
Sismik dizayn metotları nelerdir? Kapasite, elastik, sünek tasarım...

C1 ve C2 deprem (sismik) performans kategorileri
TS EN 1992-4 ankraj uygulamaları ile ilgili deprem koşullarını iki gruba ayırmaktadır: C1 ve C2. TS EN 1992-4 ‘e göre, deprem onayı bulunmayan dübeller ancak yok denecek kadar düşük deprem ivmesine ait bölgelerde kullanılabilecek iken; Türkiye’nin yüksek yer ivmesi nedeniyle ülkemizde deprem bölgelerini göz önünde bulundurarak deprem onayı bulunan dübeller tercih edilmelidir.
2019 senesinde yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne göre Türkiye yer ivmesi çoğunlukla 0.1 g üzerindedir. Tablo 1’de de görülebileceği üzere bu şartlar altında, Türkiye C2 deprem sınıfı kategorisine girmekte olup, hem yapısal hem de yapısal olmayan ankraj uygulamalarında ETA C2 sismik duruma göre onay alınmış dübellerin kullanılması gerekmektedir. Türkiye'deki deprem durumu Şekil 1’de gösterilmektedir.
Tablo 1 – Ankrajlar için deprem kategorisi
Kullanılacak ankrajın bulunduğu deprem yer ivmesine uygun deprem onayının bulunması tek başına yeterli olmayacaktır. Deprem güvenliğini sağlayabilmek için ankrajların deprem hesabının yapılması gerekmektedir.
Şekil 1 – Türkiye Deprem Haritası
Deprem durumunda kullanılacak ankraj plakaları için tasarım seçenekleri
Sünek tasarım yapısal elamanlar için genellikle aranan bir koşuldur. Bu ankrajlar için de geçerli bir durumdur ancak gevrek kopma hatası da belirli durumlarda hesaba katılabilmektedir. TS EN 1992-4’te üç farklı tasarım seçeneği sunulmaktadır:
Kapasite tasarımı (sünek kopma)
Ankrajdan bağlanan ankraj plakası ve profil gibi malzemelerin dayanım kapasitesine eşit yükleri taşıması beklenir.
Bu durumda, ankraja gelen yükü belirleyecek olan beraber çalıştığı plaka, profil gibi elemanların dayanımlarıdır ancak buna dayanarak ankraj grubunun en kritik yük kombinasyonunu bulmak genellikle son derece zordur. Sistemin zayıf halkasının belirlenmesi zor olduğu için bu seçenek genelde mafsal bulunması gibi zayıf halkanın çok net bilindiği durumlarda kullanılmaktadır.
Elastik tasarım (gevrek kopma)
Elastik tasarım ankraj plakalarının deprem tasarımında gevrek kopmaya izin veren tek tasarımdır. Bu opsiyonu seçilirse; tüm yapısal sistemdeki enerji dağılımının sağlamamamasının ve sistemdeki plaka, profil gibi elemanların elastik çalıştığı öngörüldüğünden davranış faktörü q (Eurocode 8’de açıklanmıştır) 1 olarak alınmalıdır.
Düktil Tasarım (sünek kopma)
Bu durumda C2 onaylı dübeller kullanılacak olup, çelik hatasının en zayıf dayanıma sahip olacağı koşullarda geçerlidir. Ayrıca bu sünekli beton içerisinde ankrajalrın manşonlu uygulaması veya plaka ile beton arasında mesafe bırakılması ile sağlanabilmektedir.
Kapasite tasarımında yükleri tanımlamanın zorluğu ve düktil tasarımda rotun çelik akmasına ulaşmakta yaşanan zorluk dolayısıyla; tasarımcılar tarafından elastik tasarım çoğunlukla tercih edilmektedir.
Kaynaklar
- Hilti BAĞLANTI ELEMANLARI TEKNOLOJİSİ KILAVUZU, Betondaki ankrajlar için deprem tasarımı
- TS-EN 1992-4
- TS-EN 1992-8