam alanı
Asd = Bağ kirişinde çapraz donatı demetinin her birinin toplam alanı
Ash = s enine donatı aralığına karşı gelen yükseklik boyunca, kolonda veya perde uç bölgesindeki tüm etriye kollarının ve çirozların enkesit alanı değerlerinin gözönüne alınan bk’ya dik doğrultudaki izdüşümlerinin toplamı
Aw = Kolon enkesiti etkin gövde alanı (depreme dik doğrultudaki kolon çıkıntılarının alanı hariç)
ΣAw = Herhangi bir katta, kolon enkesiti etkin gövde alanları Aw’ların toplamı
a = Kolonda veya perde uç bölgesinde etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık
bj = Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, birleşim bölgesine saplanan kirişin kolonla aynı genişlikte olması veya kolonun her iki yanından da taşması durumunda kolon genişliği, aksi durumda kirişin düşey orta ekseninden itibaren kolon kenarlarına olan uzaklıklardan küçük olanının iki katı (Kiriş genişliği ile birleşimin derinliğinin toplamını aşamaz)
bk = Birbirine dik yatay doğrultuların her biri için, kolon veya perde uç bölgesi çekirdeğinin enkesit boyutu (en dıştaki enine donatı eksenleri arasındaki uzaklık)
bw = Kirişin gövde genişliği, perdenin gövde kalınlığı
D = Dairesel kolonun göbek çapı (spiral donatı eksenleri arasındaki uzaklık)
d = Kirişin faydalı yüksekliği
fcd = Betonun tasarım basınç dayanımı
fck = Betonun karakteristik silindir basınç dayanımı
fctd = Betonun tasarım çekme dayanımı
fyd = Boyuna donatının tasarım akma dayanımı
fyk = Boyuna donatının karakteristik akma dayanımı
fywd = Enine donatının tasarım akma dayanımı
fywk = Enine donatının karakteristik akma dayanımı
Hcr = Kritik perde yüksekliği
Hw = Temel üstünden veya zemin kat döşemesinden itibaren ölçülen toplam perde yüksekliği
h = Kolonun gözönüne alınan deprem doğrultusundaki enkesit boyutu
hk = Kiriş yüksekliği
ℓb = TS-500’de çekme donatısı için verilen kenetlenme boyu
ℓn = Kolonun kirişler arasında arasında kalan serbest yüksekliği, kirişin kolon veya perde yüzleri arasında kalan serbest açıklığı
ℓw = Perdenin veya bağ kirişli perde parçasının plandaki uzunluğu
Ma = Kolonun serbest yüksekliğinin alt ucunda, kolon kesme kuvvetinin hesabında esas alınan moment
(Md)t = Perdenin taban kesitinde yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan moment
Mpa = Kolonun serbest yüksekliğinin alt ucunda fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak hesaplanan moment kapasitesi
Mpi = Kirişin sol ucu i’deki kolon yüzünde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak hesaplanan pozitif veya negatif moment kapasitesi
Mpj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon yüzünde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak hesaplanan negatif veya pozitif moment kapasitesi
ΣMp = Düğüm noktasına birleşen kirişlerin moment kapasitelerinin toplamı
Mpü = Kolonun serbest yüksekliğinin üst ucunda fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak hesaplanan moment kapasitesi
(Mp)t = Perdenin taban kesitinde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak hesaplanan moment kapasitesi
Mra = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin alt ucunda fcd ve fyd’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti
Mri = Kirişin sol ucu i’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan pozitif veya negatif taşıma gücü momenti
Mrj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan negatif veya pozitif taşıma gücü momenti
(Mr)t = Perdenin taban kesitinde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti
Mrü = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin üst ucunda fcd ve fyd’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti
Mü = Kolonun serbest yüksekliğinin üst ucunda, kolon kesme kuvvetinin hesabında esas alınan moment
Nd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel kuvvet
Ndm = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel basınç kuvvetlerinin en büyüğü
s = Enine donatı aralığı, spiral donatı adımı
Vc = Betonun kesme dayanımına katkısı
Vd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan kesme kuvveti
Vdy = Kirişin herhangi bir kesitinde düşey yüklerden meydana gelen basit kiriş kesme kuvveti
Ve = Kolon, kiriş ve perdede enine donatı hesabında esas alınan kesme kuvveti
Vik = Binanın i’inci katındaki tüm kolonlarda gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vis = Binanın i’inci katında, Denk.3.3’ün hem alttaki hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vkol = Düğüm noktasının üstünde ve altında Bölüm 2’ye göre hesaplanan kolon kesme kuvvetlerinin küçük olanı
Vr = Kolon, kiriş veya perde kesitinin kesme dayanımı
Vt = Bölüm 2’ye göre binaya etkiyen toplam deprem yükü (taban kesme kuvveti)
αi = Herhangi bir i’inci katta hesaplanan Vis / Vik oranı βv = Perdede kesme kuvveti dinamik büyütme katsayısı Ø = Donatı çapı
γ = Bağ kirişinde kullanılan çapraz donatı demetinin yatayla yaptığı açı
ρ = Kiriş mesnedinde üstteki veya alttaki çekme donatısı oranı
ρs = Kolonda spiral donatının hacımsal oranı [ ρs = 4Aos (D s) ]
ρsh = Perdede yatay gövde donatılarının hacımsal oranı [(ρsh)min = 0.0025]
3.1. KAPSAM
3.1.1 – Deprem bölgelerinde yapılacak tüm betonarme binaların taşıyıcı sistem elemanlarının boyutlandırılması ve donatılması, bu konuda yürürlükte olan ilgili standart ve yönetmeliklerle birlikte, öncelikle bu bölümde belirtilen kurallara göre yapılacaktır. Betonarme bina temelleri ile ilgili kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
3.1.2 – Bu bölümde belirtilen kural ve koşullar, yerinde dökme monolitik betonarme binalar ile, aksi belirtilmedikçe, taşıyıcı sistemi betonarme ve/veya öngerilmeli beton elemanlardan oluşan prefabrike binalar için geçerlidir.
3.1.3 – Bu bölümün kapsamı içindeki betonarme binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri; sadece çerçevelerden, sadece perdelerden veya çerçeve ve perdelerin birleşiminden oluşabilir.
3.1.4 – Beton dayanımının C50’den daha yüksek olduğu betonarme binalar ile taşıyıcı sistem elemanlarında donatı olarak çelik profillerin kullanıldığı binalar bu bölümün kapsamı dışındadır.
3.2. GENEL KURALLAR
3.2.1. Betonarme Taşıyıcı Sistemlerin Sınıflandırılması
Depreme karşı davranışları bakımından, betonarme binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri, aşağıda tanımlanan iki sınıfa ayrılmıştır. Bu iki sınıfa giren sistemlerin karma olarak kullanılmasına ilişkin özel durum ve koşullar, Bölüm 2’deki 2.5.4’te verilmiştir.
3.2.1.1 – Aşağıda belirtilen betonarme taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler olarak tanımlanmıştır:
(a) 3.3, 3.4 ve 3.5’te belirtilen kurallara göre boyutlandırılarak donatılan kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve türü taşıyıcı sistemler,
(b) 3.6’ya göre boyutlandırılarak donatılmış boşluksuz veya boşluklu (bağ kirişli) perdelerden oluşan taşıyıcı sistemler,
(c) Yukarıdaki iki tür sistemin birleşiminden oluşturulan perdeli-çerçeveli taşıyıcı sistemler.
3.2.1.2 – Aşağıda belirtilen betonarme taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi Normal Sistemler olarak tanımlanmıştır:
(a) 3.7, 3.8 ve 3.9’da belirtilen kurallara göre boyutlandırılarak donatılan kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve türü taşıyıcı sistemler,
(b) 3.10’a göre boyutlandırılarak donatılmış boşluksuz veya boşluklu (bağ kirişli) perdelerden oluşan taşıyıcı sistemler,
(c) Yukarıdaki iki tür sistemin birleşiminden oluşturulan perdeli-çerçeveli taşıyıcı sistemler.
3.2.2. İlgili Standartlar
Yerinde dökme ve prefabrike betonarme taşıyıcı sistemler, bu bölümde belirtilen kurallar ile birlikte, Bölüm 2’de verilen deprem yükleri ve hesap kuralları, TS-498 ve
TS-9967’de öngörülen diğer yükler, XX-000, XX-000, XX-0000 ve TS-9967’deki kurallar ile malzeme ve yük katsayıları kullanılarak projelendirileceklerdir. İlgili standartlarda verilen kuralların farklı olduğu özel durumlarda, bu bölümdeki kurallar esas alınacaktır.
3.2.3. Taşıyıcı Sistem Hesabında Kullanılacak Kesit Rijitlikleri
Bölüm 2’de verilen yöntemlerle yapılacak taşıyıcı sistem hesabında çatlamamış kesite ait kesit rijitlikleri kullanılacaktır. Ancak, kendi düzlemleri içindeki perdelere saplanan kirişlerde ve bağ kirişli (boşluklu) perdelerin bağ kirişlerinde çatlamış kesite ait değerler kullanılabilir.
3.2.4. Kesit Hesaplarında Kullanılacak Yöntem
Bütün deprem bölgelerinde, betonarme elemanların depreme dayanıklı olarak boyutlandırılmasında ve donatı hesaplarında TS-500’de verilen Taşıma Gücü Yöntemi’nin kullanılması zorunludur.
3.2.5. Malzeme
3.2.5.1 – Deprem bölgelerinde yapılacak tüm betonarme binalarda C20’den daha düşük dayanımlı beton kullanılamaz.
3.2.5.2 – Tüm deprem bölgelerinde, TS-500’deki tanıma göre kalite denetimli, bakımı yapılmış ve vibratörle yerleştirilmiş beton kullanılması zorunludur. Ancak, kendinden yerleşen beton kullanıldığı durumlarda, vibratörle beton yerleştirilmesine gerek yoktur.
3.2.5.3 – Etriye ve çiroz donatısı ile döşeme donatısı dışında, nervürsüz donatı çeliği kullanılamaz. Ayrıca, 3.2.5.4’te belirtilen elemanlar hariç olmak üzere, betonarme taşıyıcı sistem elemanlarında S420’den daha yüksek dayanımlı donatı çeliği kullanılmayacaktır. Kullanılan donatının kopma birim uzaması %10’dan az olmayacaktır. Donatı çeliğinin deneysel olarak bulunan ortalama akma dayanımı, ilgili çelik standardında öngörülen karakteristik akma dayanımının 1.3 katından daha fazla olmayacaktır. Ayrıca, deneysel olarak bulunan ortalama kopma dayanımı, yine deneysel olarak bulunan ortalama akma dayanımının 1.15 katından daha az olmayacaktır.
3.2.5.4 – Kirişli sistemlerin döşemelerinde, kirişsiz döşemelerde, dişli döşeme tablalarında, etriyelerde, bodrum katların çevresindeki dış perde duvarlarının gövdelerinde, deprem yüklerinin tümünün bina yüksekliği boyunca perdeler tarafından taşındığı ve 3.6.1.2’de Denk.(3.14) ile verilen koşulların her ikisinin de sağlandığı binaların perde gövdelerinde S420’den daha yüksek dayanımlı donatı çeliği kullanılabilir.
3.2.6. Çekme Donatılarının Kenetlenme Boyu
Bu bölümde aksi belirtilmedikçe, kancalı ve kancasız çekme donatısı çubukları için gerekli kenetlenme boyları TS-500’de verilen kurallara göre saptanacaktır.
3.2.7. Kaynaklı ve Manşonlu Ek ve Bağlantılar
3.2.7.1 – Boyuna donatıların bindirmeli kaynaklı eklerinin sertifikalı kaynakçılar tarafından yapılması zorunludur. Küt kaynak ekleri yapılmayacaktır. Kaynak yapılacak donatı çeliğinin karbon eşdeğeri TS-500’de verilen sınır değeri aşmayacaktır.
3.2.7.2 – Kaynaklı ve manşonlu boyuna donatı eklerinin en az %2’si için, 5 adetten az olmamak üzere, çekme deneyi yapılacaktır. Ekin deneyle bulunan kopma dayanımı, eklenen donatı çubuklarının TS-500’de verilen kopma dayanımından daha az olmayacaktır.
3.2.7.3 – Enine donatıların boyuna donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez.
3.2.7.4 – Çelik pencere ve kapı kasalarının, dübellerin, bağlantı plakalarının, tesisat elemanlarının, makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez.
3.2.8. Özel Deprem Etriyeleri ve Çirozları
Bütün deprem bölgelerinde, süneklik düzeyi yüksek veya süneklik düzeyi normal olan tüm betonarme sistemlerin kolonlarında, kolon-kiriş birleşim bölgelerinde, perde uç bölgelerinde ve kiriş sarılma bölgelerinde kullanılan etriyeler özel deprem etriyesi, çirozlar ise özel deprem çirozu olarak düzenlenecektir. Özel deprem etriye ve çirozlarının sağlaması gerekli koşullar aşağıda verilmiştir (Şekil 3.1):
135°
Çap ≥ 5ϕetr
≥ 6ϕ(10ϕ)
≥ 80 mm (100 mm)
Şekil 3.1
3.2.8.1 – Özel deprem etriyelerinin her iki ucunda mutlaka 135 derece kıvrımlı kancalar bulunacaktır. Özel deprem çirozlarında ise bir uçta 90 derece kıvrımlı kanca yapılabilir. Bu durumda kolonun veya perdenin bir yüzünde, kanca kıvrımları 135 derece ve 90 derece olan çirozlar hem yatay hem de düşey doğrultuda şaşırtmalı olarak düzenlenecektir. 135 derece kıvrımlı kancalar, ∅ enine donatı çapını göstermek üzere,
en az 5∅ çaplı daire etrafında bükülecektir. Kancaların boyu kıvrımdaki en son teğet noktasından itibaren, düz yüzeyli çubuklarda 10∅ ve 100 mm’den, nervürlü çubuklarda ise 6∅ ve 80 mm’den az olmayacaktır.
3.2.8.2 – Özel deprem etriyeleri boyuna donatıyı dıştan kavrayacak ve kancaları aynı boyuna donatı etrafında kapanacaktır. Özel deprem çirozlarının çapı ve aralığı, etriyelerin çap ve aralığı ile aynı olacaktır. Çirozlar, her iki uçlarında mutlaka boyuna donatıları saracaktır. Etriyeler ve çirozlar beton dökülürken oynamayacak biçimde sıkıca bağlanacaktır.
3.3. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK KOLONLAR
3.3.1. Enkesit Koşulları
3.3.1.1 – Dikdörtgen kesitli kolonların en küçük boyutu 250 mm’den ve enkesit alanı 75000 mm2 den daha az olmayacaktır. Dairesel kolonların çapı en az 300 mm olacaktır.
3.3.1.2 – Kolonun brüt enkesit alanı, Ndm düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel basınç kuvvetlerinin en büyüğü olmak üzere, Ac ≥ Ndm / (0.50 fck) koşulunu sağlayacaktır.
3.3.2. Boyuna Donatı Koşulları
3.3.2.1 – Kolonlarda boyuna donatı brüt alanı kesitin %1’inden az, %4’ünden fazla olmayacaktır. En az donatı, dikdörtgen kesitli kolonlarda 4∅16 veya 6∅14, dairesel kolonlarda ise 6∅14 olacaktır.
3.3.2.2 – Bindirmeli ek yapılan kesitlerde boyuna donatı oranı %6’yı geçmeyecektir.
3.3.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
3.3.3.1 – Kolon boyuna donatılarının bindirmeli ekleri, mümkün olabildiğince 3.3.4.2’de tanımlanan kolon orta bölgesinde yapılmalıdır. Bu durumda bindirmeli ek boyu, TS-500’de çekme donatısı için verilen kenetlenme boyu ℓb’ye eşit olacaktır.
3.3.3.2 – Boyuna donatıların bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması durumunda ise, aşağıdaki koşullara uyulacaktır:
(a) Boyuna donatıların %50’sinin veya daha azının kolon alt ucunda eklenmesi durumunda bindirmeli ek boyu, ℓb’nin en az 1.25 katı olacaktır.
(b) Boyuna donatıların %50’den fazlasının kolon alt ucunda eklenmesi durumunda bindirmeli ek boyu, ℓb’nin en az 1.5 katı olacaktır. Temelden çıkan kolon filizlerinde de bu koşula uyulacaktır.
(c) Yukarıdaki her iki durumda da, bindirmeli ek boyunca 3.3.4.1’de tanımlanan minimum enine donatı kullanılacaktır.
3.3.3.3 – Katlar arasında kolon kesitinin değişmesi durumunda, boyuna donatının kolon-kiriş birleşim bölgesi içinde düşeye göre eğimi 1/6’dan daha fazla olmayacaktır. Kesit değişiminin daha fazla olması durumunda veya en üst kat kolonlarında; alttaki kolonun boyuna donatısının karşı taraftaki kirişin içindeki kenetlenme boyu, TS-500’de çekme donatısı için verilen kenetlenme boyu ℓb’nin 1.5 katından ve 40∅’den daha az
olmayacaktır. Karşı tarafta kiriş bulunmadığı durumlarda kenetlenme, gerekirse kolonun karşı yüzünde aşağıya doğru kıvrım yapılarak sağlanacaktır. 90 derecelik yatay kancanın veya aşağıya kıvrılan düşey kancanın boyu en az 12∅ olacaktır (Şekil 3.2).
3.3.3.4 – Yanyana boyuna donatılarda yapılan manşonlu veya kaynaklı eklerin arasındaki boyuna uzaklık 600 mm’den az olmayacaktır.
b
≥ 6
a
e
1
b
a
e
c
(a+b) ≥ 1.5 ℓb | e ≥ 1.5 ℓb | (a+b+c) ≥ 1.5 ℓb |
(a+b) ≥ 40 ϕ | e ≥ 40 ϕ | (a+b+c) ≥ 40 ϕ |
b ≥ 12 ϕ | Şekil 3.2 | c ≥ 12 ϕ |
3.3.4. Enine Donatı Koşulları |
3.3.7.6’ya göre daha elverişsiz bir durum elde edilmedikçe, kolonlarda kullanılacak minimum enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma bölgeleri için 3.3.4.1’de ve kolon orta bölgesi için 3.3.4.2’de verilmiştir (Şekil 3.3). Tüm kolon boyunca, 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri ve özel deprem çirozları kullanılacaktır.
3.3.4.1 – Her bir kolonun alt ve üst uçlarında özel sarılma bölgeleri oluşturulacaktır. Sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu, döşeme üst kotundan yukarıya doğru veya kolona bağlanan en derin kirişin alt yüzünden başlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere, kolon kesitinin büyük boyutundan (dairesel kesitlerde kolon çapından), kolon serbest yüksekliğinin 1/6’sından ve 500 mm’den az olmayacaktır. Konsol kolonlarda sarılma bölgesi kolon alt ucunda oluşturulacak ve uzunluğu kolon büyük boyutunun 2 katından az olmayacaktır. Sarılma bölgelerinde kullanılacak enine donatıya ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir. Bu donatılar temelin içinde de, 300 mm’ den ve en büyük boyuna donatı çapının 25 katından az olmayan bir yükseklik boyunca devam ettirilecektir. Ancak, çanak temellere mesnetlenen kolonlarda, sarılma bölgesindeki enine donatı çanak yüksekliği boyunca devam ettirilecektir.
(a) Sarılma bölgelerinde ∅8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Bu bölgede, boyuna doğrultudaki etriye ve çiroz aralığı en küçük enkesit boyutunun 1/3’ünden ve 100 mm’den daha fazla, 50 mm’den daha az olmayacaktır. Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından
fazla olmayacaktır. Sürekli dairesel spirallerin adımı, göbek çapının 1/5’inden ve 80 mm’den fazla olmayacaktır.
(b) Etriyeli kolonlarda Nd > 0.20 Ac fck olması durumunda sarılma bölgelerindeki minimum toplam enine donatı alanı, Denk.(3.1)’de verilen koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanacaktır. Bu hesapta kolonun çekirdek boyutu bk , her iki doğrultu için ayrı ayrı gözönüne alınacaktır (Şekil 3.3).
Ash ≥ 0.30 sbk [(Ac / Ack ) −1](fck / fywk )
Ash ≥ 0.075 sbk (fck / fywk )
(3.1)
(c) Spiral donatılı kolonlarda Nd > 0.20 Ac fck olması durumunda sarılma bölgelerindeki enine donatının minimum hacımsal oranı, Denk.(3.2)’deki koşulların elverişsiz olanını sağlayacak şekilde hesaplanacaktır.
ρs ≥ 0.45 [(Ac / Ack ) −1](fck / fywk )
ρ ≥ 0.12 (f / f )
(3.2)
s ck ywk
(d) Nd ≤ 0.20 Ac fck olması durumunda, kolon sarılma bölgelerinde Denk.(3.1) ve Denk.(3.2) ile verilen enine donatıların en az 2/3’ü, minimum enine donatı olarak kullanılacaktır.
