Ana Sayfa / Yazılar / TBDY 2018 TBDY-06
Göreli Kat Ötelemesi Sınırı: Dolgu Duvarı Korumak İçin Bir Ölçü
Bir bina depremde ayakta kalabilir ama duvarları yıkılabilir, camları kırılabilir, kapıları sıkışabilir. TBDY'nin göreli kat ötelemesi sınırı, binanın kendisini değil, bu yapısal olmayan elemanları korumak için vardır.
1. Öteleme neyi ölçer?
Göreli kat ötelemesi, bir katın üst ve alt döşemeleri arasındaki yatay yer değiştirme farkıdır. Kat yüksekliğine oranı, o katın ne kadar "eğildiğini" gösterir. Taşıyıcı sistem bu eğilmeye genellikle dayanabilir; ama çerçevenin içindeki kargir dolgu duvar dayanamaz. Duvar çatlar, parçalanır ve yıkılabilir. Yangın kaçış yollarını kapatan ya da insanların üzerine düşen bir duvar, taşıyıcı sistem sağlam kalsa bile bir can güvenliği sorunudur.
2. Azaltılmış ötelemeden gerçek ötelemeye
Deprem hesabı, Ra ile azaltılmış kuvvetlerle yapılır (TBDY-01). Bu kuvvetlerle bulunan öteleme Δ, gerçek ötelemeden küçüktür. Gerçek ötelemeye yaklaşmak için Δ, azaltma oranıyla geri büyütülür:
Bu, TBDY-01'de anlatılan "eşit yer değiştirme" ilkesinin doğrudan bir uygulamasıdır: Akan yapının ötelemesi, aynı periyottaki elastik yapınınkine yaklaşık eşittir.
3. λ: neden başka bir deprem düzeyi?
Göreli öteleme denetimi tasarım depremi (DD-2) için değil, daha sık görülen bir deprem için yapılır: DD-3. Mantığı şudur: Tasarım depreminde dolgu duvarların hasar görmesi kabul edilebilir; ama binanın ömrü boyunca yaşanması olası daha küçük bir depremde duvarların yıkılması kabul edilemez. λ, iki deprem düzeyinin spektral ivmelerinin oranıdır:
λ, binanın bulunduğu yerin tehlike haritasından hesaplanır; sabit bir sayı değildir.
4. Sınır: 0,008κ ya da 0,016κ
Denetim şudur (Madde 4.9.1):
λ · δi,max / hi ≤ 0,016 κ (dolgu duvarlar esnek bağlı, Denk. 4.34b)
Esnek bağlı duvarlar çerçevenin hareketini izlemek zorunda olmadığı için iki kat daha büyük öteleme kabul edilir. κ ise malzemeye bağlıdır: betonarme binalarda 1,0, çelik binalarda 0,5.
5. Sayısal örnek
3 m yüksekliğinde bir kat, azaltılmış yüklerle Δ = 4 mm öteleme, R = 8, I = 1 ve örnek olarak λ = 0,5 (gerçek projede yerin tehlike haritasından hesaplanır). Sitenin motoruyla:
| Durum | δ = (R/I)·Δ (mm) | λ·δ/h | Sınır | Sonuç |
|---|---|---|---|---|
| Betonarme, dolgu çerçeveye bağlı | 32 | 0,0053 | 0,008 | sağlanıyor |
| Betonarme, dolgu esnek bağlı | 32 | 0,0053 | 0,016 | sağlanıyor |
| Çelik, dolgu çerçeveye bağlı | 32 | 0,0053 | 0,004 | sağlanmıyor |
Aynı öteleme betonarme çerçevede sınırın altında, çelik çerçevede üstünde kalır. κ = 0,5, çelik binalarda sınırı yarıya indirir. Bunun nedeni, çelik çerçevelerin genellikle daha esnek olması ve aynı dayanım için daha fazla ötelenmesidir; dolgu duvarı korumak için daha sıkı bir sınır gerekir.
6. Dikkat edilecek iki nokta
- Denetim her kat için ayrı yapılır. En büyük oran genellikle alt katlarda değil, binanın ortalarında çıkar; yalnızca bir katı denetlemek yeterli değildir.
- Sınırı aşmak, binanın "çökeceği" anlamına gelmez. Öteleme sınırı bir dayanım denetimi değil, bir hasar sınırlama denetimidir. Aşıldığında çözüm genellikle rijitliği artırmaktır: perde eklemek ya da kesitleri büyütmek.
Kaynaklar
- TBDY 2018 — Madde 2.2 (deprem yer hareketi düzeyleri), Madde 4.9.1 ve 4.9.1.1, Denklem (4.34a) ve (4.34b), Madde 4.7.3.2, Denklem (4.19). Resmî Gazete, 18.03.2018, Sayı 30364 (Mükerrer).
- Tablodaki değerler sitenin engine/tbdy-assessment.js motorundaki drift() fonksiyonuyla hesaplanmıştır (κ = 1,0 betonarme, 0,5 çelik). λ = 0,5 örnek değerdir.
Yazıdaki sayılar sitenin motorlarıyla üretilmiştir; yönetmelik değerleri kaynak madde numarasıyla verilmiştir.