Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği/Ek/Bölüm 6

Deprem Etkisi Altında Yapısal Olmayan Bina Elemanlarının Tasarım Esasları
6. Bölüm

Uyarı: Başlıkların numaralandırmalarında yönetmelikteki numaralandırma yöntemi aynen korunmuştur. Vikikaynak da başlıkları ayrıca numaralandırdığı için yan yana görünen bu numaralandırmalar karıştırılabilir. Başlığa yakın olan numaralandırma, yönetmelikteki özgün başlık numarasını, uzak olan numara ise Vikikaynak'ın kendi başlık numaralandırmasını göstermektedir.

BÖLÜM 6 – DEPREM ETKİSİ ALTINDA YAPISAL OLMAYAN BİNA ELEMANLARININ TASARIM ESASLARI

6.0. SİMGELER

A_ie = DD-2 deprem yer hareketi altında i’nci kattaki eleman veya donanımın döşemeye bağlandığı bölgeye etkiyen en büyük toplam ivme

B_e = Eleman veya donanıma uygulanan büyütme katsayısı

F_ie = Eleman veya donanımın ağırlık merkezine yatay olarak etkiyen ve eleman veya donanımın üzerinde kendi kütlesi ile orantılı olarak dağıtılabilen eşdeğer deprem yükü

g = Yerçekimi ivmesi [9.81 m/s²]

h_i = i’inci katın yüksekliği [m]

h_x, h_y = Yapısal olmayan eleman ve donanımın üst ve alt bağlantı noktalarının ilgili kat tabanından itibaren yüksekliği [m]

I = Bina Önem Katsayısı

k_e = Eleman veya donanımın ve/veya bağlantısının etkin rijitlik katsayısı

m_e = Eleman veya donanımın çalışır durumdaki kütlesi [t]

R = Taşıyıcı sistem davranış katsayısı

R_e = Eleman veya donanım için tanımlanan davranış katsayısı

S_DS = Kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı [boyutsuz]

T_e = Eleman veya donanımın doğal titreşim periyodu [s]

T_n = Binanın n’inci doğal titreşim periyodu [s]

T_p = Binanın gözönüne alınan deprem doğrultusunda hakim doğal titreşim periyodu [s]

u_i = Binanın i’nci katında gözönüne alınan deprem doğrultusunda azaltılmış deprem yükleri altında göre hesaplanan yatay yerdeğiştirme

u_in = Binanın i’nci katında gözönüne alınan deprem doğrultusunda azaltılmış deprem yükleri altında hesaplanan n’inci moda ait yatay yerdeğiştirme

δ_e^(X) = Tipik (X) deprem doğrultusu için yapısal olmayan eleman ve donanımla ilgili etkin göreli kat ötelemesi

δ_i,max^(X) = (X) deprem doğrultusu için, binanın i’inci katındaki etkin göreli kat ötelemelerinin kat içindeki enbüyük değeri [m]

6.1. GENEL KURALLAR

6.1.1 – Depremde hasar görmesi durumunda insanlara veya binanın yapısal sistemine zarar verebilecek veya binanın kullanımına engel olabilecek, taşıyıcı sisteme bağlı fakat bağımsız çalışan her türlü çıkıntılar (balkon, parapet, baca, konsol gibi), cephe ve ara bölme panoları, mimari elemanlar ile mekanik ve elektrik donanımlar ve bunların yapıya bağlantıları için bu Bölüm’de verilen kurallara göre deprem hesabı yapılması zorunludur. Ancak binadaki mobilyalar ile binada geçici olarak bulunan ve binaya bağlı olmayan donanımlar ve Deprem Tasarım Sınıfı DTS=4 olan binalardaki yapısal olmayan elemanlar için deprem hesabı yapılması zorunlu değildir.

6.1.2 – Yapısal olmayan eleman ve donanımlar yapıya sabit olarak bağlanmalı ve bağlantı elemanları bu Bölüm’de verilen eşdeğer deprem yüklerini ve yerdeğiştirmeleri karşılayacak kapasitede olmalıdır. Donanımı yapıya bağlayan bağlantı elemanlarının (örneğin kaynak, bulon, dübel, perçin, vb.) deprem etkisi altında hesabında sürtünmelerden oluşan ilave kapasite gözönüne alınmayacaktır. Bağlantı elemanları, donanımdan yapıya yük aktarımını kesintisiz olarak sağlayacak dayanıma sahip olmalıdır.

6.1.3 – Yapısal olmayan eleman veya donanımın ağırlığı bulunduğu katın toplam ağırlığının %10’undan büyük ise, eleman veya donanım bina taşıyıcı sisteminin bir parçası olarak kabul edilecektir. Bu durumda eleman veya donanımın kütlesi ile binaya bağlantısının rijitlik özellikleri, bina taşıyıcı sisteminin deprem hesabında gözönüne alınacaktır.