3.3.4.2 – Kolon orta bölgesi, kolonun alt ve üst uçlarında tanımlanan sarılma bölgeleri arasında kalan bölgedir (Şekil 3.3). Kolon orta bölgesinde ∅8’den küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Kolon boyunca etriye, çiroz veya spiral aralığı, en küçük enkesit boyutunun yarısından ve 200 mm’den daha fazla olmayacaktır. Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından daha fazla olmayacaktır.
3.3.5. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü Olması Koşulu
3.3.5.1 – Sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, her bir kolon - kiriş düğüm noktasına birleşen kolonların taşıma gücü momentlerinin toplamı, o düğüm noktasına birleşen kirişlerin kolon yüzündeki kesitlerindeki taşıma gücü momentleri toplamından en az %20 daha büyük olacaktır (Şekil 3.4):
(M ra + M rü ) ≥ 1.2 (M ri + M rj )
(3.3)
3.3.5.2 – Denk.(3.3)’ün uygulanabilmesi için, düğüm noktasına birleşen kirişlerin
3.4.1.1’de verilen boyut koşullarını sağlaması zorunludur.
3.3.5.3 – Denk.(3.3), her bir deprem doğrultusunda ve depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde ayrı ayrı uygulanacaktır (Şekil 3.4). Kolon taşıma gücü momentlerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en küçük yapan Nd eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır.
Şekil 3.3
3.3.5.4 – Denk.(3.3)’ün uygulanmasına ilişkin özel durumlar aşağıda belirtilmiştir:
(a) Düğüm noktasına birleşen kolonların her ikisinde de Nd ≤ 0.10 Ac fck olması durumunda, Denk.(3.3)’ün sağlanması zorunlu değildir.
(b) Tek katlı binalarda ve çok katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen düğüm noktalarında Denk.(3.3)’ün sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.
(c) Kirişlerin saplandığı perdenin zayıf doğrultuda kolon gibi çalışması durumunda,
Denk.(3.3)’ün sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.
Deprem yönü
Mra
Mra
Deprem yönü
Mri
Mrj
Mri Mrj
Mrü
Şekil 3.4
Mrü
3.3.6. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü Olması Koşulunun Bazı Kolonlarda Sağlanamaması Durumu
3.3.6.1 – Sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın herhangi bir i’inci katında, Denk.(3.4)’ün sağlanması koşulu ile, ilgili katın alt ve/veya üstündeki bazı düğüm noktalarında Denk.(3.3)’ün sağlanamamış olmasına izin verilebilir.
αi = Vis /Vik
≥ 0.70
(3.4)
Nd ≤ 0.10 Ac fck koşulunu sağlayan kolonlar, Denk. (3.3)’ü sağlamasalar bile, Vis’nin hesabında gözönüne alınabilir.
3.3.6.2 – Denk.(3.4)’ün sağlanması durumunda, 0.70 ≤ αi ≤ 1.00 aralığında, Denk. (3.3)’ün hem alttaki, hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen eğilme momentleri ve kesme kuvvetleri (1/αi) oranı ile çarpılarak arttırılacaktır. Denk. (3.3)’ü sağlamayan kolonlar, kesitlerinde oluşan düşey yük ve deprem etkileri altında donatılacaktır.
3.3.6.3 – Herhangi bir katta Denk.(3.4)’ün sağlanamaması durumunda, sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerdeki tüm çerçeveler süneklik düzeyi normal çerçeve olarak gözönüne alınacak ve Tablo 2.5’e göre taşıyıcı sistem davranış katsayısı değiştirilerek hesap tekrarlanacaktır. Bölüm 2’ deki 2.5.4.1’de belirtildiği üzere süneklik düzeyi normal çerçevelerin, süneklik düzeyi yüksek perdelerle birarada kullanılması da mümkündür.
3.3.7. Kolonların Kesme Güvenliği
3.3.7.1 – Kolonlarda enine donatı hesabına esas alınacak kesme kuvveti, Ve , Denk. (3.5) ile hesaplanacaktır.
Ve = (M a + Mü ) / ℓn
(3.5)
Denk.(3.5)’teki Ma ve Mü’nün hesaplanması için, kolonun alt ve/veya üst uçlarında Denk.(3.3)’ün sağlanması durumunda 3.3.7.2, sağlanamaması durumunda ise 3.3.7.3 uygulanacaktır (Şekil 3.5).
3.3.7.2 – Denk.(3.3)’ün sağlandığı düğüm noktasına birleşen kirişlerin uçlarındaki moment kapasitelerinin toplamı olan ∑Mp momenti hesaplanacaktır:
∑ M p = M pi + M pj
(3.6)
Daha kesin hesap yapılmadığı durumlarda, Mpi ≅ 1.4 Mri ve Mpj ≅ 1.4 Mrj olarak alınabilir. ∑Mp momenti, kolonların düğüm noktasına birleşen uçlarında Bölüm 2’ye göre elde edilmiş bulunan momentler oranında kolonlara dağıtılacak ve dağıtım sonucunda ilgili kolonun alt veya üst ucunda elde edilen moment, Denk.(3.5)’te Ma veya Mü olarak gözönüne alınacaktır.Depremin her iki yönü için Denk.(3.6) ayrı ayrı uygulanacak ve elde edilen en büyük ∑Mp değeri dağıtımda esas alınacaktır.
Denk.(3.3)’ün sağlanmış olmasına karşın Denk.(3.5)’teki Ma veya Mü’nün hesabı, güvenli tarafta kalmak üzere, 3.3.7.3’e göre de yapılabilir.
3.3.7.3 – Denk.(3.3)’ün sağlanamadığı düğüm noktasına birleşen kolonların uçlarındaki momentler, kolonların moment kapasiteleri olarak hesaplanacak ve Denk. (3.5)’te Ma ve/veya Mü olarak kullanılacaktır. Moment kapasiteleri, daha kesin hesap yapılmadığı durumlarda, Mpa ≅ 1.4 Mra ve Mpü ≅ 1.4 Mrü olarak alınabilir. Mpa ve Mpü momentlerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en büyük yapan Nd eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır.
3.3.7.4 – Temele bağlanan kolonların alt ucundaki Ma momenti de, 3.3.7.3’e göre moment kapasiteleri olarak hesaplanacaktır.
3.3.7.5 – Denk.(3.5) ile hesaplanan kesme kuvveti, Ve, yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan kesme kuvveti Vd’den daha küçük olmayacak ve ayrıca Denk.(3.7) ile verilen koşulları sağlayacaktır. Denk.(3.7)’deki ikinci koşulun sağlanamaması durumunda, kesit boyutları gereği kadar büyültülerek deprem hesabı tekrarlanacaktır.
Ve ≤ Vr
Ve ≤ 0.22 Aw fcd
(3.7)
3.3.7.6 – Kolon enine donatısının Ve kesme kuvvetine göre hesabında, betonun kesme dayanımına katkısı, Xx , XX-000’e göre belirlenecektir. Ancak, 3.3.4.1’de tanımlanan kolon sarılma bölgelerindeki enine donatının hesabında, sadece deprem yüklerinden oluşan kesme kuvvetinin depremli durumdaki toplam kesme kuvvetinin yarısından daha büyük olması ve aynı zamanda Nd ≤ 0.05Ac fck koşulunun sağlanması halinde, betonun kesme dayanımına katkısı Vc = 0 alınacaktır.
|
| |||
|
|
|
| |
|
| |||
Şekil 3.5
3.3.8. Kısa Kolonlara İlişkin Koşullar
Kısa kolonlar, taşıyıcı sistem nedeni ile veya dolgu duvarlarında kolonlar arasında bırakılan boşluklar nedeni ile oluşabilirler (Şekil 3.6). Kısa kolon oluşumunun engellenemediği durumlarda, enine donatı hesabına esas alınacak kesme kuvveti Denk.(3.5) ile hesaplanacaktır. Denk.(3.5)’teki momentler, kısa kolonun alt ve üst uçlarında Ma ≅1.4 Mra ve Mü ≅1.4 Mrü olarak hesaplanacak, ℓn ise kısa kolonun boyu olarak alınacaktır. Ancak hesaplanan kesme kuvveti Denk.(3.7)’de verilen koşulları sağlayacaktır. Kısa kolon boyunca, 3.3.4.1’de kolonların sarılma bölgeleri için tanımlanan minimum enine donatı ve yerleştirme koşulları uygulanacaktır. Dolgu duvarları arasında kalarak kısa kolon durumuna dönüşen kolonlarda, enine donatılar tüm kat yüksekliğince devam ettirilecektir (Şekil 3.6).
ℓn
Ve
1.4 Mrü
1.4 Mra
Ve
Yüksek kiriş veya
dolgu duvar
Şekil 3.6
3.4. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK KİRİŞLER
3.4.1. Enkesit Koşulları
3.4.1.1 – Kolonlarla birlikte çerçeve oluşturan veya perdelere kendi düzlemleri içinde bağlanan kirişlerin enkesit boyutlarına ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) Kiriş gövde genişliği en az 250 mm olacaktır. Gövde genişliği, kiriş yüksekliği ile kirişin birleştiği kolonun kirişe dik genişliğinin toplamını geçmeyecektir.
(b) Kiriş yüksekliği, döşeme kalınlığının 3 katından ve 300 mm’den daha az, kiriş gövde genişliğinin 3.5 katından daha fazla olmayacaktır.
(c) Kiriş yüksekliği, serbest açıklığın 1/4’ünden daha fazla olmamalıdır. Aksi durumda
3.4.2.5 uygulanacaktır.
(d) Kiriş genişliği ve yüksekliği ile ilgili olarak yukarıda belirtilen sınırlamalar, kolonlara mafsallı olarak bağlanan betonarme ya da öngerilmeli prefabrike kirişler, bağ kirişli (boşluklu) perdelerin bağ kirişleri ve çerçeve kirişlerine kolon-kiriş düğüm noktaları dışında saplanan ikincil kirişler için geçerli değildir.
3.4.1.2 – Kiriş olarak boyutlandırılıp donatılacak taşıyıcı sistem elemanlarında, tasarım eksenel basınç kuvvetinin Nd ≤ 0.1Ac fck koşulunu sağlaması zorunludur. Aksi durumda, bu elemanlar 3.3’e göre kolon olarak boyutlandırılıp donatılacaktır.
3.4.2. Boyuna Donatı Koşulları
3.4.2.1 – Kiriş mesnetlerinde çekme donatılarının minimum oranı için Denk.(3.8) ile verilen koşula uyulacaktır.
ρ ≥ 0.8 fctd / fyd
(3.8)
3.4.2.2 – Boyuna donatıların çapı 12 mm’den az olmayacaktır. Kirişin alt ve üstünde en az iki donatı çubuğu, kiriş açıklığı boyunca sürekli olarak bulunacaktır.
3.4.2.3 – Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerindeki taşıyıcı sistemlerde, kiriş mesnedindeki alt donatı, aynı mesnetteki üst donatının %50’sinden daha az olamaz. Ancak, üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde bu oran %30’a indirilebilir.
3.4.2.4 – Açıklık ve mesnetlerdeki çekme donatısı oranı TS-500’de verilen maksimum değerden ve %2’den fazla olmayacaktır.
3.4.2.5 – 3.4.1.1’in (c) paragrafında tanımlanan koşulun sağlanamadığı özel durumlarda, kiriş gövdesinin her iki yüzüne, kiriş yüksekliği boyunca gövde donatısı konulacaktır. Toplam gövde donatısı alanı, sağ veya sol mesnet kesitlerinde üst ve alt boyuna donatı alanları toplamının en büyüğünün %30’undan daha az olmayacaktır. Gövde donatısı çapı 12 mm’den az, aralığı ise 300 mm’den fazla olmayacaktır. Boyuna donatıların kenetlenmesine benzer biçimde, gövde donatılarının kenetlenmesi için de 3.4.3.1’in (b) ve (c) paragrafları uygulanacaktır.
3.4.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
3.4.3.1 – Boyuna donatıların yerleştirilmesi ve kenetlenmesine ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir (Şekil 3.7):
(a) Kirişin iki ucundaki mesnet üst donatılarının büyük olanının en az 1/4’ü tüm kiriş boyunca sürekli olarak devam ettirilecektir. Mesnet üst donatısının geri kalan kısmı, TS-500’e göre düzenlenecektir.
(b) Kolona birleşen kirişlerin kolonun öbür yüzünde devam etmediği durumlarda kirişlerdeki alt ve üst donatı, kolonun etriyelerle sarılmış çekirdeğinin karşı taraftaki yüzeyine kadar uzatılıp etriyelerin iç tarafından 90 derece bükülecektir. Bu durumda boyuna donatının kolon içinde kalan yatay kısmı ile 90 derece kıvrılan düşey kısmının toplam uzunluğu, TS-500’de öngörülen düz kenetlenme boyu ℓb’den az olmayacaktır. 90 derecelik kancanın yatay kısmı 0.4ℓb’den, düşey kısmı ise 12∅’den az olmayacaktır. Perdelerde ve a ölçüsünün düz kenetlenme boyu ℓb’den ve 50∅’den daha fazla olduğu kolonlarda, boyuna donatının kenetlenmesi, 90 derecelik kanca yapılmaksızın düz olarak sağlanabilir.
(c) Her iki taraftan kirişlerin kolonlara birleşmesi durumunda kiriş alt donatıları, açıklığa komşu olan kolon yüzünden itibaren, 50∅’ den az olmamak üzere, en az TS-500'de verilen kenetlenme boyu ℓb kadar uzatılacaktır. Kirişlerdeki derinlik farkı gibi nedenlerle bu olanağın bulunmadığı durumlarda kenetlenme, yukarıdaki (b) paragrafına göre kirişin kolonun öbür yüzünde devam etmediği durumlar için tanımlanan biçimde yapılacaktır.
Şekil 3.7
3.4.3.2 – Boyuna donatıların eklenmesine ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) 3.4.4.’te tanımlanan kiriş sarılma bölgeleri, kolon-kiriş birleşim bölgeleri ve açıklık ortasında alt donatı bölgeleri gibi, donatının akma durumuna ulaşma olasılığı bulunan kritik bölgelerde bindirmeli ek yapılmayacaktır. Bu bölgeler dışında bindirmeli eklerin yapılabileceği yerlerde, ek boyunca 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Bu etriyelerin aralıkları kiriş derinliğinin 1/4’ünü ve 100 mm’yi aşmayacaktır. Üst montaj donatısının açıklık ortasındaki eklerinde özel deprem etriyeleri kullanılmasına gerek yoktur.
(b) Manşonlu ekler veya bindirmeli kaynak ekleri, bir kesitte ancak birer donatı atlayarak uygulanacak ve birbirine komşu iki ekin merkezleri arasındaki boyuna uzaklık 600 mm’den daha az olmayacaktır.
3.4.4. Enine Donatı Koşulları
Kiriş mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş derinliğinin iki katı kadar uzunluktaki bölge, Sarılma Bölgesi olarak tanımlanacak ve bu bölge boyunca 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Sarılma bölgesinde, ilk etriyenin kolon yüzüne uzaklığı en çok 50 mm olacaktır. 3.4.5.3’e göre daha elverişsiz bir değer elde edilmedikçe, etriye aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/4’ünü, en küçük boyuna donatı çapının 8 katını ve 150 mm’yi aşmayacaktır (Şekil 3.8). Sarılma bölgesi dışında, TS-500’de verilen minimum enine donatı koşullarına uyulacaktır.
≤ 50 mm
sk
hk
Kiriş sarılma bölgesi
= 2 hk
Kiriş orta bölgesi (minimum enine donatı TS-500’ e göre)
sk ≤ hk / 4
Kiriş sarılma bölgesi
= 2 hk
sk ≤ 8ϕ (ϕ = en küçük boyuna donatı çapı) sk ≤ 150 mm
Şekil 3.8
3.4.5. Kirişlerin Kesme Güvenliği
3.4.5.1 – Kirişlerde enine donatı hesabına esas alınacak kesme kuvveti, Ve , depremin soldan sağa veya sağdan sola etkimesi durumları için ayrı ayrı ve elverişsiz sonuç verecek şekilde, Denk.(3.9) ile bulunacaktır (Şekil 3.9).
Ve = Vdy ± (M pi + M pj) / ℓn
(3.9)
Kiriş uçlarındaki moment kapasiteleri, daha kesin hesap yapılmadığı durumlarda,
Mpi ≅ 1.4 Mri ve Mpj ≅ 1.4 Mrj olarak alınabilir.
3.4.5.2 – Denk.(3.9) ile hesaplanan kesme kuvveti, Ve, Denk.(3.10) ile verilen koşulları sağlayacaktır. Denk.(3.10)’daki ikinci koşulun sağlanamaması durumunda, kesit boyutları gereği kadar büyültülerek deprem hesabı tekrarlanacaktır.
Ve ≤ Vr
Ve ≤ 0.22bw d fcd
(3.10)
i
j
ℓn
Mpi ≈1.4 Mri Mpj ≈1.4 Mrj
Vdyi
Vdyj
(Mpi + Mpj) / ℓn
Şekil 3.9
3.4.5.3 – Kiriş enine donatısının Ve kesme kuvvetine göre hesabında, betonun kesme dayanımına katkısı, Vc, TS-500’e göre belirlenecektir. Ancak, 3.4.4’te tanımlanan kiriş sarılma bölgelerindeki enine donatının hesabında, sadece deprem yüklerinden oluşan kesme kuvvetinin depremli durumdaki toplam kesme kuvvetinin yarısından daha büyük olması halinde, betonun kesme dayanımına katkısı Vc = 0 alınacaktır. Hiçbir durumda pliyelerin kesme dayanımına katkıları gözönüne alınmayacaktır.
3.5. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK ÇERÇEVE SİSTEMLERİNDE KOLON - KİRİŞ BİRLEŞİM BÖLGELERİ
3.5.1. Kuşatılmış ve Kuşatılmamış Birleşimler
Süneklik düzeyi yüksek kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve sistemlerinde kolon- kiriş birleşimleri, aşağıda tanımlandığı üzere, iki sınıfa ayrılacaktır.
(a) Kirişlerin kolona dört taraftan birleşmesi ve her bir kirişin genişliğinin birleştiği kolon genişliğinin 3/4’ünden daha az olmaması durumunda, kolon-kiriş birleşimi kuşatılmış birleşim olarak tanımlanacaktır.
(b) Yukarıdaki koşulları sağlamayan tüm birleşimler, kuşatılmamış birleşim olarak tanımlanacaktır.
3.5.2. Kolon-Kiriş Birleşim Bölgelerinin Kesme Güvenliği
3.5.2.1 – Gözönüne alınan deprem doğrultusunda kolon-kiriş birleşim bölgelerindeki kesme kuvveti, Denk.(3.11) ile hesaplanacaktır (Şekil 3.10).
Ve = 1.25 fyk (As1 + As2 ) −Vkol
(3.11)
Kirişin kolona sadece bir taraftan saplandığı ve öbür tarafta devam etmediği durumlar için As2 = 0 alınacaktır.
3.5.2.2 – Herhangi bir birleşim bölgesinde Denk.(3.11) ile hesaplanan kesme kuvveti, gözönüne alınan deprem doğrultusunda hiçbir zaman aşağıda verilen sınırları aşmayacaktır (Şekil 3.10). Bu sınırların aşılması durumunda, kolon ve/veya kiriş kesit boyutları büyültülerek deprem hesabı tekrarlanacaktır.
(a) Kuşatılmış birleşimlerde: Ve ≤ 0.60 bj h fcd (3.12)
(b) Kuşatılmamış birleşimlerde: Ve ≤ 0.45 bj h fcd (3.13)
3.5.2.3 – Kolon-kiriş birleşim bölgesindeki minimum enine donatı koşulları aşağıda verilmiştir (Şekil 3.3):
(a) Kuşatılmış birleşimlerde, alttaki kolonun sarılma bölgesi için bulunan enine donatı miktarının en az %40’ı, birleşim bölgesi boyunca kullanılacaktır. Ancak, enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacak ve aralığı 150 mm’yi aşmayacaktır.
(b) Kuşatılmamış birleşimlerde, alttaki kolonun sarılma bölgesi için bulunan enine donatı miktarının en az %60’ı, birleşim bölgesi boyunca kullanılacaktır. Ancak bu durumda, enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacak ve aralığı 100 mm’yi aşmayacaktır.
bw2
bw3
bw1
b1
b
2
bw4
b
h
Kuşatılmış birleşim koşulları bw1 ve bw2 ≥ 3/4 b
bw3 ve bw4 ≥ 3/4 h
(Bkz. 3.5.1)
Va
Xx0
0.00Xx0xxx
C1
C2
1.25As2fyk
As2
Vü
Vkol = min (Va , Vü)
(Bkz. 3.5.2.1)
Deprem doğrultusu
bw1 ve bw2 ≥ b olması durumunda bj = b bw1 ve bw2 < b olması durumunda
bj = 2 min (b1, b2)
bj ≤ (bw1 + h) (bw1 < bw2 için)
Şekil 3.10
3.6. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK PERDELER
3.6.1. Enkesit Koşulları
3.6.1.1 – Perdeler, planda uzun kenarının kalınlığına oranı en az yedi olan düşey taşıyıcı sistem elemanlarıdır. 3.6.1.2 ve 3.6.1.3’te belirtilen özel durumlar dışında, gövde bölgesindeki perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/20’sinden ve 200 mm’den az olmayacaktır. Bu perdelerde, uç bölgesindeki perde kalınlığı sınırları 3.6.2.1’de verilmiştir.
