Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 149

MAKALE BETON PREFABRİKASYON OCAK 2024 ◆ SAYI : 149 15 Bunun yerine, kolonlarda eğilme ne- deniyle meydana gelebilecek hasarlar hesaba katılmıştır. Yapı elemanlarındaki farklı hasar sevi- yelerine karşılık gelen En Küçük Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve Göçme Sınırı (GÇ) olarak tanımlanan sınır yerdeğiştirme değerleri bulunur- ken DBYBHY-07’de önerilen çelik ve betonda oluşacak birim şekildeğiştir- me değerleri temel alınmıştır (Tablo 2). Betondaki birim şekildeğiştirme sınır değerleri bulunurken enine dona- tının hacimsel oranı ( ρ s ) ve bu oranın olması gereken en küçük değeri ( ρ sm ) de dikkate alınmıştır. Bu sınır değerler, itme analizleri sırasında her bir kolon kesiti için hasar seviyelerine karşılık gelen sınır yerdeğiştirme değerleri bu- lunurken kullanılmıştır. Hasar seviye- leri, HAZUS çalışmasındakiyle paralel olacak şekilde Düşük, Orta, Yüksek ve Ağır olarak belirlenmiştir. Yapısal hasar hesaplaması ile ilgili bir diğer önemli problem de belirlenen hasar seviyelerinin maddi kayba dö- nüştürülmesidir. Bu kayıp, genellikle meydana gelen hasarın onarılma ma- aliyetinin binanın yeniden inşa edilme maaliyetine oranı şeklinde ifade edilir [21]. Literatürde bu konu hakkında birçok çalışma bulunsa da elde edilen hasar yüzdelerinde önemli farklılıklar gözlenmiştir. Bu çalışmada, hasar se- viyelerine karşılık gelen yapısal maddi kayıp yüzdeleri için 1999 Kocaeli ve Düzce Depremleri sırasında betonar- me binalarda meydana gelen gerçek hasarlarla da örtüşen betonarme bina- lar için oluşturulmuş Gürpınar (1978) Merkezi Hasar Yüzdeleri kullanılmıştır [22] (Tablo 3). Farklı hasar seviyelerine karşılık gelen sınır yerdeğiştirme değerlerinin hesap- lanmasındaki önemli kriterlerden biri moment-eğrilik ilişkisinin tespitidir. Hasar tahmin eğrilerinin çizilebilmesi için her bir yükseklik değerine karşılık gelen eksenel yük değerlerinin hesap- lanması gerektiğinden her kütle deği- şimi sırasında yeni bir moment-eğrilik ilişkisi tanımlanmıştır. Moment-eğrilik ilişkisi bulunurken plastik mafsal hipotezi kullanılmıştır. Yapı modeli, plastik mafsal bölgesi ve moment-eğrilik ilişkisi şematik olarak Şekil 3’te gösterilmiştir. Geliştirilen özel bir yazılım yardımıyla hesaplanan moment-eğrilik ilişkisinde varsayılan malzeme modelleri için (sargılı ve sar- gısız beton ve çelik) DBYBHY-07’de önerilen modeller kullanılmıştır. ∆ y , akma yerdeğiştirmesini; ∆ p , plastik yerdeğiştirmeyi göstermektedir. Kolon kapasite eğrisini mümkün ol- duğunca gerçeğe yakın çizebilmek amacıyla moment-eğrilik ilişkisi, çe- likteki pekleşme etkileri de gözönünde bulundurularak çift eğimli doğrusal olarak çizilmiştir. Akma eğrilik değeri Şekil 3. Deprem kuvveti altında plastik şekildeğiştirme etkisinin gösterimi [3] Tablo 2. Farklı hasar seviyelerine göre beton ve donatı çeliğinin birim şekildeğiştirmesine yönelik kullanılan sınır değerler [8] Tablo 3. Hasar oranları karşılaştırma tablosu [21, 22] Malz. Cinsi Birim Şekildeğiştirme Sınır Değerleri En Küçük Hasar Sınırı Güvenlik Sınırı Göçme Sınırı Beton 0.0035 0.0035+0.01( ρ s / ρ sm ) < 0.0135 0.004+0.014( ρ s / ρ sm ) < 0.018 Donatı Çeliği 0.01 0.04 0.06 Hasar Seviyesi Merkezi Hasar Yüzdeleri (%) Gürpınar (1978) HAZUS (1997) Bommer (2002) DEE-KOERI (2003) Yücemen (2005) Yok 0 0 0 5 0 Düşük 5 2 2 20 5 Orta 30 10 10 50 30 Yüksek 70 50 75 80 85 Ağır 100 100 75 100 85 Tablo 4: Hasar oranları karşılaştı rma tablosu [21, 22] Farklı hasar seviyelerine arşılık gelen sınır yerdeğiştirme değerlerinin hesaplanmasındaki önemli kriterlerden biri moment - eğrilik ilişkisinin tespitidir. Hasar tahmin eğrilerinin çizilebilmesi için her bir yükselik değerine karşılık gelen eksenel yük değerlerinin hesaplanması ger ktiğinde her kütle değişimi sırasında yeni bir moment - eğrilik ilişkisi tanımlanmıştır. 50 cm 50 cm 2.5 cm 4 x  18 8 x  16 (1%)  8/10-20 Şekil 3: Deprem kuvveti altında plastik şekildeğiştirme etkisinin gösterimi [ 3] Moment- eğrilik ilişkisi bulunurken plastik mafsal hipotezi kullanılmıştır. Yapı modeli, plastik mafsal bölgesi ve moment - eğrilik ilişkisi şematik olarak Şekil 3’te gösterilmiştir. G eliştirilen özel bir yazılım yardımıyla hesaplanan moment - eğrilik ilişkisinde varsayılan malzeme modelleri için (sargılı ve sargısız beton ve çelik) DBYBHY - 07’de önerilen modeller kullanılmıştır. ∆ y , akma yerdeğiştirmesini; ∆ p , plastik yerdeğiştirmeyi göstermektedir. Kolon kapasit e eğrisini mümkün olduğunca gerçeğe yakın çizebilmek amacıyla moment - eğrilik ilişkisi, çelikteki pekleşme etkileri de gözönünde bulundurularak çift eğimli doğrusal olarak çizilmiştir. Akma eğrilik değeri ( ϕ y ), kesit akma momentinin ( M y ) etkin eğilme rijitliğine ( EI eff ) bölünmesiyle hesaplanmıştır; (2) Moment- eğrilik ilişkisinin ideal hale getirilmesi sırasında, eğrinin ilk eğimi donatı çeliğinde akma olduğu andaki eğime eşit olarak alınmıştır. Akma momenti ve nihai moment değerleri bulunurken ise eşit alan metodu kullanılmıştır. Nihai eğrilik ( ϕ u ), betonun nihai şekildeğiştirmeye ( ɛ cu ) ulaştığı andaki ya da çelikteki birim şekildeğiştirm enin, ilgili Hasar Seviyesi Merkezi Hasar Yüzdeleri (%) Gürpınar (1978) HAZUS (1997) Bom er (2002) DEE-KOERI (2003) Yücemen (2005) Yok 0 0 0 5 0 Düşük 5 2 2 20 5 Orta 30 10 10 50 30 Yüksek 70 50 75 80 85 Ağır 100 100 75 100 85 y y eff M EI   2 p L L  P y M L p M y ϕ y ϕ u ϕ ∆ y ∆ p