6.2. EŞDEĞER DEPREM YÜKLERİ

6.2.1– Eleman veya donanımın ağırlık merkezine yatay olarak etkiyen ve eleman veya donanıma etkiyen eşdeğer deprem yükü F_ie aşağıdaki bağıntı ile tanımlanır:

{\frac {m_{e}A_{ie}B_{e}}{R_{e}}}

(6.1)

Burada m_e eleman veya donanımın çalışır durumdaki kütlesini, A_ie DD-2 deprem yer hareketi altında i’nci kattaki eleman veya donanımın döşemeye bağlandığı bölgeye etkiyen en büyük toplam ivmeyi, B_e eleman veya donanıma uygulanan büyütme katsayısını, R_e eleman veya donanım için tanımlanan davranış katsayısını, I ise Tablo 3.1'de tanımlanan bina önem katsayısını göstermektedir. B_e ve R_e katsayıları, yapısal olmayan mimari elemanlar için Tablo 6.1'de, mekanik ve elektrik donanım için ise Tablo 6.2'de verilmiştir.

6.2.2 – Eleman veya donanıma etkiyen en büyük toplam ivme, aşağıda belirtilen hesaplardan elde edilecek en büyük değer olarak tanımlanacaktır:

(a) Bina taşıyıcı sistemi için 4.7'ye göre yapılacak doğrusal deprem hesabı sonucunda, herhangi bir i’nci katın eleman veya donanımın bulunduğu konumunda, ilgili doğrultuda hesaplanan mutlak ivme değeri A_ie Denk.(6.2) ile hesaplanacaktır.

A_{ie}=(R/I)\left({\frac {2\pi }{T_{p}}}\right)^{2}u_{i}

(6.2)

Burada T_p, binanın gözönüne alınan deprem doğrultusunda hakim doğal titreşim periyodudur. R Tablo 4.1'de tanımlanan taşıyıcı sistem davranış katsayısıdır. u_i ise göz önüne alınan deprem doğrultusunda binanın i’nci katında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yatay yerdeğiştirmedir.

(b) Bina taşıyıcı sistemi için 4.8'e göre yapılan hesapta A_ie, 4.8.1.2'e göre YM titreşim modunun her biri için binanın i’inci katında, eleman veya donanımın bulunduğu konumda, ilgili doğrultuda hesaplanan mutlak modal kat ivmesi A_ien'lerin karelerinin toplamının kare kökü olarak alınacaktır. A_ien Denk.(6.3) ile hesaplanacaktır.

A_{ie}=(R/I)\left({\frac {2\pi }{T_{n}}}\right)^{2}u_{in}

(6.3)

Burada T_n binanın n’inci doğal titreşim periyodunu, u_ien ise göz önüne alınan deprem doğrultusunda binanın i’nci katında azaltılmış deprem yüklerine göre hesaplanan yatay modal yerdeğiştirmeyi göstermektedir.

Tablo 6.1. Mimari Elemanlar için Büyütme ve Davranış Katsayıları

Mimari Eleman	B_e	R_e
Yapısal olmayan yığma iç duvarlar ve bölmeler	1.0	1.5
Yapısal olmayan diğer iç duvarlar ve bölmeler	1.0	2.5
Yanal desteği olmayan veya yanal desteği ağırlık merkezinin altında olan konsol elemanlar (parapetler, konsol iç duvarlar, bacalar vb)	2.5	2.5
Yanal desteği ağırlık merkezinin üstünde olan konsol elemanlar (parapetler, konsol dış duvarlar, bacalar vb) .	1.0	2.5
Dış duvarlar ve bağlantıları	1.0	2.5
Cephe kaplama panelleri	1.0	1.5
Yapı sisteminden bağımsız çatı katları	2.5	3.5
Asma tavanlar	1.0	2.5
Depolama kabinleri ve laboratuvar ekipmanları	1.0	2.5
Erişim katları	1.0	1.5
Reklam panoları	2.5	2.5
Diğer rijit mimari elemanlar	1.0	2.5
Diğer esnek mimari elemanlar	2.5	2.5

(c) Bina taşıyıcı sistemi için 4.8.3 veya 5.8'e göre yapılacak zaman tanım alanında deprem hesabı sonucunda, binanın i’nci katında eleman veya donanımın bulunduğu konumda, ilgili doğrultuda onbir yer hareketi takımı için hesaplanan mutlak maksimum ivmelerin ortalaması A_ie olarak tanımlanacaktır.

(d) Eleman veya donanımın ve/veya bağlantılarının kendi rijitlik ve kütlelerinin gözönüne alınması gerekli görülen özel durumlarda, eleman veya donanımın bulunduğu konumda 6.2.2 (c)'de tanımlandığı şekilde zaman tanım alanında elde edilmiş bulunan ivme fonksiyonu kullanılarak kat spektrumu türetilir ve eleman veya donanımın T_e doğal titreşim periyoduna karşı gelen spektral ivmesi A_ie olarak hesaplanabilir. T_e doğal titreşim periyodu Denk.(6.4) ile hesaplanacaktır.

T_{e}=2\pi {\sqrt {\frac {m_{e}}{k_{e}}}}

(6.4)

Burada k_e eleman veya donanımın ve/veya bağlantısının etkin rijitlik katsayısıdır. Bu durumda Denk.(6.1)'de tanımlanan Büyütme Katsayısı B_e = 1 alınacaktır.

6.2.3 – Denk.(6.1) ile hesaplanan eşdeğer deprem yükü, Denk.(6.5)'te verilen değerden daha küçük alınmayacaktır.

F_{ie}\geq 0.3m_{e}IS_{DS}g

(6.5)

Tablo 6.2. Mekanik ve Elektrik Donanımlar için Büyütme ve Davranış Katsayıları

Mekanik veya Elektrik Donanım	B_e	R_e
Havalandırma, ısıtma, soğutma sistemleri gibi sacdan yapılmış mekanik sistemler.	2.5	6.0
Su ısıtıcıları, su soğutucuları, ısı değiştirme sistemleri gibi esnek malzemelerden yapılmış mekanik sistemler.	1.0	2.5
Motorlar, türbinler, pompalar, kompresörler, vb. elemanlar	1.0	2.5
Asansörler ve yürüyen merdiven aksamları	1.0	2.5
Jeneratörler, transformatörler, ve benzeri elektrik donanımları	1.0	2.5
İnce sacdan yapılmış kontrol panelleri, enstrüman kabineleri, bağlantı ve değiştirme kutuları, ve benzeri donanımlar	2.5	6.0
Haberleşme ekipmanları, bilgisayarlar, cihazlar ve kontrol sistemleri	1.0	2.5
Ağırlık merkezinin altından yatay olarak desteklenen çatıya inşa edilmiş bacalar, kuleler, soğutma ve elektrik sistemleri	2.5	3.0
Ağırlık merkezinin üstünden yatay olarak desteklenen çatıya inşa edilmiş bacalar, kuleler, soğutma ve elektrik sistemleri	1.0	2.5
Aydınlatma sistemleri	1.0	1.5
Diğer mekanik ve elektrik sistemler	1.0	1.5
Titreşim yalıtımı uygulanmış donanımlar	2.5	2.5
İçinden yalıtılmış donanımlar.	2.5	2.0
Titreşim yalıtımlı askı sistemleri tarafından taşınan veya içinden yalıtılmış asılı donanımlar.	2.5	2.5
Şekildeğiştirme kapasitesi düşük malzemelerden (örn. dökme demir, cam, rijit plastik gibi) yapılmış boru ve tüp sistemleri	2.5	3.0
Şekildeğiştirme kapasitesi yüksek malzemelerden yapılmış ve birbirine kaynak veya sert lehimle bağlanmış kanal dağıtım sistemleri	2.5	9.0
Şekildeğiştirme kapasitesi yüksek malzemelerden yapılmış ve birbirine kaynak veya sert lehim dışında maddelerle bağlanmış kanal dağıtım sistemleri	2.5	6.0
Şekildeğiştirme kapasitesi düşük malzemelerden (örn. dökme demir, cam, rijit plastik gibi) yapılmış kanal dağıtım sistemleri	2.5	3.0
Elektrik iletim boruları, su boruları, rijit olarak bağlanmış kablo tepsileri	1.0	2.5
Asılı kablo tepsileri	2.5	6.0

6.2.4 – Eşdeğer deprem yükü, birbirine dik iki yatay deprem doğrultusunda ayrı ayrı olmak üzere, eleman veya donanımın sabit yükü, elemanın taşıdığı servis yükleri ve (±0.3m_eIS_DSg) büyüklüğünde düşey eşdeğer deprem yükü ile birlikte uygulanacaktır.

6.2.5 – Bina taşıyıcı sistemine askı tipi (zincir, kablo gibi) bağlantılarla tutturulmuş eleman veya donanımlarda, yukarıda belirtilen eşdeğer deprem yükleri yerine, eleman veya donanım ağırlığının 1.4 katına eşit olan bir yük yatay ve düşey doğrultularda birlikte uygulanarak hesap yapılacaktır.

6.3. YERDEĞİŞTİRMELERİN SINIRLANDIRILMASI

6.3.1 – Yapısal olmayan elemanlar ve donanımın aynı yapının farklı yerdeğiştirme yapabilecek iki ayrı noktasına veya iki ayrı taşıyıcı sistemdeki noktalara bağlandığı durumlarda, bağlantı noktaları arasında deprem sırasında meydana gelen göreli yerdeğiştirmelerden oluşan etkiler de gözönüne alınmalıdır. Göreli yerdeğiştirmeler, Bölüm 4 veya Bölüm 5'e göre uygulanacak hesap yönteminin sonuçlarını kullanarak elde edilecektir.

6.3.2 – Tipik (X) deprem doğrultusu için yapısal olmayan eleman ve donanımla ilgili etkin göreli kat ötelemesi δ_e^(X) Denk.(6.6)'yı sağlayacaktır.

{\delta _{e}^{(X)}}\leq (h_{x}-h_{y}){\frac {\delta _{i,max}^{(X)}}{h_{i}}}

(6.6)

Burada h_x ve h_y sırası ile, yapısal olmayan eleman ve donanımın üst ve alt bağlantı noktalarının ilgili kat tabanından itibaren yüksekliğini, δ_i,max^(X) / h_i ise, kullanılan yönteme göre 4.9.1.3'de izin verilen en büyük göreli kat ötelemesi oranını göstermektedir.