3.6.1.2 – Taşıyıcı sistemi sadece perdelerden oluşan binalarda, Denk.(3.14) ile verilen koşulların her ikisinin de sağlanması durumunda perde kalınlığı, binadaki en yüksek katın yüksekliğinin 1/20’sinden ve 150 mm’den az olmayacaktır.
ΣAg / ΣAp ≥ 0.002
Vt / ΣAg ≤ 0.5 fctd
(3.14)
Denk.(3.14), bodrum katlarının çevresinde çok rijit betonarme perdelerin bulunduğu binalarda zemin kat düzeyinde, diğer binalarda ise temel üst kotu düzeyinde uygulanacaktır.
3.6.1.3 – Kat yüksekliği 6 m’den daha büyük olan ve kat yüksekliğinin en az 1/5’ine eşit uzunluktaki elemanlarla yanal doğrultuda tutulan perdelerde, gövde bölgesindeki
perde kalınlığı, yanal doğrultuda tutulduğu noktalar arasındaki yatay uzunluğun en az 1/20’sine eşit olabilir. Ancak bu kalınlık 300 mm’den az olamaz.
3.6.2. Perde Uç Bölgeleri ve Kritik Perde Yüksekliği
3.6.2.1 – Hw / ℓw > 2.0 olan perdelerin planda her iki ucunda perde uç bölgeleri oluşturulacaktır (Şekil 3.11). 3.6.1.2’de tanımlanan binalar dışında, perde uç bölgelerindeki perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/15’inden ve 200 mm’den az olmayacaktır. Perde uç bölgelerinin, kat yüksekliğinin en az 1/5’ine eşit uzunluktaki elemanlarla yanal doğrultuda tutulduğu durumlarda, uç bölgesindeki perde kalınlığı, yanal doğrultuda tutulan noktalar arasındaki yatay uzunluğun en az 1/20’sine eşit olabilir. Ancak, bu kalınlık kat yüksekliğinin 1/20’sinden veya 300 mm’den az olamaz. Perde uç bölgeleri, perde uç bölgesinin kendi kalınlığı içinde oluşturulabileceği gibi, perdeye birleşen diğer bir perdenin içinde de düzenlenebilir.
3.6.2.2 – Temel üstünden veya perdenin plandaki uzunluğunun %20 den daha fazla küçüldüğü seviyeden itibaren kritik perde yüksekliği, 2ℓw değerini aşmamak üzere, Denk.(3.15)’de verilen koşulların elverişsiz olanını sağlayacak biçimde belirlenecektir.
Hcr ≥ ℓw
Xxx x Xx /6
(3.15)
Burada Hw , temel üstünden veya perdenin plandaki uzunluğunun %20’den daha fazla küçüldüğü seviyeden itibaren ölçülen perde yüksekliğidir. Bodrum katlarında rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre perdelerinin bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, Hw ve Hcr büyüklükleri zemin kat döşemesinden itibaren yukarıya doğru gözönüne alınacaktır. Bu tür binalarda kritik perde yüksekliği, en az zemin katın altındaki ilk bodrum katının yüksekliği boyunca aşağıya doğru ayrıca uzatılacaktır.
3.6.2.3 – Dikdörtgen kesitli perdelerde, yukarıda tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca uç bölgelerinin her birinin plandaki uzunluğu, perdenin plandaki toplam uzunluğunun %20’sinden ve perde kalınlığının iki katından daha az olmayacaktır. Kritik perde yüksekliğinin üstünde kalan perde kesimi boyunca ise, perde uç bölgelerinin her birinin plandaki uzunluğu, perdenin plandaki toplam uzunluğunun %10’undan ve perde kalınlığından az olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.2.4 – Perde uç bölgelerinin, perdeye birleşen diğer bir perdenin veya perdenin ucunda genişletilmiş bir kesitin içinde düzenlenmesi durumunda; her bir perde uç bölgesinin enkesit alanı, en az dikdörtgen kesitli perdeler için 3.6.2.3’te tanımlanan alana eşit olacaktır.
3.6.3. Gövde Donatısı Koşulları
3.6.3.1 – Perdenin her iki yüzündeki gövde donatılarının toplam enkesit alanı, düşey ve yatay donatıların her biri için, perde uç bölgelerinin arasında kalan perde gövdesi brüt enkesit alanının 0.0025’inden az olmayacaktır. Hw / ℓw ≤ 2.0 olması durumunda perde gövdesi, perdenin tüm kesiti olarak gözönüne alınacaktır. Perde gövdesinde boyuna ve enine donatı aralığı 250 mm’den fazla olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.3.2 – 3.6.1.2’de Denk.(3.14) ile verilen koşulların her ikisinin de sağlandığı binalarda, düşey ve yatay toplam gövde donatısı oranlarının herbiri 0.0015’e indirilebilir. Ancak bu durumda donatı aralığı 300 mm’yi geçmeyecektir.
3.6.3.3 – Uç bölgeleri dışında, perde gövdelerinin her iki yüzündeki donatı ağları, beher metrekare perde yüzünde en az 4 adet özel deprem çirozu ile karşılıklı olarak bağlanacaktır. Ancak 3.6.2.2’de tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca, uç bölgeleri dışındaki beher metrekare perde yüzünde en az 10 adet özel deprem çirozu kullanılacaktır. Çirozların çapı, en az yatay donatının çapı kadar olacaktır.
3.6.4. Gövde Donatılarının Düzenlenmesi
Perdelerin yatay gövde donatıları, 3.6.4.1’de veya 3.6.4.2’de belirtildiği şekilde düzenlenebilir (Şekil 3.11). Bu şekilde düzenlenen yatay gövde donatıları, kritik perde yüksekliği boyunca 3.6.5.2’ye göre perde uç bölgelerine konulacak sargı donatısının belirlenmesinde hesaba katılabilir.
3.6.4.1 – Yatay gövde donatıları etriyelerle sarılı perde uç bölgesinin sonunda 90 derece kıvrılarak karşı yüzde köşedeki düşey donatıya 135 derecelik kanca ile bağlanacaktır.
3.6.4.2 – Yatay gövde donatılarının perde ucunda 90 derece kıvrım yapılmaksızın bitirilmesi durumunda, perdenin her iki ucuna gövde donatısı ile aynı çapta olan ⊃ biçiminde yatay donatılar yerleştirilecektir. Bu donatılar, perde uç bölgesinin iç sınırından itibaren perde gövdesine doğru en az kenetlenme boyu kadar uzatılacaklardır. Ancak, gövde donatısının kenetlenme boyunun perde uç bölgesi uzunluğundan daha küçük veya eşit olması durumunda ⊃ biçimindeki donatılar konmayabilir. Bu durumda perde uç bölgelerindeki enine donatının birim boydaki toplam alanı, perde gövdesindeki yatay donatının birim boydaki toplam alanından az olmayacaktır.
3.6.5. Perde Uç Bölgelerinde Donatı Koşulları
3.6.5.1 – Perde uç bölgelerinin her birinde, düşey donatı toplam alanının perde brüt enkesit alanına oranı 0.001’den az olmayacaktır. Ancak, 3.6.2.2’de tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca bu oran 0.002’ye çıkarılacaktır. Perde uç bölgelerinin her birinde düşey donatı miktarı 4∅14’ten az olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.5.2 – Perde uç bölgelerindeki düşey donatılar, aşağıdaki kurallara uyularak, kolonlarda olduğu gibi etriyeler ve/veya çirozlardan oluşan enine donatılarla sarılacaktır.
(a) Uç bölgelerinde kullanılacak enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacaktır. Etriye kollarının ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye ve çiroz çapının 25 katından fazla olmayacaktır.
(b) 3.6.2.2’de tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca perde uç bölgelerine, kolonların sarılma bölgeleri için 3.3.4.1’de Denk.(3.1)’in ikinci koşulu ile belirlenen enine donatının en az 2/3’ü konulacaktır. Düşey doğrultuda etriye ve/veya çiroz aralığı perde kalınlığının yarısından ve 100 mm’den daha fazla, 50 mm’den daha az olmayacaktır (Şekil 3.11). Bu donatılar, temelin içinde de en az perde kalınlığının iki katı kadar bir yükseklik boyunca devam ettirilecektir.
Şekil 3.11
(c) Kritik perde yüksekliğinin dışında kalan perde uç bölgelerinde düşey doğrultudaki etriye ve/veya çiroz aralığı, perde duvar kalınlığından ve 200 mm’den daha fazla olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.6. Tasarım Eğilme Momentleri ve Kesme Kuvvetleri
3.6.6.1 – Hw / ℓw > 2.0 koşulunu sağlayan perdelerde tasarıma esas eğilme momentleri,
3.6.2.2’ye göre belirlenen kritik perde yüksekliği boyunca sabit bir değer olarak, perde
tabanında Bölüm 2’ye göre hesaplanan eğilme momentine eşit alınacaktır. Kritik perde yüksekliğinin sona erdiği kesidin üstünde ise, Bölüm 2’ye göre perdenin tabanında ve tepesinde hesaplanan momentleri birleştiren doğruya paralel olan doğrusal moment diyagramı uygulanacaktır (Şekil 3.12). Çevresinde rijit perdeler bulunan bodrumlu binalarda sabit perde momenti, 3.6.2.2’de tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca gözönüne alınacaktır. Hw / ℓw ≤ 2.0 olan perdelerin bütün kesitlerinde tasarım eğilme momentleri, Bölüm 2’ye göre hesaplanan eğilme momentlerine eşit alınacaktır.
Tasarım eğilme momenti
Hesap eğilme momenti
Tasarım eğilme momenti
Hesap eğilme momenti
Hw Hw
Hcr Hcr
Perdeli sistem
Şekil 3.12
Perdeli - çerçeveli sistem
3.6.6.2 – Hw / ℓw > 2.0 olması durumunda, her bir katta perde kesitlerinin taşıma gücü momentlerinin, perdenin güçlü doğrultusunda kolonlar için Denk.(3.3) ile verilen koşulu sağlaması zorunludur. Aksi durumda perde boyutları ve/veya donatıları arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır.
3.6.6.3 – Hw / ℓw > 2.0 koşulunu sağlayan perdelerde, gözönüne alınan herhangi bir kesitte enine donatı hesabında esas alınacak tasarım kesme kuvveti, Ve , Denk.(3.16) ile hesaplanacaktır.
V = β
(M p )t V
(3.16)
d
e v (M
d )t
Bu bağıntıda yer alan kesme kuvveti dinamik büyütme katsayısı βv = 1.5 alınacaktır. Daha kesin hesap yapılmadığı durumlarda, perde tabanındaki pekleşmeli moment kapasitesi olarak (Mp)t ≅ 1.4 (Mr)t alınabilir. Hw / ℓw ≤ 2.0 olan perdelerin bütün kesitlerinde tasarım kesme kuvvetleri, Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme kuvvetlerine eşit alınacaktır.
3.6.7. Perdelerin Kesme Güvenliği
3.6.7.1 – Perde kesitlerinin kesme dayanımı, Vr , Denk.(3.17) ile hesaplanacaktır.
Vr =
Ach (0.65 fctd + ρsh fywd )
(3.17)
3.6.6.3’te tanımlanan Ve tasarım kesme kuvveti aşağıdaki koşulları sağlayacaktır:
Ve ≤ Vr
Ve ≤ 0.22 Ach
fcd
(3.18)
Aksi durumda, perde enine donatısı ve/veya perde kesit boyutları bu koşullar sağlanmak üzere arttırılacaktır.
3.6.7.2 – Temele bağlantı düzeyinde ve üst katlarda yapılacak yatay inşaat derzlerindeki düşey donatı, o kesitte aktarılan kesme kuvveti gözönüne alınarak, TS-500’de tanımlanan kesme sürtünmesi yöntemi ile kontrol edilecektir.
3.6.8. Bağ Kirişli (Boşluklu) Perdelere İlişkin Kural ve Koşullar
3.6.8.1 – Perdeler için yukarıda verilen tüm kural ve koşullar, bağ kirişli perdeleri oluşturan perde parçalarının her biri için de geçerlidir.
3.6.8.2 – Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, herhangi bir bağ kirişli perde sistemini oluşturan perde parçalarında deprem yüklerinden oluşan taban momentlerinin toplamı, bağ kirişli perde sisteminde deprem yüklerinden oluşan toplam devrilme momentinin 2/3’ünden fazla olmayacaktır (Şekil 3.13). Bu koşulun sağlanamaması durumunda, bağ kirişli perdeyi oluşturan perde parçalarının her biri boşluksuz perde olarak sayılacak ve Bölüm 2, Tablo 2.5’ten alınan R katsayısı değiştirilecektir.
Fwi
Hi
Msol
T
Msağ T
(Msol + Msağ) ≤ 2/3 ∑ (Fwi Hi)
Şekil 3.13
Fwi : i’ inci katta bağ kirişli perde sistemine etkiyen deprem yükü
3.6.8.3 – Bağ kirişli perdeyi oluşturan perde parçalarının düşey donatı hesabında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinde çekmeye çalışan perde parçasındaki eğilme momentinin en fazla %30’unun, basınca çalışan perde parçasına aktarılmasına (yeniden dağılım) izin verilebilir.
3.6.8.4 – Bağ kirişlerinin kesme donatısına ilişkin kurallar aşağıda verilmiştir:
(a) Aşağıdaki koşulların herhangi birinin sağlanması durumunda, bağ kirişlerinin kesme donatısı hesabı 3.4.5’e göre yapılacaktır.
ℓn > 3 hk
Vd ≤ 1.5 bw d fctd
(3.19)
(b) Denk.(3.19) ile verilen koşulların her ikisinin de sağlanamaması durumunda, bağ kirişine konulacak özel kesme donatısı, geçerliliği deneylerle kanıtlanmış yöntemlerle belirlenecek veya bağ kirişindeki kesme kuvvetini ve onun oluşturduğu eğilme momentini karşılamak üzere çapraz donatılar kullanılacaktır (Şekil 3.14). Her bir çapraz donatı demetindeki toplam donatı alanı Denk.(3.20) ile belirlenecektir.
Asd = Vd / (2 fyd sin γ)
(3.20)
Çapraz donatı demetlerinde en az dört adet donatı bulunacak ve bu donatılar perde parçalarının içine doğru en az 1.5ℓb kadar uzatılacaktır. Donatı demetleri özel deprem etriyeleri ile sarılacak ve kullanılacak etriyelerin çapı 8 mm’den, aralığı ise çapraz donatı çapının 8 katından ve 100 mm’den daha fazla olmayacaktır. Çapraz donatılara ek olarak, bağ kirişine TS-500’de öngörülen minimum miktarda etriye ve yatay donatı konulacaktır (Şekil 3.14).
Şekil 3.14
3.7. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL KOLONLAR
3.7.1. Enkesit Koşulları
Enkesit boyutlarına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.1’de belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
3.7.2. Boyuna Donatı Koşulları
Boyuna donatıya ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.2’de belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
3.7.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
Boyuna donatının düzenlenmesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için
3.3.3’te belirtilen koşullar süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
Boyuna donatı bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması durumunda, ek boyunca
3.7.4.1’de tanımlanan minimum enine donatı kullanılacaktır.
3.7.4. Enine Donatı Koşulları
Kolonlarda kullanılacak minimum enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma bölgeleri için 3.7.4.1’de ve kolon orta bölgesi için 3.7.4.2’de verilmiştir. Tüm kolon bölgelerinde, 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri ve özel deprem çirozları kullanılacaktır.
3.7.4.1 – Kolon sarılma bölgelerinin her birinin uzunluğu için 3.3.4.1’de verilen tanım, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir. Süneklik düzeyi normal olan kolonlarda sarılma bölgesindeki enine donatı aralığı, en küçük enkesit boyutunun 1/3’ ünden, en küçük boyuna donatı çapının 8 katından ve 150 mm’den daha fazla olmayacaktır.
3.7.4.2 – Kolon orta bölgesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.4.2’de verilen tanım ve minimum enine donatı koşulları ile 3.3.4.3’te verilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir. Kolon orta bölgesindeki enine donatı, 3.7.5.3’e göre belirlenecektir.
3.7.5. Kolonların Kesme Güvenliği
3.7.5.1 – Süneklik düzeyi normal kolonlarda, düşey yükler ve Bölüm 2’de belirlenen deprem yüklerinin ortak etkisi altında elde edilen kesme kuvveti, Vd, enine donatı hesabında esas alınacaktır.
3.7.5.2 – Kesme kuvvetinin üst sınırına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için Denk.(3.7)’de verilen koşul, Ve yerine Vd alınmak üzere, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
3.7.5.3 – Kolon enine donatısının 3.7.5.1’de tanımlanan kesme kuvvetine göre hesabında betonun kesme dayanımına katkısı, Vc , düşey yükler ile birlikte deprem yüklerine göre hesaplanan en küçük Nd eksenel kuvveti gözönüne alınarak TS-500’e göre belirlenecektir.
3.7.6. Kısa Kolonlara İlişkin Koşullar
Kısa kolonlara ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.8’de belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
3.8. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL KİRİŞLER
3.8.1. Enkesit Koşulları
Enkesit boyutlarına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için 3.4.1.1’de belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.2. Boyuna Donatı Koşulları
Boyuna donatıya ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için 3.4.2’de belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
Boyuna donatının düzenlenmesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için
3.4.3’te belirtilen koşullar, süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.4. Enine Donatı Koşulları
Kiriş mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş derinliğinin iki katı kadar uzunluktaki bölge, sarılma bölgesi olarak tanımlanacak ve bu bölge boyunca 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Sarılma bölgesinde, ilk etriyenin kolon yüzüne uzaklığı en çok 50 mm olacaktır. 3.8.5’e göre daha elverişsiz bir değer elde edilmedikçe, etriye aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/3’ünü, en küçük boyuna donatı çapının 10 katını ve 200 mm’yi aşmayacaktır. Sarılma bölgesi dışında, TS-500’de verilen enine donatı koşullarına uyulacaktır.
3.8.5. Kirişlerin Kesme Güvenliği
3.8.5.1 – Süneklik düzeyi normal kirişlerde, düşey yükler ve Bölüm 2’de belirlenen deprem yüklerinin ortak etkisi altında elde edilen kesme kuvveti, Vd, enine donatı hesabında esas alınacaktır.
3.8.5.2 – Kesme kuvvetinin üst sınırına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için Denk.(3.10)’da verilen koşul, Ve yerine Vd alınmak üzere, süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.5.3 – Kiriş enine donatısının 3.8.5.1’de tanımlanan kesme kuvvetine göre hesabında betonun kesme dayanımına katkısı, Xx , XX-000’e göre belirlenecektir. Hiçbir durumda pliyelerin kesme dayanımına katkıları gözönüne alınmayacaktır.
3.9. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL ÇERÇEVE SİSTEMLERINDE KOLON - KİRİŞ BİRLEŞİM BÖLGELERİ
Süneklik düzeyi yüksek kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve sistemlerinin kolon- kiriş birleşimleri ilgili olarak 3.5’de verilen kural ve koşullar, 3.5.2.1 ve 3.5.2.2 hariç olmak üzere, süneklik düzeyi normal olan sistemlerin kolon-kiriş birleşimleri için de geçerlidir.
3.10. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL PERDELER
Süneklik düzeyi normal perdeler, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetlere göre boyutlandırılarak donatılacaktır. Süneklik düzeyi yüksek perdeler için 3.6.6, 3.6.8.2 ve 3.6.8.3’de verilen kural ve koşullar hariç olmak üzere, 3.6’da verilen diğer tüm kural ve koşullar, süneklik düzeyi normal olan perdeler için de geçerlidir. Ancak 3.6.7.1’de Ve yerine 1.5Vd alınacaktır.
3.11. DÖŞEMELER
3.11.1 – Döşemeler, katlardaki kütlelere etkiyen deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle dağıtılmasını sağlayacak rijitlik ve dayanıma sahip olacaklardır.
3.11.2 – Bütün deprem bölgelerinde, dolgulu ya da dolgusuz yerinde dökme veya prefabrike dişli döşemeli sistemlerde plak kalınlığı 50 mm’den az olmayacaktır. Ancak, düşey yüklerden oluşan kesme kuvvetleri ile birlikte plak düzlemindeki deprem kuvvetlerinin güvenle aktarılmasını sağlamak üzere, dişlerle plak arasında kesme kuvveti bağlantılarının yapılması ve bu bağlantıların yeterli olduğunun hesapla gösterilmesi zorunludur. Diğer döşeme plaklarının kalınlıkları için TS-500’de verilen koşullar geçerlidir.
