Yoğun deprem risk bölgesindeki bir okul binasının türkiye bina deprem yönetmeliği 2018'e göre değerlendirilerek güçlendirilmesi

Deprem geçmişten beri insanlık tarihinin en büyük problemlerinden biri olmuştur. İnsanların yerleşik hayata geçmesi ile depremlerin etkileri artmış, can ve mal kayıplarını da beraberinde getirmiştir. Deprem mühendislerinin yaptığı çalışmalar sonrası depremin yıkıcı etkisini en aza indirmek için birçok deprem yönetmeliği oluşturulmuştur. Yapıların da bu yönetmelikler doğrultusunda tasarlanmasını ve inşa edilmesini zorunlu kılmıştır. Ancak gerek uygulama da yapılan ihmaller gerek yönetmeliklerin yetersizlikleri deprem felaketlerinin önüne geçememiştir. Bu tez çalışması kapsamında 1996 yılında ve 1975 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe (ABYYHY) göre inşa edilen İstanbul ili Eyüp ilçesinde yer alan bir okul binasının mevcut ve güçlendirilmiş halinin doğrusal ve doğrusal olmayan analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapı uzun doğrultu da 45 m, kısa doğrultu da 40 m uzunluğundadır. Yapı yüksekliği 10.08 m'dir. Binanın mevcut durumundan hareketle Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018'de (TBDY-2018) varılan bilgiler doğrultusunda Dayanıma Göre Tasarım (DGT) ve Şekildeğiştirmeye Göre Değerlendirme ve Tasarım (ŞGDT) hesap yöntemleri kullanılmıştır. Bu amaca yönelik olarak tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm de daha önceki yıllarda mevcut binalara ilişkin gerçekleştirilen deprem analizleri ve güçlendirme çalışmaları özet halinde sunulmuştur. TBDY-2018 deprem yönetmeliğinin mevcut binalara yaklaşımı ve yapılan deprem analizlerine ilişkin bilgiler verilmiştir. Mevcut yapının deprem etkilerine karşı esas alınacak olan hesap ilkeleri belirlenmiştir. Mevcut binalardan bilgi toplanması, taşıyıcı elemanların hasar sınır bölgelerinin belirlenmesi, yapıya ait performans hedeflerine ilişkin bilgiler ve yapıya ait analiz yöntemlerine ilişkin bilgiler bu bölümde verilmiştir. İkinci bölümde 1996 yılında inşası yapılmış okul binasına ilişkin yapılan çalışmalar sunulmuştur. Öncelikle binanın tahribatlı (betondan karot alma, betonarme çeliği numunesi alma) ve tahribatsız (schmidt çekici) yöntemlerle mekanik özellikleri belirlenmesi yoluna gidilmiştir. Ayrıca beton örtüleri sıyrılarak donatı sayı ve konumları belirlenmiştir. Sonra karot ve donatı numuneleri üzerinde laboratuvarda ilgili deneyler yapılarak mekanik özellikleri belirlenmiştir. Üçüncü bölümde mevcut eğitim kurumunun Structural Analysis Program (SAP 2000) programı ile tasarımı gerçekleştirilmiş ve TBDY-2018 deprem yönetmeliğine göre doğrusal ve doğrusal olmayan deprem analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler doğrusal analiz kısmı için Eşdeğer Deprem Yükü, doğrusal olmayan analizler için İtme analizleri ve Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. 3 katlı eğitim kurumunun TBDY-2018'den alınan bilgiler doğrultusunda doğrusal olmayan hesap adımı analizlerinin sınır şartlarının kontrolünde 50 yılda aşılma olasılığı %2 olan Deprem Yer Hareketi Düzeyi-1 (DD-1) ŞGDT'ye göre kontrollü hasar (KH) performans düzeyine göre ve 50 yılda aşılma olasılığı %50 olan Deprem Yer Hareketi Düzeyi-3 (DD-3) ŞGTD'ye göre sınırlı hasar (SH) performans düzeylerinin sağlanması istenmektedir. Gerçekleştirilen tez çalışmasında işlemlerin uzun olmasından kaynaklı olarak sadece en büyük deprem hareketi olduğu için DD1 deprem yer hareketi düzeyinin KH performans hedefine göre sağlanıp sağlanmadığı durumları incelenmiştir. Dördüncü bölümde ise elde edilen sonuçlar ve mukayeseler değerlendirilmiş, öneriler sunulmuştur. Yapının güçlendirilmiş durumda daha rijit bir davranış sergilediği, yer değiştirmelerin yapının optimum sınırları içerisinde kaldığı, kolon ve kirişlerin üzerine gelen yüklerin daha az olduğu ve hasarların daha az olduğu görülmüştür. Aynı durum yapının mevcut durumu için söylenemez. Yapılan güçlendirme çalışmasının yapının mevcut durumuna ait hasar sınır bölgelerinde ne kadar etkili olduğu, depremin etkileri sonrası oluşacak taban kesme kuvvetlerinin ve yer değiştirmelerin yapıda ne kadar minimum edildiğinin kontrolleri iki durum için de gerçekleştirilmiştir. Elde edilen mukayese sonrası artan yapı stokunun beraberinde getirdiği deprem ve depremlerin bıraktığı kalıcı hasarları en aza indirmek, gerekli özen gösterilmeden ve eski yönetmelikler göz önünde bulundurularak yapılmış olan günümüz mevcut yapılarının can güvenliğini tehdit etmeden, en ekonomik şekilde güçlendirilmesi amaçlanmış ve tüm hasarlı olabilecek yapılar üzerinde güçlendirme çalışmalarının önemi vurgulanmıştır. Yeni yönetmeliğin de gereğinden fazla üzerinde durduğu bu bölüm de günümüz yapılarının ve o yapıların deprem karşısındaki davranışının daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür.