Deprem yönetmeliği ve prekast taşıyıcı sistemler

Prekast taşıyıcı sistemler, Türkiye'de yürürlükteki Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği'ne (TBDY 2018) göre tasarlandığında, fabrika üretiminin sağladığı kalite kontrolüyle birlikte depreme karşı güvenli endüstriyel yapılar oluşturabilir. Bu güvenliği belirleyen asıl unsurlar; yapının bulunduğu yerin deprem tehlikesine göre yapılan mühendislik hesabı, elemanları birbirine ve temele bağlayan bağlantı ayrıntıları ve üretim ile montajın denetimidir.

Konu özellikle Doğu Anadolu için önemlidir: Elazığ ve çevresi, 2020 Sivrice depreminin de hatırlattığı gibi, deprem tehlikesi yüksek bir bölgede yer alır.

TBDY 2018 neyi değiştirdi?

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 18 Mart 2018'de Resmî Gazete'de yayımlanmış, 1 Ocak 2019'da yürürlüğe girmiş ve 2007 tarihli deprem yönetmeliğinin yerini almıştır. Prekast endüstriyel yapılar açısından öne çıkan noktalar şunlardır:

• Konuma özel deprem tehlikesi: Eski “deprem bölgesi” (1. derece, 2. derece vb.) yaklaşımının yerine, AFAD'ın Türkiye Deprem Tehlike Haritası üzerinden yapının koordinatına göre belirlenen spektral ivme değerleri kullanılır.
• Yerel zemin etkisi: Zemin etüdüyle belirlenen yerel zemin sınıfı, tasarımda kullanılan deprem yüklerini doğrudan etkiler.
• Kullanım amacına göre sınıflandırma: Binanın kullanım amacı, bina kullanım sınıfını ve tasarımda kullanılan önem katsayısını belirler. Deprem tehlikesi ile kullanım sınıfı birlikte binanın deprem tasarım sınıfını oluşturur.
• Önüretimli betonarme binalar için özel kurallar: Yönetmelikte önüretimli (prefabrik) betonarme binaların tasarımına ayrılmış özel kurallar bulunur. Bu kurallar özellikle taşıyıcı sistem seçimini ve bağlantıların tasarımını kapsar.

Deprem tasarım düzeyleri

TBDY 2018, farklı olasılıklardaki deprem yer hareketlerini dört düzeyde tanımlar:

Olağan endüstriyel yapıların tasarımında genellikle DD-2 düzeyi esas alınır; binanın türüne ve önemine göre diğer düzeylerde de kontroller yapılabilir.

Tek katlı prekast sanayi yapısı depremde nasıl çalışır?

Fabrika ve depolarda en yaygın prekast sistemde kolonlar temele ankastre (dönmeye karşı tutulmuş) bağlanır; kirişler ve çatı makasları ise kolon başlarına mafsallı (dönmeye serbest) bağlantılarla oturur. Bu düzende deprem sırasında oluşan yatay kuvvetleri büyük ölçüde temele ankastre kolonlar karşılar; kolonlar adeta zemine saplanmış konsollar gibi çalışır.

Bu davranışın tasarımda üç doğal sonucu vardır:

• Kolon dibi kritik bölgedir: Kolonun temelle birleştiği bölge, en büyük eğilme etkisinin oluştuğu yerdir. Donatı ayrıntıları ve kolonun soket temele gömülme derinliği bu bölgeye göre tasarlanır.
• Yer değiştirme sınırları belirleyicidir: Yüksek ve narin kolonlar deprem sırasında büyük yatay yer değiştirme yapabilir. Göreli ötelemeler ve ikinci mertebe etkileri, çoğu zaman kolon kesitini dayanım hesabı kadar belirler.
• Çatı düzlemi bir bütün olarak çalışmalıdır: Çatı elemanlarının birbirine ve kolonlara yeterince bağlanması, deprem kuvvetinin kolonlar arasında dengeli paylaşılmasına yardım eder.

Bağlantı ayrıntıları: prekast yapının kilit noktası

Yerinde dökme betonarmede elemanlar monolitik olarak birleşir; prekast sistemde ise birleşimler montajda kurulur. Bu nedenle bağlantılar, prekast yapının deprem güvenliğini belirleyen en önemli ayrıntıdır.

Kiriş ve makas mesnetleri

Kiriş ve makasların kolon başlarına ya da konsollara oturduğu mesnetlerde genellikle elastomer mesnet plakaları ve ankraj pimleri kullanılır. Bağlantı, deprem kuvvetini kolona aktarabilmeli ve elemanın mesnetten kaymasını ya da düşmesini önlemelidir. Yeterli oturma boyu, pimlerin boyutu ve dolgu harcının kalitesi bu yüzden hesapla belirlenir.