3.11.3 – Bütün döşeme sistemlerinin kesme dayanımlarına ilişkin olarak, 3.6.7’de süneklik düzeyi yüksek perdelerin kesme dayanımları için verilen koşullara, 3.6.7.1 hariç olmak üzere, aynen uyulacaktır.
3.12. PREFABRİKE BİNALARA İLİŞKİN ÖZEL KOŞULLAR
Fabrika koşullarında üretilen taşıyıcı sistem elemanlarının şantiyede birleştirilmesi ile oluşturulan prefabrike binalarda, bu Yönetmelikte verilen diğer koşullar ile birlikte aşağıdaki özel koşullara da uyulacaktır.
3.12.1. Mafsallı Bağlantılar
Kaynaklı olarak yapılan mafsallı bağlantılar, Bölüm 2’ye göre depremden oluşacak bağlantı kuvvetlerinin en az 2 katını, diğer mafsallı bağlantılar ise en az 1.5 katını taşıyacak yeterli dayanıma sahip olacaklardır. Birleşim hesaplarında, emniyet gerilmeleri en fazla %15 arttırılacaktır.
3.12.2. Moment Aktarabilen Çerçeveler
3.12.2.1 – Prefabrike bina çerçevelerinde moment aktarabilen tüm bağlantıların deprem etkisi ile oluşan tersinir ve yinelenir yükler altında monolitik davranışa benzer dayanım ve sünekliğe sahip oldukları, literatürden kaynak verilerek analitik yöntemlerle veya deneylerle kanıtlanmış olacaktır.
3.12.2.2 – Bağlantılar, bağlanan elemanlardan aktarılan iç kuvvetleri, dayanım ve süneklikte herhangi bir azalma olmaksızın aktarabilecek dayanıma sahip olacaktır. Kaynaklı bağlantılarda Bölüm 2’ye göre depremden ötürü bağlantıya etkiyen iç kuvvetlerin en az 2 katı, diğer tür bağlantılarda ise en az 1.5 katı gözönüne alınacaktır. Birleşim hesaplarında, emniyet gerilmeleri en çok %15 arttırılacaktır.
3.12.2.3 – Bağlantılar, bağlanan elemanlarda plastik mafsal oluşma olasılığı yüksek olan yerlerden olabildiğince uzakta düzenlenmelidir.
3.12.3. Öngerilmeli Elemanlar İle İlgili Koşullar
Döşeme elemanları ve kolonlara mafsallı olarak bağlanan kiriş türü elemanlar dışında, deprem bölgelerinde kullanılacak prefabrike yapı elemanlarında tam öngerilme uygulanmasına izin verilmez. Sınırlı öngerilme uygulaması, öngerme çeliğine ek olarak, elemanlarda yeterli sünekliği sağlayabilecek düzeyde öngerilmesiz donatı kullanılması veya öngerme çeliğinin düşük bir çekme kuvvetiyle gerilmesi suretiyle sağlanabilir. Deprem etkileri altında öngerme çeliğinin gerilmesi, elastik sınırın malzeme güvenlik katsayısına bölünmesi ile hesaplanan değeri aşmayacaktır.
3.13. BETONARME UYGULAMA PROJESİ ÇİZİMLERİNE İLİŞKİN KURALLAR
3.13.1. Genel Kurallar
3.13.1.1 – Binada uygulanacak beton kalitesi ile donatı çeliği kalitesi, bütün çizim paftalarında belirtilecektir.
3.13.1.2 – Tasarımda gözönüne alınan Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Bina Önem Katsayısı, Tablo 6.2’ye göre seçilen Yerel Zemin Sınıfı ve Tablo 2.5’e göre belirlenen Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı, bütün kalıp planı paftalarında belirtilecektir.
3.13.1.3 – 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyelerine ve özel deprem çirozlarına ait kanca kıvrım detayları (Şekil 3.1) kolon, perde ve kiriş detay paftalarının her birinde gösterilecektir.
3.13.2. Kolon ve Perde Detayları
3.13.2.1 – Kolon yerleşim planlarında, düşey donatıların enkesit içindeki konum, çap ve sayıları ayrıntılı olarak gösterilecektir. Ayrıca her bir kolon-kiriş düğüm noktasında, alttaki kolondan yukarıya uzatılan donatıları ve kolona bağlanan tüm kirişlerin boyuna donatılarını planda gösteren yatay kesitler alınacak, böylece kolon ve kiriş donatılarının birleşim bölgesinde betonun uygun olarak yerleştirmesine engel olmayacak biçimde düzenlendiği gösterilecektir. Temelden çıkan kolon ve perde filiz donatıları, bunlarla ilişkili enine donatının sayı, çap ve aralıkları ile açılımları çizim üzerinde gösterilecektir.
3.13.2.2 – Xxxxxx ve enine donatıları tümü ile aynı olan her bir kolon tipi için boyuna kesitler alınarak donatıların düşey açılımları yapılacaktır. Kolonlarda boyuna kesit; donatı ek bölgelerini, bindirme boylarını, kolonun üst ucundaki kolon-kiriş birleşim bölgesini de içerecektir. Bu bağlamda, binadaki tüm kolon-kiriş birleşim bölgeleri için geçerli standart detaylarla yetinilmesi kabul edilmeyecektir.
3.13.2.3 – Her bir kolon tipi için ayrı ayrı olmak üzere, sarılma bölgelerinin uzunlukları, bu bölgelere, kolon orta bölgesine ve üstteki kolon-kiriş birleşim bölgesine konulan enine donatıların çap, sayı ve aralıkları ile en kesitteki açılımları çizim üzerinde gösterilecektir.
3.13.2.4 – Perde yerleşim planlarında düşey donatıların perde gövdesindeki ve perde uç bölgelerindeki konum, çap ve sayılarının gösterilmesine ek olarak, her bir perde tipi için boyuna kesitler alınarak donatıların düşey açılımları yapılacaktır. Perde boyuna kesidinde kritik perde yüksekliği açık olarak belirtilecektir. Bu yükseklik boyunca ve diğer perde kesimlerinde kullanılan enine donatıların çap, sayı ve aralıkları ile açılımları çizim üzerinde gösterilecektir.
3.13.3. Kiriş Detayları
Kiriş detay çizimlerinde, her bir kiriş için ayrı ayrı olmak üzere, kiriş mesnetlerindeki sarılma bölgelerinin uzunlukları, bu bölgelere ve kiriş orta bölgesine konulan enine donatıların çap, sayı ve aralıkları ile açılımları çizim üzerinde gösterilecektir.
BÖLÜM 4 – ÇELİK BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
4.0. SİMGELER
Bu bölümde aşağıdaki simgelerin kullanıldığı boyutlu ifadelerde, kuvvetler Xxxxxx [N], uzunluklar milimetre [mm], açılar radyan [rad] ve gerilmeler MegaPascal [MPa] = [N/mm2] birimindedir.
A = Enkesit alanı
Ak = Kesme alanı
An = Faydalı enkesit alanı
b = Genişlik
bcf = Kolon kesitinin başlık genişliği bbf = Kiriş kesitinin başlık genişliği D = Dairesel halka kesitlerde dış çap
Da = Akma gerilmesi arttırma katsayısı
db = Kiriş enkesit yüksekliği dc = Kolon enkesit yüksekliği E = Deprem yükü simgesi
Es = Yapı çeliği elastisite modülü
e = Bağ kirişi boyu
G = Sabit yük simgesi
Hort = Düğüm noktasının üstündeki ve altındaki kat yüksekliklerinin ortalaması
h = Gövde levhası yüksekliği
hi = Binanın i’inci katının kat yüksekliği
ℓb = Kirişin yanal doğrultuda mesnetlendiği noktalar arasındaki uzaklık
ℓn = Kiriş uçlarındaki olası plastik mafsal noktaları arasındaki uzaklık
Md = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eğilme momenti
Mp = Eğilme momenti kapasitesi
Mpa = Kolonun alt ucunda hesaplanan moment kapasitesi
Mpi = Kirişin sol ucu i’de hesaplanan pozitif veya negatif moment kapasitesi Mpj = Kirişin sağ ucu j’de hesaplanan negatif veya pozitif moment kapasitesi Mpn = İndirgenmiş moment kapasitesi
Mpü = Kolonun üst ucunda hesaplanan moment kapasitesi
Mvi = Kirişin sol ucu i’ deki olası plastik mafsaldaki kesme kuvvetinden dolayı kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme momenti
Mvj = Kirişin sağ ucu j’ deki olası plastik mafsaldaki kesme kuvvetinden dolayı kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme momenti
Nbp = Eksenel basınç kapasitesi
Nçp = Eksenel çekme kapasitesi
Nd = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan eksenel kuvvet
Q = Hareketli yük simgesi
R = Taşıyıcı sistem davranış katsayısı
ry = Kiriş başlığının ve gövdenin basınç gerilmeleri etkisindeki bölümünün 1/3’ünün yanal doğrultudaki atalet yarıçapı
t = Kalınlık
tbf = Kiriş kesitinin başlık kalınlığı
tcf = Kolon kesitinin başlık kalınlığı
tmin = Kayma bölgesindeki en küçük levha kalınlığı
tp = Takviye levhaları dahil olmak üzere, kayma bölgesindeki toplam levha kalınlığı
tt = Takviye levhası kalınlığı
tw = Gövde kalınlığı
u = Kayma bölgesi çevresinin uzunluğu
Vd = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan kesme kuvveti
Vdy = Kirişin kolona birleşen yüzünde düşey yüklerden meydana gelen basit kiriş kesme kuvveti
Ve = Kolon-kiriş birleşim bölgesinin gerekli kesme dayanımı
Vke = Kayma bölgesinin gerekli kesme dayanımı
Vik = Çerçeveli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde, binanın i’inci katındaki tüm kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vis = Çerçeveli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde, binanın i’inci katında Denk.4.3’ün hem alttaki hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vp = Kesme kuvveti kapasitesi
Vpn = İndirgenmiş kesme kuvveti kapasitesi
Wp = Plastik mukavemet momenti
αi = Herhangi bir i’inci katta hesaplanan Vis / Vik oranı
Δi = Binanın i’inci katındaki göreli kat ötelemesi
γp = Bağ kirişi dönme açısı
Ωo = Büyütme katsayısı
σa = Yapı çeliğinin akma gerilmesi
σbem = Elemanın narinliğine bağlı olarak, TS-648’e göre hesaplanan basınç emniyet gerilmesi
σem = Emniyet gerilmesi
θp = Göreli kat ötelemesi açısı
4.1. KAPSAM
4.1.1 – Deprem bölgelerinde yapılacak tüm çelik binaların taşıyıcı sistem elemanlarının boyutlandırılması ve birleşimlerinin düzenlenmesi, bu konuda yürürlükte olan ilgili standart ve yönetmeliklerle birlikte, öncelikle bu bölümde belirtilen özel kurallara uyularak yapılacaktır.
4.1.2 – Bu bölümün kapsamı içindeki çelik binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri; sadece çelik çerçevelerden, sadece merkezi veya dışmerkez çelik çaprazlı perdelerden veya çerçevelerin, çelik çaprazlı perdeler ya da betonarme perdelerle birleşiminden oluşabilir. Betonarme döşemelerin çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik taşıyıcı sistemler de bu bölümün kapsamı içindedir.
4.1.3 – Çelik bina temelleri ile ilgili kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
4.2. GENEL KURALLAR
4.2.1. Çelik Taşıyıcı Sistemlerin Sınıflandırılması
Depreme karşı davranışları bakımından, çelik binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri,
4.2.1.1 ve 4.2.1.2’de tanımlanan iki sınıfa ayrılmıştır. Bu iki sınıfa giren sistemlerin karma olarak kullanılmasına ilişkin özel durum ve koşullar, 2.5.4’te ve aşağıda
4.2.1.3 ile 4.2.1.4’te verilmiştir. Taşıyıcı sistemde betonarme perdelerin kullanılması durumunda 3.6 veya 3.10’da verilen kurallar uygulanacaktır.
4.2.1.1 – Aşağıda belirtilen çelik taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi Yüksek Sistemler
olarak tanımlanmıştır:
(a) 4.3’te belirtilen koşulları sağlayan çerçeve türü taşıyıcı sistemler.
(b) 4.6’da belirtilen koşulları sağlayan merkezi çaprazlı çelik perdelerden veya 4.8’de belirtilen koşulları sağlayan dışmerkez çaprazlı çelik perdelerden meydana gelen yatay yük taşıyıcı sistemler.
(c) (a) ve (b) paragraflarında belirtilen iki tür sistemin birleşiminden oluşan çaprazlı çelik perdeli-çerçeveli sistemler.
4.2.1.2 – Aşağıda belirtilen çelik taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi Normal Sistemler
olarak tanımlanmıştır:
(a) 4.4’de belirtilen koşulları sağlayan çerçeve türü taşıyıcı sistemler.
(b) 4.7’de belirtilen koşulları sağlayan merkezi çaprazlı çelik perdelerden meydana gelen yatay yük taşıyıcı sistemler.
(c) (a) ve (b) paragraflarında belirtilen iki tür sistemin birleşiminden oluşan çaprazlı çelik perdeli-çerçeveli sistemler.
4.2.1.3 – Yukarıda belirtilen yatay yük taşıyıcı sistemlerin her iki yatay deprem doğrultusunda birbirinden farklı olması durumunda uygulanacak R katsayılarına ilişkin koşullar 2.5.1.2 ve 2.5.1.3’de, herhangi bir doğrultuda karma olarak kullanılması durumunda uygulanacak R katsayılarına ilişkin koşullar ise 2.5.4’te verilmiştir.
4.2.1.4 – Düşey doğrultuda en çok iki farklı yatay yük taşıyıcı sistem içeren çelik veya betonarme-çelik karma binalara ve bunlara uygulanacak R katsayılarına ilişkin koşullar 2.5.5.2’de verilmiştir.
4.2.2. İlgili Standartlar
4.2.2.1 – Bu bölümün kapsamı içinde bulunan çelik taşıyıcı sistemlerin tasarımı; bu Yönetmelikte Bölüm 2’de verilen deprem yükleri ve hesap kuralları, TS-498’de öngörülen diğer yükler, emniyet gerilmeleri yöntemine ilişkin olarak TS-648’de verilen kurallara göre yapılacaktır. İlgili standartlarda verilen kuralların farklı olduğu özel durumlarda, bu bölümdeki kurallar esas alınacaktır.
4.2.2.2 – Bu bölümde verilen kuralların dışında kalan diğer hususlar için TS-648 ve TS- 3357’deki kurallara uyulacaktır. Bu standartlarda ve Yönetmeliğin bu bölümünde yer almayan hususlar için, uluslararası düzeyde kabul görmüş standart ve yönetmeliklerden yararlanılabilir.
4.2.3. Malzeme Koşulları ve Emniyet Gerilmeleri
4.2.3.1 – Bu Yönetmelik kapsamında, TS-648’de veya uluslararası düzeyde kabul görmüş diğer standartlarda tanımlanan ve kaynaklanabilme özelliğine sahip olan tüm yapı çelikleri kullanılabilir. Başlıklarının et kalınlığı en az 40 mm olan hadde profillerinde, kalınlığı en az 50 mm olan levhalar ve bu levhalar ile imal edilen yapma profillerde, ASTM A673 veya eşdeğeri standartlar uyarınca yapılan testlerde minimum Charpy-V-Notch (CVN) dayanımı (Çentik Dayanımı) değeri 218C’de 27 Nm (27 J) olacaktır.
4.2.3.2 – Deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde kullanılacak bulonlar ISO 8.8, 10.9 veya daha yüksek kalitede olacaktır. Bu bulonlar, moment aktaran birleşimlerde kendilerine uygulanabilecek öngerme kuvvetinin tümü ile, diğer birleşimlerde ise en az yarısı ile öngerilecektir. Deprem yükleri etkisinde olmayan elemanların birleşim ve ekleri ile temel bağlantı detaylarında ISO 4.6 ve 5.6 kalitesinde bulonlar kullanılabilir.
4.2.3.3 – Kaynaklı birleşimlerde çelik malzemesine ve kaynaklama yöntemine uygun elektrod kullanılacak ve elektrodun akma dayanımı birleştirilen malzemelerin akma dayanımından daha az olmayacaktır. Moment aktaran çerçevelerin kaynaklı kolon-kiriş birleşimlerinde tam penetrasyonlu küt kaynak veya köşe kaynağı dikişleri kullanılacaktır. Bu kaynaklarda kullanılan elektrodun minimum Charpy-V-Notch (CVN) dayanımı (Çentik Dayanımı) -298C’de 27 Nm (27 J) olacaktır.
4.2.3.4 – Deprem yükleri etkisindeki elemanlarda, aynı birleşim noktasında, kaynaklı ve bulonlu birleşimler birarada kullanılamaz.
4.2.3.5 – Düşey yükler ve depremin ortak etkisi altında Emniyet Gerilmeleri Yöntemi’ne göre yapılan kesit hesaplarında, emniyet gerilmeleri en fazla %33 arttırılacaktır. Birleşim ve eklerin emniyet gerilmeleri esasına göre tasarımında ise, bu arttırım %15’i aşmayacaktır. Birleşim ve ekler ayrıca, bu bölümün ilgili maddelerinde belirtildiği şekilde, eleman kapasitelerine veya arttırılmış deprem etkilerine göre kontrol edilecektir.
4.2.3.6 – Bu bölümün 4.3.2.1, 4.3.4.1, 4.8.6 ve 4.9.1 maddelerinde öngörüldüğü şekilde, çelik yapı elemanlarının ve birleşim detaylarının gerekli kapasitelerinin hesabında, σa akma gerilmesi yerine Daσa arttırılmış akma gerilmesi değerleri kullanılacaktır. Arttırılmış akma gerilmesinin hesabında uygulanacak Da katsayıları, yapı çeliğinin sınıfına ve eleman türüne bağlı olarak, Tablo 4.1’ de verilmiştir.
TABLO 4.1 – Da ARTTIRMA KATSAYILARI
Yapı Çeliği Sınıfı ve Eleman Türü | Da |
Fe 37 çeliğinden imal edilen hadde profilleri | 1.2 |
Diğer yapı çeliklerinden imal edilen hadde profilleri | 1.1 |
Tüm yapı çeliklerinden imal edilen levhalar | 1.1 |
4.2.4. Arttırılmış Deprem Etkileri
Bu bölümün 4.3.1.2, 4.3.5.3, 4.4.2.1, 4.4.2.3, 4.6.3.1, 4.6.5.2, 4.7.2.1, 4.8.6.4 ve 4.9.1
maddelerinde gerekli görülen yerlerde, çelik yapı elemanlarının ve birleşim detaylarının tasarımında, aşağıda verilen arttırılmış deprem etkileri gözönüne alınacaktır. Arttırılmış deprem etkilerini veren yüklemeler
1.0 G + 1.0 Q ± Ωo E (4.1a)
veya daha elverişsiz sonuç vermesi halinde
0.9 G ±Ω0 E
(4.1b)
şeklinde tanımlanmıştır. Bölüm 2’ye göre hesaplanan deprem yüklerinden oluşan iç kuvvetlere uygulanacak Ωo Büyütme Katsayısı’nın değerleri, çelik taşıyıcı sistemlerin türlerine bağlı olarak, Tablo 4.2’de verilmiştir.
TABLO 4.2 – BÜYÜTME KATSAYILARI
Taşıyıcı Sistem Türü | Ωo |
Süneklik düzeyi yüksek çerçeveler | 2.5 |
Süneklik düzeyi normal çerçeveler | 2.0 |
Merkezi çelik çaprazlı perdeler (süneklik düzeyi yüksek veya normal) | 2.0 |
Dışmerkez çelik çaprazlı perdeler | 2.5 |
4.2.5. İç Kuvvet Kapasiteleri ve Gerilme Sınır Değerleri
Gerekli durumlarda kullanılmak üzere, yapı elemanlarının iç kuvvet kapasiteleri ve birleşim elemanlarının gerilme sınır değerleri aşağıda tanımlanmıştır.
Yapı elemanlarının iç kuvvet kapasiteleri:
Eğilme momenti kapasitesi : M p = Wp σa
Kesme kuvveti kapasitesi : Vp = 0.60 σa Ak
(4.2a)
(4.2b)
Eksenel basınç kapasitesi : Eksenel çekme kapasitesi :
Nbp = 1.7 σbem A Nçp = σa An
(4.2c)
(4.2d)
Birleşim elemanlarının gerilme sınır değerleri:
Tam penetrasyonlu kaynak : σa
Kısmi penetrasyonlu küt kaynak
veya köşe kaynağı : 1.7 σem
Bulonlu birleşimler : 1.7 σem
Burada, σem ilgili birleşim elemanına ait emniyet gerilmelerini (normal gerilme, kayma ve ezilme gerilmeleri) göstermektedir.
4.3. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK ÇERÇEVELER
Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin boyutlandırılmasında uyulacak kurallar aşağıda verilmiştir.
4.3.1. Enkesit Koşulları
4.3.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin kiriş ve kolonlarında, başlık genişliği/kalınlığı ve gövde yüksekliği/kalınlığı oranlarına ilişkin koşullar Tablo 4.3’te verilmiştir.
4.3.1.2 – Kolonlar, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan eksenel kuvvet ve eğilme momentleri altında gerekli gerilme kontrollarını sağlamaları yanında, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’ye göre arttırılmış yükleme durumlarından oluşan eksenel basınç ve çekme kuvvetleri altında da (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yeterli dayanım kapasitesine sahip olacaktır. Kolon enkesitlerinin eksenel basınç ve çekme kapasiteleri Denk.(4.2c) ve Denk.(4.2d) ile hesaplanacaktır.
4.3.2. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü Olması Koşulu
4.3.2.1 – Çerçeve türü sistemlerde veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda her bir kolon - kiriş düğüm noktasına birleşen kolonların eğilme momenti kapasitelerinin toplamı, o düğüm noktasına birleşen kirişlerin kolon yüzündeki eğilme momenti kapasiteleri toplamının 1.1Da katından daha büyük olacaktır (Şekil 4.1):
Mpi
Deprem yönü
Mpa
Mpa
Deprem yönü
Mpj
Mpj
Mpi
Mpü
Şekil 4.1
Mpü
TABLO 4.3 – ENKESİT KOŞULLARI
Eleman Tanımı | Narinlik Oranları | Sınır Değerler | |
Süneklik Düzeyi Yüksek Sistem | Süneklik Düzeyi Normal Sistem | ||
Eğilme ve Eksenel basınç etkisindeki I Kesitlerinde U Kesitlerinde | b/2t b/t | 0.3 Es σ a | 0.5 Es σ a |
Eğilme etkisindeki I Kesitleri U Kesitleri | h/tw | 3.2 Es σ a | 5.0 Es σ a |
Basınç etkisindeki T Kesitleri L Kesitleri | h/tw | 0.3 Es σ a | 0.5 Es σ a |
Eğilme ve eksenel basınç etkisindeki I Kesitleri U Kesitleri | h/tw | Nd σ a A ≤ 0.10 için 3.2 E σ ⎛1−1.7 Nd ⎞ s a ⎜ σ A ⎟ ⎝ a ⎠ | Nd σ a A ≤ 0.10 için 5.0 E σ ⎛1−1.7 Nd ⎞ s a ⎜ σ A ⎟ ⎝ a ⎠ |
Nd σ a A > 0.10 için 1.33 E σ ⎛ 2.1− Nd ⎞ s a ⎜ σ A ⎟ ⎝ a ⎠ | Nd σ a A > 0.10 için 2.08 E σ ⎛ 2.1− Nd ⎞ s a ⎜ σ A ⎟ ⎝ a ⎠ | ||
Eğilme veya eksenel | |||
basınç etkisindeki dairesel halka kesitler (borular) | D/t | 0.05 Es σ a | 0.08 Es σ a |
Eğilme veya eksenel basınç etkisindeki dikdörtgen kutu kesitler | b/t veya h/tw | 0.7 Es σ a | 1.2 Es σ a |
Tanımlar b : h : D : t : tw : | I , U kesitleri ve dikdörtgen kutu kesitlerde başlık genişliği I , U , T kesitleri ve dikdörtgen kutu kesitlerde gövde yüksekliği L kesitlerinde büyük kenar uzunluğu dairesel halka kesitlerde (borularda) dış çap I , U , T kesitleri ve dikdörtgen kutu kesitlerde başlık kalınlığı halka kesitlerde (borularda) kalınlık I , U , T, L kesitleri ve dikdörtgen kutu kesitlerde gövde kalınlığı |
(M pa + M pü ) ≥ 1.1Da (M pi + M vi + M pj + M vj )
(4.3)
Bu denklemdeki Mvi ve Mvj terimleri, zayıflatılmış kiriş enkesitleri kullanılması veya kiriş uçlarında guseler oluşturulması halinde, kiriş uçlarındaki olası plastik mafsallardaki kesme kuvvetlerinden dolayı, kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme momentlerini göstermektedir. Plastik momentlerin kirişlerin kolon yüzündeki kesitlerinde oluşması halinde, bu terimler sıfır değerini almaktadır.
4.3.2.2 – Denk.(4.3), depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde ayrı ayrı uygulanacaktır. Kolon eğilme momenti kapasitelerinin hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu moment kapasitelerini en küçük yapan tasarım eksenel kuvvetleri gözönüne alınacaktır.
4.3.2.3 – Tek katlı binalarda ve çok katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen düğüm noktalarında Denk.(4.3)’ün sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.
4.3.3. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü Olması Koşulunun Bazı Kolonlarda Sağlanamaması Durumu
4.3.3.1 – Sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerde, gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın herhangi bir i’inci katında, Denk.(4.4)’ün sağlanması koşulu ile, ilgili katın alt ve/veya üstündeki bazı düğüm noktalarında Denk.(4.3)’ün sağlanamamış olmasına izin verilebilir.
αi = Vis / Vik ≥ 0.70
(4.4)
4.3.3.2 – Denk.(4.4)’ün sağlanması durumunda, 0.70 < αi < 1.00 aralığında, Denk.(4.3)’ün hem alttaki, hem de üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen eğilme momentleri ve kesme kuvvetleri (1/αi) oranı ile çarpılarak arttırılacaktır. Denk.(4.3)’ü sağlamayan kolonlar, kesitlerinde oluşan düşey yük ve deprem etkileri altında hesaplanacaktır.
4.3.3.3 – Herhangi bir katta Denk.(4.4)’ün sağlanamaması durumunda, sadece çerçevelerden veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerdeki tüm çerçeveler Süneklik Düzeyi Normal Çerçeve olarak gözönüne alınacak ve Tablo 2.5’e göre taşıyıcı sistem davranış katsayısı değiştirilerek hesap tekrarlanacaktır. Ancak 2.5.4.1’de belirtildiği üzere, süneklik düzeyi normal çerçevelerin, süneklik düzeyi yüksek perdelerle birarada kullanılması da mümkündür.
4.3.4. Kiriş - Kolon Birleşim Bölgeleri
4.3.4.1 – Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon birleşimlerinde aşağıdaki üç koşul birarada sağlanacaktır:
(a) Birleşim en az 0.04 radyan Göreli Kat Ötelemesi Açısı’nı (göreli kat ötelemesi/kat yüksekliği) sağlayabilecek kapasitede olacaktır. Bunun için, deneysel ve/veya analitik yöntemlerle geçerliliği kanıtlanmış olan detaylar kullanılacaktır. Geçerliliği kanıtlanmış olan çeşitli bulonlu ve kaynaklı birleşim detayı örnekleri ve bunların uygulama sınırları Bilgilendirme Eki 4A’da verilmiştir.
(b) Birleşimin kolon yüzündeki gerekli eğilme dayanımı, birleşen kirişin kolon yüzündeki eğilme momenti kapasitesinin 0.80×1.1Da katından daha az olmayacaktır. Ancak bu dayanımın üst limiti, düğüm noktasına birleşen kolonlar tarafından birleşime aktarılan en büyük eğilme momenti ile uyumlu olacaktır. Ayrıca düşey yükler ve deprem yükü azaltma katsayısının R = 1.5 değeri için hesaplanan deprem yüklerinin ortak etkisi altında meydana gelen eğilme momentini aşmayacaktır. Zayıflatılmış kiriş enkesitleri kullanılması veya kiriş uçlarında guseler oluşturulması halinde, kolon yüzündeki eğilme momenti kapasitesi, kiriş plastik momenti ile kiriş ucundaki olası plastik mafsaldaki kesme kuvvetinden dolayı kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme momenti toplanarak hesaplanacaktır.
(c) Birleşimin boyutlandırılmasında esas alınacak Ve kesme kuvveti Denk.(4.5) ile hesaplanacaktır.
V = V
± 1.1D
(M pi + M pj)
(4.5)
ℓ
e dy a
n
4.3.4.2 – Birleşimin taşıma kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te verilen gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.3.4.3 – Kiriş – kolon birleşim detayında, kolon ve kiriş başlıklarının sınırladığı kayma bölgesi (Şekil 4.2) aşağıdaki koşulları sağlayacak şekilde boyutlandırılacaktır:
(a) Kayma bölgesinin gerekli Vke kesme kuvveti dayanımı, düğüm noktasına birleşen kirişlerin kolon yüzündeki eğilme momenti kapasiteleri toplamının 0.80 katından meydana gelen kesme kuvvetine eşit olarak alınacaktır.
V = 0.8 ∑ M
( 1 − 1 )
(4.6)
ke p
db Hort
kayma böl gesi
V ke
t
bf
süreklilik levhaları
V ke
tcf
dc
db
Şekil 4.2
(b) Kayma bölgesinin Vp kesme kuvveti kapasitesi
= σ ⎡ + 3b t 2 ⎤
Vp 0.6
a dc tp ⎢1
⎢⎣
cf cf ⎥
db dc tp ⎥⎦
(4.7)
xxxxxxxx ile hesaplanacaktır. Kayma bölgesinin yeterli kesme dayanımına sahip olması için
Vp ≥ Vke
(4.8)
koşulunun sağlanması gerekmektedir. Bu koşulun sağlanmaması halinde, gerekli miktarda takviye levhası kullanılacak veya kayma bölgesine köşegen doğrultusunda berkitme levhaları eklenecektir.
(c) Kolon gövde levhasının ve eğer kullanılmış ise takviye levhalarının her birinin en küçük kalınlığı, tmin , (Şekil 4.3) aşağıdaki koşulu sağlayacaktır.
tmin ≥ u / 180
(4.9)
Bu koşulun sağlanmadığı durumlarda takviye levhaları ve kolon gövde levhası birbirlerine kaynakla bağlanarak birlikte çalışmaları sağlanacak ve levha kalınlıkları toplamının Denk.(4.9)’u sağladığı kontrol edilecektir.
(d) Kayma bölgesinde takviye levhaları kullanılması halinde, bu levhaların kolon başlık levhalarına bağlanması için tam penetrasyonlu küt kaynak veya köşe kaynağı kullanılacaktır, Şekil 4.3. Bu kaynaklar, takviye levhası tarafından karşılanan kesme kuvvetini güvenle aktaracak şekilde kontrol edilecektir. Bu hesapta, (4.2.5)’te verilen kaynak gerilme kapasiteleri kullanılacaktır.
takviye levhaları
t t t t
t t
t t t t
t min = min ( t , t t )
(a) (b)
Şekil 4.3
4.3.4.4 – Moment aktaran kiriş-kolon birleşim detaylarında, kolon gövdesinin her iki tarafına, kiriş başlıkları seviyesinde süreklilik levhaları konularak kiriş başlıklarındaki çekme ve basınç kuvvetlerinin kolona (ve iki taraflı kiriş-kolon birleşimlerinde komşu kirişe) güvenle aktarılması sağlanacaktır.
(a) Süreklilik levhalarının kalınlıkları, tek taraflı kiriş birleşimlerinde birleşen kirişin başlık kalınlığından, kolona iki taraftan kiriş birleşmesi durumunda ise birleşen kirişlerin başlık kalınlıklarının büyüğünden daha az olmayacaktır.
(b) Süreklilik levhalarının kolon gövde ve başlıklarına bağlantısı için tam penetrasyonlu küt kaynak kullanılacaktır. Süreklilik levhasının kolon gövdesine bağlantısı için köşe
kaynağı da kullanılabilir, (Şekil 4.2). Ancak bu kaynağın, süreklilik levhasının kendi düzlemindeki kesme kapasitesine eşit bir kuvveti kolon gövdesine aktaracak boy ve kalınlıkta olması gereklidir.
(c) Kolon başlık kalınlığının
tcf
ve
≥ 0.54
bbf tbf
t ≥ bbf
cf 6
(4.10a)
(4.10b)
koşullarının her ikisini de sağlaması durumunda süreklilik levhasına gerek olmayabilir.
4.3.5. Kolon ve Kiriş Ekleri
4.3.5.1 – Tam penetrasyonlu küt kaynaklı veya bulonlu olarak yapılan kolon ekleri, kolon-kiriş birleşim yerinden en az net kat yüksekliğinin 1/3’ü kadar uzakta olacaktır. Köşe kaynağı ile veya tam penetrasyonlu olmayan küt kaynakla yapılan eklerde bu uzaklık, ayrıca 1.20 m’ den az olmayacaktır.
4.3.5.2 – Kiriş ekleri, kolon-kiriş birleşim kesitinden en az kiriş yüksekliğinin iki katı kadar uzakta yapılacaktır.
4.3.5.3 – Kolon ve kiriş eklerinin eğilme kapasitesi, eklenen elemanın eğilme kapasitesinden, kesme kuvveti kapasitesi ise Denk.(4.5)’te verilen değerden az olmayacaktır. Ayrıca, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, kolon eklerinin eksenel kuvvet kapasiteleri Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b) ile hesaplanan eksenel basınç ve çekme kuvvetleri altında da (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yeterli olacaktır. Ek elemanlarının taşıma güçlerinin hesabında, (4.2.5)’te verilen kaynak ve bulon gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.3.6. Kiriş Başlıklarının Yanal Doğrultuda Mesnetlenmesi
4.3.6.1 – Kirişlerin üst ve alt başlıkları yanal doğrultuda mesnetlenecektir. Kirişlerin yanal doğrultuda mesnetlendiği noktalar arasındaki ℓb uzaklığı
ℓ ≤ 0.086 ry Es b σ
(4.11)
a
koşulunu sağlayacaktır. Ayrıca, tekil yüklerin etkidiği noktalar, kiriş enkesitinin ani olarak değiştiği noktalar ve sistemin doğrusal olmayan şekildeğiştirmesi sırasında plastik mafsal oluşabilecek noktalar da yanal doğrultuda mesnetlenecektir.
4.3.6.2 – Yanal doğrultudaki mesnetlerin gerekli basınç ve çekme dayanımı, kiriş başlığının eksenel çekme kapasitesinin 0.02’sinden daha az olmayacaktır.
4.3.6.3 – Betonarme döşemelerin çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik taşıyıcı sistemlerde, kirişlerin betonarme döşemeye bağlanan başlıklarında, yukarıdaki koşullara uyulması zorunlu değildir.
4.4. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL ÇERÇEVELER
Süneklik düzeyi normal çerçevelerin boyutlandırılmasında uyulacak kurallar aşağıda verilmiştir.
4.4.1. Enkesit Koşulları
4.4.1.1 – Süneklik düzeyi normal çerçevelerin kiriş ve kolonlarında, başlık genişliği/kalınlığı ve gövde yüksekliği/kalınlığı oranlarına ilişkin koşullar Tablo 4.3’te verilmiştir. Ancak en çok iki katlı binalarda, gerekli yerel burkulma kontrollarının yapılması koşulu ile, bu sınırların aşılmasına izin verilebilir.
4.4.1.2 – Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin kolonları için 4.3.1.2’de verilen koşullar süneklik düzeyi normal çerçevelerin kolonları için de geçerlidir.
4.4.1.3 – Süneklik düzeyi normal çerçevelerde, süneklik düzeyi yüksek çerçeveler için
4.3.2 ve 4.3.3’te verilen koşullara uyulması zorunlu değildir.
4.4.2. Kiriş – Kolon Birleşim Bölgeleri
4.4.2.1 – Süneklik düzeyi normal çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon birleşimlerinde, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin taşıma kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Kolona birleşen kirişin 4.3.4.1(b)’de tanımlandığı şekilde hesaplanan eğilme momenti kapasitesi ve Denk.(4.5) ile hesaplanan gerekli kesme kuvveti dayanımı.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yükleme durumlarından dolayı kolon yüzünde meydana gelen eğilme momenti ve kesme kuvveti.
4.4.2.2 – Birleşimin taşıma kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te verilen gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.4.2.3 – Kiriş-kolon birleşim detayında, kolon ve kiriş başlıklarının sınırladığı kayma bölgesi (Şekil 4.2) aşağıdaki koşulları sağlayacak şekilde boyutlandırılacaktır:
(a) Kayma bölgesinin Vke gerekli kesme kuvveti dayanımının hesabında, Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış deprem yüklemesinden meydana gelen kesme kuvveti ve Denk.(4.6) ile hesaplanan kesme kuvvetinden küçük olanı kullanılacaktır.
(b) Kayma bölgesinin Vp kesme kuvveti dayanımı Denk.(4.7) ile hesaplanacaktır. Kayma bölgesinin yeterli kesme dayanımına sahip olması için Denk.(4.8)’in sağlanması gerekmektedir.
(c) Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin kayma bölgesi hesabı için 4.3.4.3(c) ve 4.3.4.3(d)’de verilen kurallar süneklik düzeyi normal çerçeveler için de aynen geçerlidir.
4.4.2.4 – Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerde süreklilik levhalarının hesabı için
4.3.4.4’ te verilen kurallar süneklik düzeyi normal çerçeveler için de aynen geçerlidir.
4.4.3. Kiriş ve Kolon Ekleri
Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerde kolon ve kiriş ekleri için 4.3.5’te verilen kurallar süneklik düzeyi normal çerçeveler için de aynen geçerlidir.
4.5. MERKEZİ VE DIŞMERKEZ ÇELİK ÇAPRAZLI PERDELER
Çelik çaprazlı perdeler, mafsallı birleşimli veya moment aktaran çerçeveler ile bunlara merkezi ve dışmerkez olarak bağlanan çaprazlardan oluşan yatay yük taşıyıcı sistemlerdir. Bu tür sistemlerin yatay yük taşıma kapasiteleri, eğilme dayanımlarının yanında, daha çok veya tümüyle elemanların eksenel kuvvet dayanımları ile sağlanmaktadır. Çelik çaprazlı perdeler, çaprazların düzenine bağlı olarak ikiye ayrılırlar:
(a) Merkezi Çelik Çaprazlı Perdeler (Şekil 4.4)
(b) Dışmerkez Çelik Çaprazlı Perdeler (Şekil 4.5)
Çaprazların çerçeve düğüm noktalarına merkezi olarak bağlandığı Merkezi Çelik Çaprazlı Perdeler süneklik düzeyi yüksek veya süneklik düzeyi normal sistem olarak boyutlandırılabilirler. Buna karşılık, çaprazların çerçeve düğüm noktalarına dışmerkez olarak bağlandığı Dışmerkez Çelik Çaprazlı Perdeler süneklik düzeyi yüksek sistem olarak boyutlandırılacaklardır.
Diyagonal çapraz X çapraz
Ters V çapraz
V çapraz
K çapraz
Şekil 4.4
n
e
xxxx
xxxxx bağ kirişi
e e
e
çapraz
Şekil 4.5
4.6. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MERKEZİ ÇELİK ÇAPRAZLI PERDELER
Süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdeler, basınç elemanlarının bazılarının burkulması halinde dahi, sistemde önemli ölçüde dayanım kaybı meydana gelmeyecek şekilde boyutlandırılırlar. Bu sistemlerin boyutlandırılmasında uygulanacak kurallar aşağıda verilmiştir.
4.6.1. Enkesit Koşulları
4.6.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerin kiriş, kolon ve çaprazlarında, başlık genişliği/kalınlığı, gövde yüksekliği/kalınlığı ve çap/kalınlık oranlarına ilişkin koşullar Tablo 4.3’te verilmiştir.
4.6.1.2 – Çatı ve düşey düzlem çapraz sistemlerinin tüm basınç elemanlarında narinlik
Es / σ a
oranı (çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 sınır değerini aşmayacaktır.
4.6.1.3 – Çok parçalı çaprazlarda bağ levhalarının aralıkları, ardışık iki bağ levhası arasındaki tek elemanın narinlik oranı tüm çubuğun narinlik oranının 0.40 katını aşmayacak şekilde belirlenecektir. Çok parçalı çaprazın burkulmasının bağ levhasında kesme etkisi oluşturmadığının gösterilmesi halinde, bağ levhalarının aralıkları, iki bağ levhası arasındaki tek çubuğun narinlik oranı çok parçalı çubuğun etkin narinlik oranının 0.75 katını aşmayacak şekilde belirlenebilir. Bağ levhalarının toplam kesme kuvveti kapasitesi, her bir çubuk elemanının eksenel çekme kapasitesinden daha az olmayacaktır. Her çubukta en az iki bağ levhası kullanılacak ve bağ levhaları eşit aralıklı olarak yerleştirilecektir. Bulonlu bağ levhalarının, çubuğun temiz açıklığının orta dörtte birine yerleştirilmesine izin verilmez.
4.6.2. Yatay Yüklerin Dağılımı
Binanın bir aksı üzerindeki düşey merkezi çapraz elemanlar, o aks doğrultusundaki depremde ve her bir deprem yönünde etkiyen yatay kuvvetlerin en az %30’u ve en çok
%70’i basınca çalışan çaprazlar tarafından karşılanacak şekilde düzenlenecektir.