Kolon ile temel birleşimi

Prekast kolonlar çoğunlukla yerinde dökülen soket (cep) temellere yerleştirilir; düşeyliği ayarlandıktan sonra aradaki boşluk dolgu betonuyla doldurulur. Kolonun sokete gömülme derinliği, soket duvarlarının donatısı ve dolgu betonunun özenle yerleştirilmesi ankastreliği doğrudan etkiler.

Cephe paneli bağlantıları

Cephe panelleri, deprem sırasında taşıyıcı sistemin yer değiştirmesine uyum sağlayacak şekilde bağlanmalıdır. Yetersiz ya da uygun olmayan bağlantılar panellerin yerinden çıkmasına yol açabilir.

Gezer vinçli binalar

Gezer vinç bulunan binalarda vincin kütlesi ve vinç yükleri, deprem etkileriyle birlikte değerlendirilir. Vinç kirişlerinin kolon konsollarına bağlantısı da deprem sırasında mesnetten kaymayı önleyecek şekilde hesapla belirlenir.

Kapasite tasarımı ilkesi

Depreme dayanıklı tasarımın temel ilkelerinden biri, hasarın önceden planlanan sünek bölgelerde oluşmasını sağlamaktır. Prekast yapılarda bu, bağlantıların bağlandıkları elemanlardan önce gevrek biçimde kırılmayacak dayanımla tasarlanması anlamına gelir.

Geçmiş depremlerden çıkan dersler

1999 Marmara ve 2023 Kahramanmaraş depremlerinden sonra yapılan saha incelemelerinde, prefabrik sanayi yapılarında öne çıkan hasar biçimleri arasında mesnetten kayan ya da düşen kiriş ve makaslar, kolon diplerindeki hasar ve yetersiz bağlanmış cephe panellerinin yerinden çıkması sayılmıştır. Bu gözlemler, prekast yapılarda bağlantı tasarımının ve uygulama denetiminin neden bu kadar önemsendiğini açıklar.

Üretim ve montaj kalitesi tasarım kadar önemlidir

Doğru hesaplanmış bir sistem, ancak projedeki gibi üretilir ve monte edilirse beklenen performansı gösterir. Bu yüzden:

• Beton dayanımı alınan numunelerle düzenli olarak kontrol edilmelidir.
• Donatı yerleşimi ve pas payı döküm öncesinde denetlenmelidir.
• Gömülü bağlantı parçalarının konumu ölçüyle doğrulanmalıdır.
• Montajda kolon düşeyliği, mesnet oturma boyları ve pim dolguları kontrol edilmelidir.
• Süreç, yapı denetim mekanizması içinde belgelenmelidir.

Kim neden sorumludur?

Statik proje, yetkili inşaat mühendisi tarafından yönetmeliğe göre hazırlanır ve yapı denetim sürecinde kontrol edilir. Prekast üretici, elemanların imalat çizimlerini ve üretimini bu projeye uygun yapar; montaj ekibi ise bağlantıların projede tanımlandığı gibi kurulmasından sorumludur. Projelendirme, üretim ve montajın aynı çatı altında koordine edilmesi, bu halkalar arasındaki bilgi kaybını azaltır.

Yatırımcı için kontrol listesi

1. Arsa için zemin etüdü yapıldı mı?
2. Statik proje TBDY 2018'e göre ve yapının koordinatına özel deprem verisiyle hazırlandı mı?
3. Bağlantı ayrıntıları projede çizimle gösterildi mi?
4. Gezer vinç, ara kat ve cephe panelleri deprem hesabına dahil edildi mi?
5. Üretim ve montaj sırasında hangi kontrollerin yapılacağı belli mi?

Özet

• TBDY 2018, deprem tehlikesini yapının koordinatına göre tanımlar ve önüretimli betonarme binalar için özel kurallar içerir.
• Tek katlı prekast sanayi yapılarında yatay deprem kuvvetlerini büyük ölçüde temele ankastre kolonlar taşır.
• Prekast yapının deprem güvenliğinde en kritik ayrıntı bağlantılardır.
• Güvenlik; doğru mühendislik tasarımı, denetimli üretim ve doğru montajla birlikte sağlanır.

Hiçbir yapı yalnızca “depreme dayanıklı” etiketiyle güvenli sayılmaz. Demircihan Prefabrik, 1998'den bu yana baraj, gölet, köprü ve viyadük gibi altyapı projelerinde edinilen saha tecrübesini Elazığ Teknova OSB'deki prekast üretim tesisine taşır ve projelendirmeden montaja kadar süreci tek elden yönetir. Projenizi konuşmak için teklif formunu doldurabilir, 0424 236 25 40 numaralı telefondan ya da WhatsApp üzerinden (0532 069 99 23) bize ulaşabilirsiniz.