4.6.3. Çaprazların Birleşimleri
4.6.3.1 – Çaprazların birleşim detaylarında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin taşıma kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanını da sağlayacaktır:
(a) Çaprazın eksenel kuvvet (çekme veya basınç) kapasitesi.
(b) Düğüm noktasına birleşen diğer elemanların kapasitelerine bağlı olarak, söz konusu çapraza aktarılabilecek en büyük eksenel kuvvet.
(c) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yükleme durumlarından meydana gelen çapraz eksenel kuvveti.
4.6.3.2 – Birleşimin taşıma kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te verilen gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.6.3.3 – Çaprazları kolonlara ve/veya kirişlere bağlayan düğüm noktası levhaları aşağıdaki iki koşulu da sağlayacaklardır:
(a) Düğüm noktası levhasının düzlemi içindeki eğilme kapasitesi, düğüm noktasına birleşen çaprazın eğilme kapasitesinden daha az olmayacaktır.
(b) Düğüm noktası levhasının düzlem dışına burkulmasının önlenmesi amacıyla, çaprazın ucunun kiriş veya kolon yüzüne uzaklığı düğüm levhası kalınlığının iki katından daha fazla olmayacaktır. Buna uyulamadığı durumlarda, ilave berkitme levhaları kullanarak, düğüm levhasının düzlem dışına burkulması önlenecektir.
4.6.4. Özel Çapraz Düzenleri İçin Ek Koşullar
4.6.4.1 – V veya ters V şeklindeki çapraz sistemlerinin sağlaması gereken ek koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) Çaprazların bağlandığı kirişler sürekli olacaktır.
(b) Çaprazlar düşey yüklerin ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında boyutlandırılacaktır. Ancak çaprazların bağlandığı kirişler ve uç bağlantıları, çaprazların yok sayılması durumunda, kendi üzerindeki düşey yükleri güvenle taşıyacak şekilde boyutlandırılacaktır.
(c) Süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin kirişleri için 4.3.6’da verilen koşullar çaprazların bağlandığı kirişler için de aynen geçerlidir.
4.6.4.2 – Süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdelerde K şeklindeki (çaprazların kolon orta noktasına bağlandığı) çapraz düzenine izin verilemez.
4.6.5. Kolon Ekleri
4.6.5.1 – Kolon ekleri kolon serbest yüksekliğinin ortadaki 1/3’lük bölgesinde yapılacaktır.
4.6.5.2 – Kolon eklerinin eğilme dayanımı eklenen elemanlardan küçüğünün eğilme kapasitesinin %50’sinden, kesme kuvveti dayanımı ise eklenen elemanlardan küçüğünün kesme kapasitesinden daha az olmayacaktır. Ayrıca, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, kolon eklerinin eksenel kuvvet taşıma güçleri Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış deprem yüklemelerinden oluşan basınç ve çekme kuvvetleri altında da (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yeterli olacaktır. Ek elemanlarının hesabında, 4.2.5’te verilen kaynak ve bulon gerilme kapasiteleri kullanılacaktır.
4.7. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL MERKEZİ ÇELİK ÇAPRAZLI PERDELER
Süneklik düzeyi normal çelik çaprazlı perdelerin boyutlandırılmasında uygulanacak kurallar aşağıda belirtilmiştir.
4.7.1. Enkesit Koşulları
4.7.1.1 – Süneklik düzeyi normal merkezi çelik çaprazlı perdelerin kiriş, kolon ve çaprazlarında, başlık genişliği/kalınlığı, gövde yüksekliği/kalınlığı ve çap/kalınlık oranlarına ilişkin koşullar Tablo 4.3’te verilmiştir. Ancak en çok iki katlı binalarda, gerekli yerel burkulma kontrollarının yapılması koşulu ile, bu sınırların aşılmasına izin verilebilir.
4.7.1.2 – Çatı ve düşey düzlem çapraz sistemlerinin tüm basınç elemanlarında narinlik
Es / σ a
oranı (çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 sınır değerini aşmayacaktır.
4.7.1.3 – Çok parçalı çaprazlarda, TS648’in bağ levhalarına ilişkin kuralları geçerlidir. Her çubukta en az iki bağ levhası kullanılacaktır.
4.7.1.4 – Sadece çekme kuvveti taşıyacak şekilde hesaplanan çaprazlarda narinlik oranı 250’yi aşmayacaktır. Ancak en çok iki katlı binalardaki çapraz elemanların, Bölüm 2’ye göre hesaplanan çekme kuvvetinin Tablo 4.2’deki Ωo katsayısı ile çarpımını taşıyacak şekilde boyutlandırılmaları halinde bu kural uygulanmayabilir.
4.7.2. Çaprazların Birleşimleri
4.7.2.1 – Çaprazların birleşim detaylarında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin taşıma kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanını da sağlayacaktır:
(a) Çaprazın eksenel kuvvet (çekme veya basınç) kapasitesi.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen çapraz eksenel kuvveti.
(c) Düğüm noktasına birleşen diğer elemanlar tarafından söz konusu çapraza aktarılabilecek en büyük kuvvet.
4.7.2.2 – Birleşimin taşıma kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te verilen gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.7.2.3 – Süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdeler için 4.6.3.3’ te verilen koşullar süneklik düzeyi normal merkezi çelik çaprazlı perdeler için de geçerlidir.
4.7.3. Özel Çapraz Düzenleri İçin Ek Koşullar
4.7.3.1 – Süneklik düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdeler için 4.6.4.1(a) ve 4.6.4.1(b)’ de verilen koşullar süneklik düzeyi normal merkezi çelik çaprazlı perdeler için de geçerlidir.
4.7.3.2 – Süneklik düzeyi normal çerçevelerin kirişleri için 4.4.4’de verilen koşullar çaprazların bağlandığı kirişler için de aynen geçerlidir.
4.8. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK DIŞMERKEZ ÇELİK ÇAPRAZLI PERDELER
Süneklik düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdeler, deprem etkileri altında bağ kirişlerinin önemli ölçüde doğrusal olmayan şekildeğiştirme yapabilme özelliğine sahip olduğu yatay yük taşıyıcı sistemleridir. Bu sistemler, bağ kirişlerinin plastik şekildeğiştirmesi sırasında, kolonların, çaprazların ve bağ kirişi dışındaki diğer kirişlerin elastik bölgede kalması sağlanacak şekilde boyutlandırılırlar. Süneklik düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdelerin boyutlandırılmasında uygulanacak kurallar aşağıda verilmiştir.
4.8.1. Enkesit Koşulları
4.8.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdelerin bağ kirişleri, diğer kirişleri, kolon ve çaprazlarında başlık genişliği/kalınlığı, gövde yüksekliği/kalınlığı ve çap/kalınlık oranlarında Tablo 4.3’teki koşullara uyulacaktır. Bağ kirişlerine ilişkin ek koşullar, 4.8.2’de verilmiştir.
Es / σ a
4.8.1.2– Çaprazların narinlik oranı (çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 sınır değerini aşmayacaktır.
4.8.1.3 – Çok parçalı çaprazlar için 4.6.1.3’te verilen koşullar dışmerkez çelik çaprazlı perdeler için de aynen geçerlidir.
4.8.2. Bağ Kirişleri
4.8.2.1 – Süneklik düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdelerde, her çapraz elemanın en az bir ucunda bağ kirişi bulunacaktır.
4.8.2.2 – Bağ kirişinin boyu, 4.8.8.1’deki özel durumun dışında, aşağıdaki şekilde belirlenebilir.
1.0 M p / Vp ≤ e ≤ 5.0 M p / Vp
(4.13)
Bu bağıntıdaki Mp eğilme momenti ve Vp kesme kuvveti kapasiteleri Denk.(4.2a) ve
Denk.(4.2b) ile hesaplanacaktır.
4.8.2.3 – Bağ kirişleri, düşey yükler ve Bölüm 2’ye göre hesaplanan deprem etkilerinden oluşan tasarım iç kuvvetleri (kesme kuvveti, eğilme momenti ve eksenel kuvvet) altında boyutlandırılacaktır.
4.8.2.4 – Bağ kirişinin Vd tasarım kesme kuvveti, aşağıdaki koşulların her ikisini de sağlayacaktır.
Vd ≤ Vp
(4.14)
Vd ≤
2M p / e
(4.15)
4.8.2.5 – Bağ kirişi tasarım eksenel kuvvetinin
Nd / σa A >
0.15
(4.16)
olması halinde, Denk.(4.14) ve Denk.(4.15)’te Mp ve Vp yerine
M = ⎡ − Nd ⎤
(4.17)
A
σ
pn 1.18 M p ⎢1 ⎥
⎣ a ⎦
1− (N /σ A)
2
d a
V = V
(4.18)
değerleri kullanılacaktır.
pn p
4.8.2.6 – Bağ kirişinin gövde levhası tek parçalı olacak, gövde düzlemi içinde takviye levhaları bulunmayacaktır. Gövde levhasında boşluk açılmayacaktır.
4.8.3. Bağ Kirişinin Yanal Doğrultuda Mesnetlenmesi
Es / σ a
4.8.3.1 – Bağ kirişinin üst ve alt başlıkları kirişin iki ucunda, kolon kenarında düzenlenen bağ kirişlerinde ise kirişin bir ucunda, yanal doğrultuda mesnetlenecektir. Yanal doğrultudaki mesnetlerin gerekli dayanımı, kiriş başlığının eksenel çekme kapasitesinin 0.06’sından daha az olmayacaktır.
4.8.3.2 – Ayrıca, bağ kirişi dışında kalan kiriş bölümü de,
0.45bbf
aralıklarla
yanal doğrultuda mesnetlenecektir. Bu mesnetlerin gerekli dayanımı, kiriş başlığının eksenel çekme kapasitesinin 0.01’inden daha az olmayacaktır.
4.8.3.3 – Betonarme döşemelerin çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik taşıyıcı sistemlerde yukarıdaki koşullara uyulması zorunlu değildir.
4.8.4. Bağ Kirişinin Dönme Açısı
Bağ kirişinin bulunduğu i’ inci katın Bölüm 2’ de tanımlanan Δi göreli kat ötelemesine bağlı olarak
p
θ = R Δi
hi
(4.19)
denklemi ile bulunan göreli kat ötelemesi açısından dolayı, bağ kirişi ile bu kirişin
uzantısındaki kat kirişi arasında meydana gelen γp
verilen sınır değerleri aşmayacaktır (Şekil 4.6):
bağ kirişi dönme açısı aşağıda
RΔi e
RΔi e
γ
hi θp p
hi θp
γp
L
e
γp = L θp
L
e
γp = L θp
e e
RΔi
hi θp γp
L
e
γp = L θp
2
Şekil 4.6
(a) Bağ kirişi uzunluğunun radyan.
(b) Bağ kirişi uzunluğunun radyan.
1.6M p /Vp ’ ye eşit veya daha küçük olması halinde 0.10 2.6M p /Vp ’ ye eşit veya daha büyük olması halinde 0.03
Bağ kirişi uzunluğunun bu iki sınır değer arasında olması halinde doğrusal interpolasyon yapılacaktır.
4.8.5. Rijitlik (Berkitme) Levhaları
4.8.5.1 – Çapraz elemanların bağ kirişine ve uzantılarına doğrudan yük aktardığı uçlarında rijitlik levhaları düzenlenecektir. Rijitlik levhaları, aksi belirtilmedikçe, bağ kirişi gövde levhasının her iki tarafına konulacak, gövde levhası yüksekliğinde ve
(bbf − tw ) / 2
genişliğinde olacaktır (Şekil 4.7). Rijitlik levhalarının kalınlığı, gövde
levhası kalınlığının 0.75’inden ve 10 mm’den az olmayacaktır. Rijitlik levhalarını bağ kirişinin gövdesine bağlayan sürekli köşe kaynakları, rijitlik levhasının enkesit alanı ile malzeme akma gerilmesinin çarpımından oluşan kuvvetleri aktaracak kapasitede olacaktır.
rijitlik levhaları (4.8.5.1)
e
çapraz ve bağ kirişi
eksenleri bağ kirişi içinde kesişecektir.
a
sürekli köşe kaynağı
a
ara rijitlik levhaları (4.8.5.2)
rijitlik levhaları
a-a kesiti
Şekil 4.7
4.8.5.2 – Bağlantı kirişi uçlarındaki rijitlik levhalarına ek olarak, aşağıda tanımlanan
ara rijitlik levhaları konulacaktır:
(a) Boyu 1.6M p /Vp ’den daha kısa olan bağ kirişlerinde ara rijitlik levhalarının ara
uzaklıkları, bağ kirişi dönme açısının 0.10 radyan olması halinde (30 tw – db/5)’den, bağ kirişi dönme açısının 0.03 radyandan daha küçük olması halinde ise (52 tw – db/5)’den daha fazla olmayacaktır. Dönme açısının ara değerleri için doğrusal interpolasyon yapılacaktır.
(b) Boyu 2.6M p /Vp ’den büyük ve 5M p /Vp ’den küçük olan bağ kirişlerinde, bağ kirişi
uçlarından
1.5bbf
uzaklıkta birer rijitlik levhaları konulacaktır.
(c) Boyu 1.6M p /Vp ve 2.6M p /Vp arasında olan bağ kirişlerinde, (a) ve (b)’ de
belirtilen ara rijitlik levhaları birlikte kullanılacaktır.
4.8.6. Çaprazlar, Kat Kirişleri ve Kolonlar
4.8.6.1 – Bağ kirişinin plastikleşmesine neden olan yükleme, Bölüm 2’ye göre hesaplanan deprem etkilerinden oluşan iç kuvvetlerin, bağ kirişinde kesit seçimi sonucunda hesaplanan Mp/Md ve Vp/Vd Tasarım Büyütme Katsayıları’nın küçüğü ile uyumlu olacak şekilde arttırılması suretiyle belirlenecektir.
4.8.6.2 – Çaprazlar, bağ kirişinin plastikleşmesine neden olan yüklemenin 1.25Da katından oluşan iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.6.3 – Kat kirişinin bağ kirişi dışında kalan bölümü, bağ kirişinin plastikleşmesine neden olan yüklemenin 1.1Da katından oluşan iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.6.4 – Kolonlarda, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, kolonun taşıma kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Bağ kirişinin plastikleşmesine neden olan yüklemenin 1.1Da katından oluşan iç kuvvetler.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen iç kuvvetler.
4.8.6.5 – Xxxxxx, kat kirişi ve kolon enkesitlerinin iç kuvvet kapasiteleri Denk.(4.2)’de verilen bağıntılar ile hesaplanacaktır.
4.8.7. Çapraz – Bağ Kirişi Birleşimi
Çaprazların bağ kirişi ile birleşim detayı 4.8.6.2’de belirtilen şekilde hesaplanan arttırılmış iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.8. Bağ Kirişi – Kolon Birleşimi
4.8.8.1 – Kolona birleşen bağ kirişinin boyu
e ≤ 1.6M p / Vp
(4.20)
koşulunu sağlayacaktır.
4.8.8.2 – Birleşimin kolon yüzündeki gerekli eğilme ve kesme dayanımları, sırasıyla bağ kirişinin Mp eğilme momenti kapasitesinden ve Vp kesme kuvveti kapasitesinden daha az olmayacaktır. Bağ kirişi başlıklarının kolona bağlantısı için tam penetrasyonlu küt kaynak uygulanacaktır (Şekil 4.8).
rijitlik levhaları
(4.8.5.1)
çapraz ve bağ kirişi eksenleri bağ kirişi içinde kesişecektir.
e
a
sürekli köşe kaynağı
a
ara rijitlik levhaları (4.8.5.2)
tam penetrasyonlu küt kaynak
rijitlik
levhaları
a-a kesiti
Şekil 4.8
4.8.9 Kiriş – Kolon Birleşimi
Kat kirişinin bağ kirişi dışında kalan bölümünün kolon ile birleşim detayı kiriş gövde düzlemi içinde mafsallı olarak yapılabilir. Ancak bu bağlantı, kiriş başlıklarının eksenel çekme kapasitesinin 0.01’ine eşit, enine doğrultuda ve ters yönlü kuvvetlerin oluşturduğu burulma momentine göre boyutlandırılacaktır.
4.9. TEMEL BAĞLANTI DETAYLARI
4.9.1 – Çelik taşıyıcı sistem elemanlarının temel bağlantı detaylarında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan mesnet tepkileri esas alınarak gerekli gerilmeleri kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, temel bağlantı detayının taşıma kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Temele birleşen kolonun eğilme momenti kapasitesinin 1.1Da katından oluşan eğilme momenti ile temele birleşen kolon ve çaprazların eksenel yük kapasitelerinin 1.1Da katından oluşan toplam düşey ve yatay kuvvetler.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen iç kuvvetler.
4.9.2 – Bağlantı detayının taşıma kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te verilen gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.10. PROJE HESAP RAPORU VE UYGULAMA PROJELERİNE İLİŞKİN KURALLAR
4.10.1. Proje Hesap Raporu
4.10.1.1 – Proje hesap raporunda, deprem hesap raporuna ilişkin olarak, Bölüm 2’deki 2.13’te belirtilen bilgiler yer alacaktır.
4.10.1.2 – Proje hesap raporunda ayrıca, aşağıda sıralanan bilgiler bulunacaktır:
(a) Yapı taşıyıcı sistemini oluşturan profil ve sac levhalar ile ek ve birleşimlerde kullanılan bulonların malzeme kaliteleri ve karakteristik dayanım değerleri, elektrot cinsi.
(b) Tasarımda esas alınan yükleme kombinasyonları ve arttırılmış deprem etkilerini veren yüklemeler.
4.10.1.3– Yapı elemanlarının boyutlandırma hesapları ve stabilite (kararlılık) tahkiklerinin yanında, birleşim ve ek detaylarının hesapları ile bu detaylara ait kapasite kontrol tahkikleri proje hesap raporu kapsamında ayrıntılı olarak verilecektir.
4.10.2. Çelik Uygulama Projesi Çizimlerine İlişkin Kurallar
4.10.2.1 – Çelik uygulama projesinde şu paftalar bulunacaktır:
(a) çatı döşemesi ve kat döşemelerine ait genel konstruksiyon planları
(b) kolon aplikasyon (yerleşim) planı
(c) ankraj planı ve detayları
(d) yeterli sayıda cephe görünüşleri ve kesitler
(e) yapı sistemini oluşturan kolonlar ve kirişler ile çatı, yatay düzlem ve düşey düzlem çaprazlarının detay çizimleri
(f) tüm birleşim ve ek detayları
4.10.2.2 – Binada kullanılan profil ve çelik levhalar ile birleşimlerde kullanılan bulonların cinsi ve malzeme kaliteleri ile kullanılacak elektrot cinsi bütün paftalarda belirtilecektir.
4.10.2.3 – Tasarımda gözönüne alınan Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Bina Önem Katsayısı, Yerel Zemin Sınıfı ve Tablo 2.5’ e göre belirlenen Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı bütün genel konstruksiyon paftalarında belirtilecektir.
4.10.2.4 – Bulonlu birleşim ve ek detaylarında, kullanılan bulon cinsi, bulon ve delik çapları, rondela ve somun özellikleri ile bulonlara uygulanacak öngerme kuvveti belirtilecektir.
4.10.2.5 – Kaynaklı birleşim ve ek detaylarında, uygulanacak kaynak türü, kaynak kalınlığı ve uzunluğu ile, kaynak ağzı açılması gereken küt kaynaklarda, kaynak ağzının geometrik boyutları verilecektir.
BİLGİLENDİRME EKİ 4A.
MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELERDE KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYLARI
4A.0. SİMGELER
bbf = Kiriş kesitinin başlık genişliği
db = Kiriş enkesit yüksekliği
4A.1. KAPSAM VE GENEL HUSUSLAR
4A.1.1 – Bu bölümde, 4.3.4.1 (a)’da öngörüldüğü şekilde, en az 0.04 radyan Göreli Kat Ötelemesi Açısı’nı (göreli kat ötelemesi/kat yüksekliği) sağlayabilecek kapasitede olduğu deneysel ve/veya analitik yöntemlerle kanıtlanmış olan çeşitli bulonlu ve kaynaklı birleşim detayı örnekleri verilmiştir1.
4A.1.2 – Bu detaylar, süneklik düzeyi yüksek çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon birleşimlerinde, kendilerine ait uygulama sınırları çerçevesinde kullanılabileceklerdir.
4A.1.3 – Süneklik düzeyi normal çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon birleşimlerinde ise, söz konusu detaylar koşulsuz olarak kullanılabilirler.
4A.1.4 – Birleşim detaylarının dayanım hesapları ve kapasite kontrol tahkikleri, süneklik düzeyi yüksek ve normal çerçeveler için, sırasıyla 4.3.4 ve 4.4.2’deki esaslara uygun olarak yapılacaktır.
4A.2. KİRİŞ – KOLON BİRLEŞİM DETAYLARI
Aşağıda, bulonlu ve kaynaklı moment aktaran kiriş-kolon birleşim detayları ile bu detayların süneklik düzeyi yüksek çerçevelerde kullanılma koşullarını içeren uygulama sınırları verilmiştir.
4A.2.1. Alın Levhalı Bulonlu Birleşim Detayı
Alın levhalı, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı Şekil 4A.1’de verilmiştir. Detayda, Fe 37 çeliğinden yapılan alın levhası kirişin başlık levhalarına tam penetrasyonlu küt kaynak ile, gövde levhasına ise çift taraflı köşe kaynağı ile birleştirilmektedir. Alın levhasının kolona bağlantısı için, en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulonlar kullanılacaktır.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.1’de verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
1 FEMA – Federal Emergency Management Agency (2000), Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame Buildings, FEMA 350, FEMA, Washington, D.C.
Fe 37 alın levhası
tam penetrasyonlu küt kaynak
takviye levhaları (gerektiğinde)
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulon
şim (gerektiğinde)
Şekil 4A.1
TABLO 4A.1 – ALIN LEVHALI BULONLU KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 750 mm |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 7 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 20 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Bulon sınıfı | 8.8 veya 10.9 |
Bulon öngerme koşulları | Tam öngerme |
Alın levhası malzeme sınıfı | Fe 37 |
Başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
4A.2.2. Takviyeli Alın Levhalı Bulonlu Birleşim Detayı
Rijitlik levhaları ile takviye edilmiş alın levhalı, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı Şekil 4A.2’de verilmiştir. Detayda, Fe 37 çeliğinden yapılan alın levhası kirişin başlık levhalarına küt kaynak ile, gövde levhasına ve rijitlik levhalarına ise çift taraflı köşe kaynağı ile birleştirilmektedir. Alın levhasının kolona bağlantısı için, en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulonlar kullanılacaktır.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.2’de verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
Fe 37 alın levhası
25 rijitlik levhası
tam penetrasyonlu küt kaynak
takviye levhaları 25
(gerektiğinde)
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
30°
en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulon
şim (gerektiğinde)
Şekil 4A.2
TABLO 4A.2 – TAKVİYELİ ALIN LEVHALI BULONLU KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 1000 mm |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 7 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 25 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Bulon sınıfı | 8.8 veya 10.9 |
Bulon öngerme koşulları | Tam öngerme |
Alın levhası malzeme sınıfı | Fe 37 |
Başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
4A.2.3. Alın Levhasız Bulonlu Birleşim Detayı
Alın levhasız, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı Şekil 4A.3’te verilmiştir. Detayda, kirişin kolona bağlantısı ek başlık levhaları ve gövdedeki kayma levhası ile sağlanmaktadır. Ek başlık levhaları kolona tam penetrasyonlu küt kaynak ile, kayma levhası ise küt kaynak veya köşe kaynağı ile birleştirilmiştir. Kiriş başlık ve gövde levhalarının ek başlık levhasına ve kayma levhasına bağlantısı için en az ISO 8.8
kalitesinde bulonlar kullanılacaktır. Ek başlık levhasının hadde doğrultusu, kiriş boyuna ekseninin doğrultusunda olacaktır.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.3’te verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
takviye levhaları (gerektiğinde)
veya
tam penetrasyonlu küt kaynak
en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulon
en az ISO 8.8 kalitesinde bulon
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
veya
kayma levhası
şim (gerektiğinde)
ek başlık levhası
Şekil 4A.3
TABLO 4A.3 – ALIN LEVHASIZ BULONLU KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 800 mm |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 8 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 20 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Bulon sınıfı | 8.8 veya 10.9 |
En büyük bulon boyutu | M 30 |
Başlık levhası bulonlarının öngerme koşulları | Tam öngerme |
Ek başlık levhası malzeme sınıfı | Fe 37, Fe 52 |
Ek başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
4A.2.4. Kaynaklı Birleşim Detayı
Kaynaklı birleşim detayı Şekil 4A.4’te verilmiştir. Detayda, kiriş başlık levhalarının kolona birleşimi tam penetrasyonlu küt kaynak ile sağlanmaktadır. Kiriş gövde levhası ise, kayma levhası kullanarak, küt kaynak veya köşe kaynağı ile kolona bağlanmaktadır. Detayda gösterildiği gibi, kiriş başlıklarındaki küt kaynaklar için kaynak ulaşım deliklerine gerek olmaktadır.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.4’te verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
tam penetrasyonlu küt kaynak
50
25
takviye levhaları (gerektiğinde)
montaj bulonu
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
veya
kayma levhası
kaynak ulaşım deliği
Şekil 4A.4
TABLO 4A.4 – KAYNAKLI KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 1000 mm |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 7 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 25 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Kaynak ulaşım deliği | gerekli |
Başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
4A.2.5. Ek Başlık Levhalı Kaynaklı Birleşim Detayı
Ek başlık levhalı kaynaklı birleşim detayı Şekil A4.5’te verilmiştir. Detayda, ek başlık levhasının kolona birleşimi tam penetrasyonlu küt kaynak ile, kiriş başlığına birleşimi çevresel köşe kaynağı ile sağlanmaktadır. Ek başlık levhasının hadde doğrultusu, kiriş boyuna ekseninin doğrultusunda olacaktır. Kiriş gövde levhası ise, kayma levhası kullanarak, küt kaynak veya köşe kaynağı ile kolona bağlanmaktadır. Bu detayda kaynak ulaşım deliğine gerek olmamaktadır.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.5’te verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
ek başlık levhası
veya
tam penetrasyonlu küt kaynak
takviye levhaları (gerektiğinde)
ek başlık levhası
kayma levhası montaj bulonu
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
veya
Şekil 4A.5
TABLO 4A.5 – EK BAŞLIK LEVHALI KAYNAKLI KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 1000 mm |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 7 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 25 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Ek başlık levhası malzeme sınıfı | Fe 52 |
Ek başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
4A.2.6. Zayıflatılmış Kiriş Enkesiti Kaynaklı Birleşim Detayı
Zayıflatılmış kiriş enkesiti, kaynaklı birleşim detayı Şekil 4A.6’da verilmiştir. Kaynaklı birleşim detayı ile aynı özelliklere sahip olan bu detayda, ayrıca zayıflatılmış kiriş enkesiti kullanılmaktadır. Zayıflatılmış kiriş enkesiti için öngörülen geometrik boyutlar şekil üzerinde gösterilmiştir.
Bu detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim detayı parametrelerinin Tablo 4A.6’da verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
yarıçap~= 0.80 d b
0.5-0.75 b bf 0.65-0.85 d b
b bf
takviye levhaları (gerektiğinde)
0.20-0.25 b bf
zayıflatılmış kiriş enkesiti
süreklilik levhaları (gerektiğinde)
montaj bulonu
d b
veya
kayma levhası kaynak ulaşım deliği
tam penetrasyonlu küt kaynak ( Şekil 4A.4 'e bakınız.)
Şekil 4A.6
TABLO 4A.6 – ZAYIFLATILMIŞ KİRİŞ ENKESİTİ KAYNAKLI KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı Parametreleri | Uygulama Sınırları |
Kiriş enkesit yüksekliği | ≤ 1000 mm |
Kiriş birim boy ağırlığı | ≤ 450 kg/m |
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı | ≥ 7 |
Kiriş başlık kalınlığı | ≤ 45 mm |
Kolon enkesit yüksekliği | ≤ 600 mm |
Kaynak ulaşım deliği | gerekli |
Ek başlık levhası kaynağı | Tam penetrasyonlu küt kaynak |
BÖLÜM 5 – YIĞMA BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
5.1. KAPSAM
Deprem bölgelerinde yapılacak olan, hem düşey hem yatay yükler için tüm taşıyıcı sistemi doğal veya yapay malzemeli taşıyıcı duvarlar ile oluşturulan yığma binaların ve bina türü yapıların boyutlandırılması ve donatılması bu konuda yürürlükte olan ilgili standart ve yönetmeliklerle birlikte öncelikle bu bölümde belirtilen kurallara göre yapılacaktır. Yığma binaların temellerine ilişkin kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
5.2. GENEL KURALLAR
5.2.1 – Bölüm 2’ye göre S(T1) = 2.5 ve Ra(T1) = 2.0 alınarak belirlenen deprem yüklerinin bina duvarlarında oluşturduğu kayma gerilmeleri hesaplanacak ve izin verilen sınır değerleri aşmaması sağlanacaktır. Bu tür hesap kerpiç binalarda yapılmayacaktır.
5.2.2 – 5.6.2’de belirtilen durum dışında yığma binalar için yapımına izin verilen kat sayıları deprem bölgelerine göre Tablo 5.1’de verilmiştir.
TABLO 5.1 – İZİN VERİLEN EN ÇOK KAT SAYISI
Deprem Bölgesi | En Çok Kat Sayısı |
1 | 2 |
2 , 3 | 3 |
4 | 4 |
5.2.3 – Tablo 5.1’de verilen en çok kat sayıları zemin kat ile üstündeki tam katların toplamıdır. Bu katlara ek olarak yapılacak çatı katının alanı, temeldeki bina brüt alanının %25’inden büyük olamaz. Kat alanı, bina brüt temel alanının %25’inden büyük olan çatı katı tam kat sayılır. Ayrıca tek bir bodrum kat yapılabilir. Birden çok bodrum katı yapılmışsa Tablo 5.1’de verilen en çok kat sayısı bir kat azaltılacaktır. Kerpiç duvarlı yığma binalar bütün deprem bölgelerinde, bodrum katı sayılmaksızın, en çok bir katlı yapılabilir.
5.2.4 – Yığma binalarda her bir katın yüksekliği döşeme üstünden döşeme üstüne en çok 3.0 m olacaktır. Kerpiç duvarlı yığma binalarda tek katın yüksekliği 2.70 m’den, eğer yapılmış ise bodrum kat yüksekliği 2.40 m’den daha çok olamaz
5.2.5 – Yığma binaların taşıyıcı duvarları planda olabildiğince düzenli ve ana eksenlere göre simetrik ya da simetriğe yakın biçimde düzenlenecektir. Kısmi bodrum yapılmasından kaçınılacaktır.
5.2.6 – Tüm taşıyıcı duvarlar planda kesinlikle üst üste gelecektir.
5.3. XXXXX XXXXX XXXXXXXXXXXXİN HESABI
Bu bölümde verilen yöntemle hesaplanacak düşey yükler ve deprem hesap yüklerinin etkisi altında oluşacak basınç ve kayma gerilmelerinin, duvarda kullanılan yığma duvar cinsine göre izin verilen basınç ve kayma gerilmelerini aşmadığı gösterilecektir.
Gerilmeler aşılırsa taşıyıcı dolu duvar alanları artırılarak yeniden hesap yapılacaktır. Kerpiç duvarlı yığma binalarda gerilme hesabı yapılmayacaktır.
5.3.1. Düşey Gerilmelerin Hesabı
5.3.1.1 – Duvarların kesme dayanımı duvarlarda var olan düşey gerilmelere de bağlı olduğu için yığma bina duvarlarının düşey yükler altında taşıdıkları gerilmelerin hesaplanması gereklidir.
5.3.1.2 – Duvarlarda oluşan basınç gerilmelerinin yığma duvar cinsine göre izin verilen gerilmelerle karşılaştırılması yapılacaktır. Bu hesapta duvarlarda ve döşemelerden gelen yükler göz önüne alınacaktır. Duvardaki kapı ve pencere boşluk en kesitleri kadar azaltılmış duvar en kesit alanına bölünerek bulunacak gerilme, duvar cinsine göre izin verilen basınç gerilmesinden büyük olmayacaktır.
5.3.2. Duvarlarda Basınç Emniyet Gerilmesi
Bu gerilme aşağıda verilen çeşitli yöntemlerle hesaplanabilir:
(a) Duvar yapımında kullanılacak kargir birim ve harcın basınç dayanımına eşit dayanımda yapılmış duvar parçacıklarının basınç dayanım deneylerinden hesaplanan duvar dayanımının 0.25’i duvar basınç emniyet gerilmesidir.
(b) Duvarlarda kullanılan harç sınıfına ve duvar malzemesinin TS-2510’da verilen ortalama serbest basınç dayanımına bağlı olarak, duvar emniyet gerilmesi Tablo 5.2’den alınabilir.
(c) Duvar parçası dayanım deneyi yapılmamışsa duvarda kullanılan bloğun deneysel olarak elde edilen serbest basınç dayanımının 0.50’si fd duvar basınç dayanımı ve bu dayanımın 0.25’i fem duvar basınç emniyet gerilmesidir.
(d) Duvarda kullanılan kargir birimin basınç dayanımı belli değilse veya duvar dayanım deneyi yapılmamış ise duvarda kullanılan kargir birim basınç emniyet gerilmesi Tablo 5.3’den alınır:
5.3.2.1 – Kargir birimlerin ve duvarda kullanılan harcın basınç dayanımları, ilgili standartlara göre yapılacak deneylerle belirlenecektir.
5.3.2.2 – Duvar basınç emniyet gerilmeleri duvarların narinlik oranlarına göre Tablo 5.4’de verilen miktarlarda azaltılır.
TABLO 5.2 – DUVAR MALZEMESİNİN SERBEST BASINÇ DAYANIMINA VE HARÇ SINIFINA BAĞLI DUVAR BASINÇ EMNİYET GERİLMELERİ
Duvar Malzemesi | Duvarda Kullanılan Harç Sınıfı (MPa) | ||||
Ortalama Serbest Basınç Dayanımı (MPa) | A (15) | B (11) | C (5) | D (2) | E (0.5) |
25 | 1.8 | 1.4 | 1.2 | 1.0 | 0.8 |
16 | 1.4 | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.7 |
11 | 1.0 | 0.9 | 0.8 | 0.7 | 0.6 |
7 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.5 |
5 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.4 |
TABLO 5.3 – SERBEST BASINÇ DAYANIMI BİLİNMEYEN DUVARLARIN BASINÇ EMNİYET GERİLMELERİ
Duvarda Kullanılan Kargir Birim Cinsi ve Harç | Duvar Basınç Emniyet Gerilmesi fem (MPa ) |
Düşey delikli blok tuğla (delik oranı %35’den az, çimento takviyeli kireç harcı ile) | 1.0 |
Düşey delikli blok tuğla (delik oranı %35- 45 arasında, çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.8 |
Düşey delikli blok tuğla (delik oranı %45’den fazla, çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.5 |
Dolu blok tuğla veya harman tuğlası (çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.8 |
Taş duvar (çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.3 |
Gazbeton (tutkal ile) | 0.6 |
Dolu beton briket (çimento harcı ile) | 0.8 |
TABLO 5.4 – NARİNLİK ORANINA GÖRE EMNİYET GERİLMELERİ İÇİN AZALTMA KATSAYILARI
Narinlik oranı | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 |
Azaltma katsayısı | 1.0 | 0.95 | 0.89 | 0.84 | 0.78 | 0.73 | 0.67 | 0.62 | 0.56 | 0.51 |
5.3.3. Kayma Gerilmesinin Hesabı
Deprem hesap yükünün duvarların yatay derzlerine paralel olarak oluşturduğu kayma gerilmelerinin hesabı bu bölümde anlatıldığı gibi yapılacaktır.
5.3.3.1 – Yığma binanın her duvar eksenindeki kapı veya pencere boşlukları arasında kalan dolu duvar parçalarının göreli kayma rijitliği k A h ifadesinden hesaplanacaktır. Burada A dolu duvar parçasının yatay en kesit alanı, h dolu duvar parçasının her iki yanındaki boşlukların yüksekliğinin en küçük olanıdır. Duvarın en kesiti dikdörtgen ise
k =1.0, duvarın uç elemanı varsa veya duvarın ucunda duvara dik doğrultuda bir diş ya
da payanda duvar varsa k =1.2 alınacaktır.
5.3.3.2 – Bir duvar ekseninin kayma rijitliği, o eksendeki duvar parçalarının kayma rijitliklerinin toplamıdır. Duvar eksenlerinin kayma rijitliğinden gidilerek binanın kayma rijitlik merkezi hesaplanacaktır.
5.3.3.3 – Duvarlara gelen kesme kuvveti, kat kesme kuvveti yanında kat burulma momenti de göz önüne alınarak binanın birbirine dik her iki ekseni doğrultusunda hesaplanacaktır.
5.3.3.4 – Duvara gelen deprem kuvveti duvar yatay en kesit alanına bölünerek duvarda oluşan kayma gerilmesi hesaplanacak ve Denk.(5.1)’den bulunacak duvar kayma emniyet gerilmesi τem ile karşılaştırılacaktır.
τem = τo +μσ (5.1)
Bu denklemde τem = duvar kayma emniyet gerilmesi (MPa), τo = duvar çatlama emniyet gerilmesi (MPa), μ = sürtünme katsayısı (0.5 olarak alınabilir), σ ise 5.3.1 uyarınca hesaplanmış duvar düşey gerilmesidir (MPa). Duvarda kullanılan kargir birim cinsine göre duvar çatlama emniyet gerilmesi τo değeri Tablo 5.5’den alınacaktır.
TABLO 5.5 – DUVARLARIN ÇATLAMA EMNİYET GERİLMESİ (τo)
Duvarda Kullanılan Kargir Birim Cinsi ve Harç | Duvar Çatlama Emniyet Gerilmesi τo (MPa ) |
Düşey delikli blok tuğla (delik oranı %35’den az, çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.25 |
Düşey delikli blok tuğla (delik oranı %35’den fazla, çimento takviyeli kireç harcı ile | 0.12 |
Dolu blok tuğla veya harman tuğlası (çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.15 |
Taş duvar (çimento takviyeli kireç harcı ile) | 0.10 |
Gazbeton (tutkal ile) | 0.15 |
Dolu beton briket (çimento harcı ile) | 0.20 |
5.3.4. Elastisite Modülü
Duvar yapımında kullanılan kargir birimlerin Elastisite Modülü (Ed) Denk.(5.2) ile hesaplanacaktır.
5.4. TAŞIYICI DUVARLAR
5.4.1. Taşıyıcı Duvar Malzemesi
Ed = 200 fd
(5.2)
5.4.1.1 – Taşıyıcı duvarda yığma malzemesi olarak Türk Standartlarına uygun doğal taş, dolu tuğla, TS-2510 ve TS EN 771-1’de taşıyıcı duvar malzemesi olarak izin verilen en büyük boşluk oranlarını aşmayan boşluk oranları olan tuğlalar ve blok tuğlalar, gazbeton yapı malzeme ve elemanları, kireç kumtaşı, dolu beton briket, kerpiç ya da benzeri kargir birimler kullanılabilir.
5.4.1.2 – Boşluklu beton briket, hafif agregalı beton kargir birimler, TS-2510 ve TS– 705 (TS EN 771-1)’de taşıyıcı duvar malzemesi olarak izin verilen en büyük boşluk oranlarının üzerinde boşluk oranları olan tuğlalar ve blok tuğlalar, TS–4377 (TS EN 771-1)’e göre dolgu duvarları için üretilmiş diğer tuğlalar ve benzeri biçim verilmiş bloklar hiçbir zaman taşıyıcı duvar malzemesi olarak kullanılamaz.
5.4.1.3 – Doğal taş taşıyıcı duvarlar, yığma binaların yalnızca bodrum ve zemin katlarında yapılabilir.
5.4.1.4 – Beton taşıyıcı duvarlar yığma binaların yalnızca bodrum katlarında yapılabilir.
5.4.2. Duvar Malzemesi Dayanımları
5.4.2.1 – Duvar yapımında kullanılan doğal ve yapay kargir birimlerin ve bunları bağlayan harçların dayanım ve diğer özellikleri aşağıdaki gibi olacaktır. Bu koşullar kerpiç için geçerli değildir. Kerpiç sadece kerpiç binalarda kullanılabilir.
5.4.2.2 – Taşıyıcı duvarlarda kullanılacak doğal ve yapay kargir birimlerin en düşük basınç dayanımı, brüt basınç alanına göre, en az 5.0 MPa olacaktır. Bodrum katlarda kullanılacak doğal taşların basınç dayanımı en az 10.0 MPa olacaktır. Bodrum katlarda beton duvar yapılması durumunda, kullanılacak en düşük beton kalitesi C16 olacaktır.
5.4.2.3 – Taşıyıcı duvarlarda çimento takviyeli kireç harcı (çimento/kireç/kum hacımsal oranı = 1/2/9) ya da çimento harcı (çimento/kum hacımsal oranı = 1/4) kullanılacaktır.
5.4.2.4 – Duvarların basınç emniyet gerilmesi (fem) 5.3.2’de verilen yöntemlerden biri kullanılarak hesaplanacaktır.
5.4.2.5 – Duvarların kayma emniyet gerilmesi Denk.(5.1)’e göre hesaplanacaktır.
5.4.3. İzin Verilen En Küçük Taşıyıcı Duvar Kalınlıkları
Taşıyıcı duvarların, sıva kalınlığı sayılmaksızın, en küçük kalınlıkları yığma binanın kat sayısına bağlı olarak Tablo 5.6’da verilmektedir. Bodrum kat yapılmamış ise zemin kat ve üstündeki katlar için Tablo 5.6’da verilen en küçük duvar kalınlıkları geçerlidir. 5.2.3’e göre izin verilen ek çatı katında bir alttaki kat için verilen duvar kalınlığı geçerlidir.
TABLO 5.6 – TAŞIYICI DUVARLARIN EN KÜÇÜK KALINLIKLARI
Deprem Bölgesi | İzin Verilen Katlar | Doğal Taş (mm) | Beton (mm) | Tuğla ve Gazbeton | Diğerleri (mm) |
1, 2, 3 ve 4 | Bodrum kat Zemin kat | 500 500 | 250 - | 1 1 | 200 200 |
Bodrum kat | 500 | 250 | 1.5 | 300 | |
1, 2, 3 ve 4 | Zemin kat Birinci kat | 500 - | - - | 1 1 | 200 200 |
Bodrum kat | 500 | 250 | 1.5 | 300 | |
2, 3 ve 4 | Zemin kat Birinci kat İkinci kat | 500 - - | - - - | 1.5 1 1 | 300 200 200 |
Bodrum kat | 500 | 250 | 1.5 | 300 | |
4 | Zemin kat Birinci kat İkinci kat Üçüncü kat | 500 - - - | - - - - | 1.5 1.5 1 1 | 300 300 200 200 |
5.4.3.1 – Kerpiç duvarlı binalarda taşıyıcı dış duvarlar en az 1.5 , taşıyıcı iç duvarlar en az 1 kerpiç boyu kalınlığında olacaktır. Taşıyıcı duvarlarda kullanılacak kerpiç boyutları, mm olarak, 120×300×400 (ana) ve 120×190×400 (kuzu), ya da 120×250×300 (ana) ve 120×180×300 (kuzu) olacaktır.
5.4.4. Taşıyıcı Duvarlarda Toplam Uzunluk Sınırı
Planda birbirine dik doğrultuların her biri boyunca uzanan taşıyıcı duvarların, pencere ve kapı boşlukları sayılmaksızın toplam uzunluğunun brüt kat alanına ( konsol döşeme
alanları dışındaki alan) oranı (0.2 I) m/m2 ’den daha az olmayacaktır. (Şekil 5.1). Burada I, Bölüm 2’de tanımlanan Bina Önem Katsayısı’dır.
ℓd / A ≥ 0.2 I m/m2
Deprem doğrultusu
ℓd : Taralı alan uzunluğu (m)
A : Brüt kat alanı (m2)
I : Bina önem katsayısı (Bölüm 2)
Şekil 5.1
5.4.5. Taşıyıcı Duvarların En Büyük Desteklenmemiş Uzunluğu
5.4.5.1 – Herhangi bir taşıyıcı duvarın planda kendisine dik olarak saplanan taşıyıcı duvar eksenleri arasında kalan desteklenmemiş uzunluğu birinci derece deprem bölgesinde en çok 5.5 m, diğer deprem bölgelerinde en çok 7.5 m olacaktır. Kerpiç duvarlı yığma binalarda desteklenmemiş duvar uzunluğu en fazla 4.5 m olacaktır.
5.4.5.2 – 5.4.5.1’de belirtilen en büyük desteklenmemiş duvar boyu koşulunun sağlanamaması durumunda bina köşelerinde ve söz konusu duvarda planda eksenden eksene aralıkları 4.0 m.’yi geçmeyen betonarme düşey hatıllar yapılacaktır. Ancak bu tür düşey hatıllarla desteklenen duvarların toplam uzunluğu 16.0 m’yi geçemez. (Şekil 5.2)
ℓ1 ℓ2 ℓ3
Mesnetlenmemiş duvar boyu : ℓ1, ℓ2 ve ℓ3
(Bkz. 5.4.5.1)
≤ 5.5 m (1. derece deprem bölgesi)
≤ 7.5 m (2,3 ve 4. derece deprem bölgesi)
≤ 4.0 m
≤ 4.0 m
Düşey Hatıl
Düşey Hatıl
Düşey Hatıl
≤ 16.0 m
Şekil 5.2
5.4.6. Taşıyıcı Duvar Boşlukları
Taşıyıcı duvarlarda bırakılacak kapı ve pencere boşluklarında aşağıdaki kurallara uyulacaktır. (Şekil 5.3)
5.4.6.1 – Bina köşesine en yakın pencere ya da kapı ile bina köşesi arasında bırakılacak dolu duvar parçasının plandaki uzunluğu birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde
1.50 m’den, üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde 1.0 m’den az olamaz. Kerpiç duvarlı binalarda bütün deprem bölgelerinde bu miktar en az 1.0 m’dir.
5.4.6.2 – Bina köşeleri dışında pencere ve kapı boşlukları arasında kalan dolu duvar parçalarının plandaki uzunluğu birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde 1.0 m’den , üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde 0.80 m’den az olamaz. Kerpiç duvarlı binalarda bütün deprem bölgelerinde bu miktar en az 1.0 m’dir.
5.4.6.3 – Pencere ve kapı boşluklarının her iki kenarında 5.5.3’e göre betonarme düşey hatıllar yapılırsa 5.4.6.1 ve 5.4.6.2’de verilen en az dolu duvar parçası uzunluğu koşulları %20 azaltılabilir. Kerpiç duvarlı binalarda pencere ve kapı boşluklarının her iki kenarına ikişer adet 0.10m×0.10m kesitinde ahşap dikmeler konulmuş ise iki boşluk arasındaki dolu duvar parçası 0.80 m olabilir. Bu ahşap dikmeler pencere alt ve üst ahşap hatıllarına bağlanacaktır.
5.4.6.4 – Bina köşeleri dışında, birbirini dik olarak kesen duvarların arakesitine en yakın pencere yada kapı boşluğu ile duvarların arakesiti arasında bırakılacak dolu duvar parçasının plandaki uzunluğu, tüm deprem bölgelerinde 0.50 m’den az olamaz. Boşlukların her iki kenarında 5.5.3’e göre kat yüksekliğince betonarme düşey hatıl varsa dolu duvar parçası 0.50 m’den az olabilir.
5.4.6.5 – Her bir kapı ve pencere boşluğunun plandaki uzunluğu 3.0 m’den daha büyük olamaz. Kerpiç duvarlı binalarda kapı boşlukları yatayda 1.0 m ’den, düşeyde 1.90 m’den; pencere boşlukları yatayda 0.90 m’den, düşeyde 1.20 m’den daha büyük olamaz.
5.4.6.6 – Herhangi bir duvarın 5.4.5’de tanımlanmış desteklenmemiş uzunluğu boyunca kapı ve pencere boşluklarının plandaki uzunluklarının toplamı desteklenmemiş duvar uzunluğunun %40’ından fazla olmayacaktır.
5.4.6.7 – Pencere ya da kapı boşluklarının her iki kenarında 5.5.3’e göre kat yüksekliğince betonarme düşey hatıllar yapılırsa 5.4.6.5’te tanımlanan en büyük boşluk uzunluğu ve 5.4.6.6’da tanımlanan en büyük boşluk oranı %20 artırılabilir. Bu koşul kerpiç duvarlı binalar için geçerli değildir.
≥ 1.5 m 1. ve 2. Deprem Bölgesi ≥ 1.0 m
≥ 1.0 m 3. ve 4. Deprem Bölgesi ≥ 0.8 m ≥ 0.5 m
ℓb1
ℓb2
ℓb1 ve ℓb2 ≤ 3.0 m (ℓb1 + ℓb2) ≤ 0.40 ℓn
ℓn (Mesnetlenmemiş duvar boyu)
Şekil 5.3
5.5. LENTOLAR VE HATILLAR
5.5.1. Lentolar
5.5.1.1 – Pencere ve kapı lentolarının duvarlara oturan uçlarının her birinin uzunluğu serbest lento açıklığının %15’inden ve 200 mm’den az olmayacaktır.
5.5.1.2 – Lento en kesit boyutları ile boyuna ve enine donatılar yatay hatıllar için
5.5.2.1’de verilen değerlerden az olmayacaktır.
5.5.1.3 Kerpiç duvarlı binalarda kapı üst ve pencere üst ve altlarına ahşap lento yapılabilir. Ahşap lentolar ikişer adet 100 mm×100 mm kesitinde ahşap kadronla yapılacaktır. Ahşap lentoların duvarlara oturan kısımlarının her birinin uzunluğu 200 mm’den az olmayacaktır.
5.5.2. Yatay Hatıllar
5.5.2.1 – Merdiven sahanlıkları da dahil olmak üzere her bir döşemenin taşıyıcı duvarlara oturduğu yerde betonarme döşeme ile birlikte (monolitik olarak) dökülmüş aşağıdaki koşulları sağlayan betonarme yatay hatıllar yapılacaktır.
(a) Yatay hatıllar taşıyıcı duvar genişliğine eşit genişlikte ve en az 200 mm yükseklikte olacaktır.
(b) Hatıllarda beton kalitesi en az C16 olacak, içlerine taş duvarlarda en az üçü altta,üçü üstte 6Ø10, diğer malzemeden taşıyıcı duvarlarda ise en az 4Ø10 boyuna donatı ile
birlikte en çok 250 mm ara ile Ø8 ‘lik etriye konulacaktır. Boyuna donatılar köşelerde ve kesişme noktalarında sürekliliği sağlayacak biçimde bindirilecektir (Şekil 5.4).
5.5.2.2 – Moloz taş duvarlarda döşeme ve merdiven sahanlıkları dışında düşeyde eksenden eksene aralıkları 1.5 m.’yi geçmeyen ve 5.5.2.1’deki kurallara uyan betonarme hatıl yapılacaktır.
5.5.2.3 – Kerpiç yığma duvarlarda ahşap hatıl yapılabilir. Ahşap hatıl için, 100 mm× 100 mm kesitindeki iki adet kadron, dış yüzleri duvar iç ve dış yüzeyleri ile çakışacak aralıkta konulacaktır. Bu kadronlar boylamasına doğrultuda 500 mm’de bir 50 mm× 100 mm kesitinde dikine kadronlarla çivili olarak birleştirilecek ve araları taş kırıntıları ile doldurulacaktır.
≤ 250 mm
Ø8
≥ 40Ø
≤ 250 mm
≥ 40Ø
min Ø10
≤ 250 mm
Ø8
≥ 40Ø
≤ 250 mm
min Ø10
Şekil 5.4
5.5.3. Düşey Hatıllar
5.5.3.1 – Yığma binaların deprem dayanımlarının artırılması için bina köşelerinde, taşıyıcı duvarların düşey ara kesitlerinde , kapı ve pencere boşluklarının her iki yanında kat yüksekliğince uzanan betonarme düşey hatıllar yapılması uygundur.
5.5.3.2 – Düşey hatıllar, her iki yandan gelen taşıyıcı duvarların örülmesinden sonra duvarlara paralel olarak konulacak kalıpların arasındaki bölümün donatılarak betonlanması ile yapılacaktır (Şekil 5.5).
5.5.3.3 – Bina köşelerinde ve taşıyıcı duvarların ara kesitlerinde düşey hatılların en kesit boyutları kesişen duvarların kalınlıklarına eşit olacaktır. Pencere ve kapı boşluklarının her iki yanına yapılacak düşey hatıllarda ise hatılın duvara dik en kesit boyutu duvar kalınlığından, diğer en kesit boyutu ise 200 mm ’den az olmayacaktır.
5.5.3.4 – Düşey hatıllarda beton kalitesi en az C16 olacak, içlerine taş duvarlarda her iki duvar yüzüne paralel olarak en az üç adet olmak üzere 6Ø12, diğer tür malzemelerden taşıyıcı duvarlarda ise en az 4Ø12 boyuna donatı ile birlikte en çok 200 mm ara ile Ø8 ‘lik etriye konulacaktır. Boyuna donatılar için temelde ve katlar arasında filiz bırakılacaktır (Şekil 5.5).
≥ 200 mm
≥ 200 mm
≥ 200 mm
Şekil 5.5
5.6. DÖŞEMELER
5.6.1 – Yığma binaların kat döşemeleri TS-500’deki kurallara göre tasarlanmış boyut ve donatıları olan betonarme plak ya da dişli döşemeler olacaktır.
5.6.2 – Döşemeleri 5.6.1’e uymayan yığma binalar bütün deprem bölgelerinde, varsa bodrum katı sayılmaksızın en çok iki katlı yapılacaktır Bu tür binalarda da döşemelerin oturduğu yatay hatıllar 5.5.2’ye göre yapılacaktır. Kerpiç duvarlı binalar ise bodrum katı sayılmaksızın en çok bir katlı yapılacaktır.
5.6.3 – Konsol şeklindeki balkonlar, kornişler ve çatı saçakları yalnızca kat döşemelerinin uzantısı olarak yapılacak ve serbest konsol uzunluğu 1.5 m’den çok olmayacaktır. Konsol şeklindeki merdivenlerin konsol uzunluğu ise en çok 1.0 m olacaktır. Bu madde kerpiç duvarlı binalar için geçerli değildir.
5.7. ÇATILAR
5.7.1 – Yığma binaların çatıları, betonarme teras çatı, ahşap ya da çelik oturtma çatı olarak yapılabilir.
5.7.2 – Ahşap çatı donanımının döşeme ve taşıyıcı duvarların üstündeki yatay hatıllarla bağlantıları TS-2510 ‘da verilen kurallara göre yapılacaktır.
5.7.3 – En üst kattaki yatay hatıla oturan çatı kalkan duvarının yüksekliği 2.0 m’den büyük ise düşey ve eğik hatıllar yapılacaktır (Şekil 5.6).
5.7.4 - Kerpiç yığma binaların çatıları, dış duvarları en çok 500 mm aşacak biçimde saçaklı olarak ve olabildiğince hafif yapılacaktır. Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde toprak dam yapılmayacaktır. Üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde ise toprak damın toprak örtü kalınlığı 150 mm’den daha büyük olamaz. Kerpiç binaların çatıları ahşap makas, veya betonarme plak olarak yapılabilir.
Betonarme Hatıl
Şekil 5.6
5.8. TAŞIYICI OLMAYAN DUVARLAR
5.8.1 – Taşıyıcı olmayan bölme duvarlarının kalınlığı en az 100 mm olacaktır. Bu duvarlar her iki uçta taşıyıcı duvarlara düşey arakesit boyunca bağlanarak örülecektir. Taşıyıcı olmayan duvarların üstü ile tavan döşemesinin altı arasında en az 10 mm boşluk bırakılacak, ancak düzlemine dik deprem yüklerinin etkisi ile duvarın düzlemi
dışına devrilmemesi için gerekli önlemler alınacaktır. Bu madde kerpiç duvarlı binalar için geçerli değildir.
5.8.2 – Teraslarda yığma duvar malzemesi ile yapılan korkulukların yüksekliği 600 mm’yi geçmeyecektir. Bu tür korkulukların deprem yükleri altında devrilmesinin önlenmesi için gereken tedbirler alınmalıdır.
5.8.3 – Yığma duvar malzemesi ile yapılan bahçe duvarlarının yüksekliği, kaldırım düzeyinden başlayarak en çok 1.0 m olacaktır.
BÖLÜM 6 – TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
6.0. SİMGELER
Ao = Bölüm 2’de tanımlanan Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Ch = Toprak basıncının hesabında kullanılan yatay eşdeğer deprem katsayısı
Cv = Toprak basıncının hesabında kullanılan düşey eşdeğer deprem katsayısı
H = Üniform zeminin toplam yüksekliği veya tabakalı zemin durumunda tabaka kalınlıklarının toplamı
h1 = Zeminin en üst tabakasının kalınlığı
I = Bölüm 2’de tanımlanan Bina Önem Katsayısı
i = Aktif veya pasif basınç tarafındaki zemin yüzeyinin yatayla yukarıya doğru yaptığı şev açısı
Kas = Statik aktif basınç katsayısı Xxx = Dinamik aktif basınç katsayısı Xxx x Xxxxxx aktif basınç katsayısı Kps = Statik pasif basınç katsayısı Kpd = Dinamik pasif basınç katsayısı Kpt = Toplam pasif basınç katsayısı
Pad = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basınç kuvvetinin bileşkesi
Ppd = Zemin kütlesinden oluşan dinamik pasif basınç kuvvetinin bileşkesi
pad (z) = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu
ppd (z) = Zemin kütlesinden oluşan dinamik pasif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu
pv (z) = Düşey toprak basıncının derinliğe göre değişim fonksiyonu
Qad = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik aktif basınç kuvvetinin bileşkesi
Qpd = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik pasif basınç kuvvetinin bileşkesi
qad (z) = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu
qpd (z) = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik pasif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu
qo = Düzgün yayılı dış yükün genliği
Rza = Zemin dayanma (istinat) duvarlarında kesit hesabına esas dinamik iç kuvvetlerin elde edilmesi için kullanılan azaltma katsayısı
z = Zemin serbest yüzeyinden itibaren aşağıya doğru ölçülen derinlik
zcd = Aktif veya pasif basınç kuvvetinin bileşkesinin zemin üst yüzeyinden itibaren aşağıya doğru ölçülen derinliği
α = Duvar-zemin arakesitinin düşeyle aktif veya pasif basınç tarafına doğru yaptığı açı
δ = Zeminle duvar arasındaki sürtünme açısı
φ = Zeminin içsel sürtünme açısı
∅ = Donatı çapı
γ = Zeminin kuru birim hacım ağırlığı
γb = Zeminin su altındaki birim hacım ağırlığı
γs = Zeminin suya doygun birim hacım ağırlığı
λ = Toplam aktif ve pasif basınç katsayılarının hesabında eşdeğer deprem katsayılarına bağlı olarak hesaplanan açı
6.1. KAPSAM
Deprem bölgelerinde yapılacak yeni binalar ile deprem performansı değerlendirilecek veya güçlendirilecek mevcut binalarda zemin koşullarının belirlenmesi; betonarme, çelik, ve yığma bina temellerinin ve zemin dayanma (istinat) yapılarının tasarımı, bu konulardaki yönetmelik ve standartlarla birlikte öncelikle bu bölümde verilen kural ve koşullara uyularak yapılacaktır.
6.2. ZEMİN KOŞULLARININ BELİRLENMESİ
6.2.1. Zemin Grupları ve Yerel Zemin Sınıfları
6.2.1.1 – Bu Yönetmelikte yerel zemin koşullarının tanımlanması için esas alınan zemin grupları Tablo 6.1’de, yerel zemin sınıfları ise Tablo 6.2’de verilmiştir. Tablo 6.1’deki zemin parametrelerine ilişkin değerler, zemin gruplarının belirlenmesinde yol göstermek üzere verilen standart değerlerdir.
6.2.1.2 – Aşağıda belirtilen binalarda, gerekli saha ve laboratuar deneylerine dayanan zemin araştırmalarının yapılması, ilgili raporların düzenlenmesi ve proje dökümanlarına eklenmesi zorunludur. Raporlarda Tablo 6.1 ve Tablo 6.2’ye göre tanımlanan zemin grupları ve yerel zemin sınıfları açık olarak belirtilecektir.
(a) Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde toplam yüksekliği 60 m’den fazla olan tüm binalar,
(b) Bütün deprem bölgelerinde, bina yüksekliğinden bağımsız olarak, Bölüm 2’de Tablo 2.3 ile tanımlanan Bina Önem Katsayısı’nın I =1.5 ve I =1.4 olduğu binalar.
6.2.1.3 – Yukarıdaki 6.2.1.2’nin kapsamı dışında kalan diğer binalar için ise, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, zemin gruplarının ve yerel zemin sınıflarının Tablo
6.1 ve Tablo 6.2’deki tanımlara göre belirlenmesini sağlayacak yerel bilgilerin ya da gözlem sonuçlarının deprem hesap raporlarında belirtilmesi veya bu konuda yayınlanmış kaynaklara referans verilmesi zorunludur.
6.2.1.4 – Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, Tablo 6.1’de (C) ve (D) gruplarına giren zeminlerde, deprem yükleri altında kazıkların yatay yataklanma parametreleri ile yatay ve eksenel yük taşıma güçlerinin belirlenmesi, saha ve laboratuar deneylerini içeren zemin araştırmalarına göre yapılacaktır.
6.2.2. Sıvılaşma Potansiyelinin İrdelenmesi
Bütün deprem bölgelerinde, yeraltı su seviyesinin zemin yüzeyinden itibaren 10 m içinde olduğu durumlarda, Tablo 6.1’de (D) grubuna giren zeminlerde Sıvılaşma Potansiyeli’nin bulunup bulunmadığının, saha ve laboratuar deneylerine dayanan uygun analiz yöntemleri ile incelenmesi ve sonuçların belgelenmesi zorunludur.