TÜBİTAK Deprem Özel Çağrısı Kapsamında İki Projemiz Başladı

İlk proje kapsamında “Onarılabilirlik Hasar” durumu için kabul edilebilir performans kriterlerini belirlemek ve “onarılabilir hasar” seviyesi içinde kalmak üzere, farklı düzeyde hasar gören taşıyıcı elemanların onarımı sonrası deprem performansları belirlemek üzere betonarme kolon deneyleri ve bina ölçeğinde yapısal analizler yapılacaktır. Diğer proje kapsamında da yapı-zemin etkileşimi sıvılaşan zeminlerde irdelenip kinematik ve eylemsizlik etkileri irdelenecektir.

Yürütücülüklerini sırasıyla Prof. Dr. Alper İlki ve  Dr. Öğr. Üyesi Esra Ece Bayat'ın yaptığı projeler hakkında detaylı açıklamaları aşağıda bulabilirsiniz.

Proje Başlığı: Depreme dayanıklı yapı tasarımında yeni bir performans hedefi: “Onarılabilir hasar” ve yönetmeliklere uygun inşa edilmiş yapılar için yenilikçi onarım yöntemleri
Proje Türü: TÜBİTAK 1001 – Deprem Özel Çağrısı
Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Alper İlki

Özet:  Deprem bölgelerinde inşa edilen yapılar, sünek davranış özelliklerinden yararlanılarak, deprem etkileri altında belirli düzeyde hasar görebilecek, fakat yıkılmayacak ve can kaybına neden olmayacak şekilde tasarlanmakta ve inşa edilmektedir. Bu nedenle olası depremler sonrası, yönetmeliklere uygun tasarlanıp, inşa edilmiş yapıların da teknik ya da ekonomik açıdan onarılamayacak derecede hasar görmesi söz konusudur. Örneğin, yakın geçmişte yaşanan Yeni Zelanda depremlerinde: 1) Hasar tespit işlemlerinin yıllarca sürmesine ve şehrin ekonomik aktivite merkezinin uzunca süre kullanılamaz durumda kalmasına neden olmuş 2) Güncel yönetmelik kurallarına göre inşa edilmiş yapıların onarımları ve onarım sonrası deprem performanslarına yönelik yeterli bilgi olmadığı için, hafif ve orta hasarlılar dahil, hasar gören yapıların neredeyse tümünün yıkılıp, yeniden yapılması gereğini ortaya çıkarmıştır. Büyük ekonomik kayıplara ve sosyal problemlere neden olan bu tecrübe sonrasında, tasarım depremi karşısında “Can Güvenliği” performansını sağlayacak şekilde tasarım yapılması kavramı tartışmaya açılmıştır Büyük ekonomik kayıplara ve toplumun uzun süre normal hayata geri dönememesine sebep olacak bu durumdan kaçınmak için, bu projede; “Can Güvenliği” performans seviyesi yerine gözönüne alınabilecek yeni bir performans seviyesi seçeneği geliştirilecektir. Bu yeni seviyenin, tasarım için ekonomik açıdan hedeflenmesi mümkün olmayan “Sınırlı Hasar” ile deprem sonrası büyük hasarlara neden olabilecek “Can Güvenliği” performansları arasında bir noktada kalması hedeflenmektedir. Ekonomik ve teknik olarak gerçekleştirilebilir olacak şekilde kalibre edilecek bu yeni deprem tasarım performans seviyesi: “Onarılabilir Hasar” olarak adlandırılacaktır. “Onarılabilir Hasar” durumu için kabul edilebilir performans kriterlerini belirlemek ve “onarılabilir hasar” seviyesi içinde kalmak üzere, farklı düzeyde hasar gören taşıyıcı elemanların onarımı sonrası deprem performansları belirlemek üzere betonarme kolon deneyleri ve bina ölçeğinde yapısal analizler yapılacaktır. Deneysel çalışmada, farklı özelliklere sahip (eksenel yük oranı, boyuna donatı oranı, kesit en/boy oranı, kesme/moment talebi) 24 adet tam ölçekli betonarme kolon numunesi gerçekçi koşullarda test edilecektir. Deneysel testler ile hasarlı ve onarılmış elemanlar için hasar düzeyi ve onarım yöntemine bağlı olarak, doğrusal olmayan davranış modifikasyon katsayıları türetilecektir. Ayrıca proje kapsamında, deneysel çalışmalar sonrasında yirmi farklı yapı sistemi için bina analiz modelleri oluşturulacaktır. Bu modellerin farklı senaryolar altında binaların mevcut durumları, deprem hasarı görmüş durumları ve onarılmış durumları için deprem davranışları hesaplanacaktır. Elde edilecek sonuçlar ışığında kırılganlık modelleri elde edilip, önerilen yeni performans hedefi için tanımlanmış olan performans kriterlerinin olasılıksal yaklaşımla da doğrulanması sağlanacaktır.

Proje Başlığı: Sıvılaşma potansiyeli bulunan zeminlerde yapı tasarım kriterlerinin temel tipinin etkisini ve yapı-zemin etkileşimini dikkate alarak belirlenmesi
Proje Türü: TÜBİTAK 1001-Deprem Özel Çağrısı
Proje Yürütücüsü: Dr. Öğr. Üyesi Esra Ece Bayat

Özet:  Bu proje önerisinde yapı-zemin etkileşimi sıvılaşan zeminlerde irdelenip kinematik ve eylemsizlik etkileri irdelenecektir. Sıvılaşan zeminde kinematik etkiler göz önünde bulundurularak temele ulaşacak olan ivmeler ve deformasyonlar farklı temel tipleri (radye temel, sürekli (mütemadi) temel, kazıklı temel) hem yüzeysel hem de belli bir temel derinliği olması durumları için parametrik olarak sayısal analizlerle elde edilecektir. Bu ivme ve deformasyon kayıtları üst yapı eylemsizlik etkileşimi analizleri ile çözülerek yapıda oluşacak olan oturma ve dönmeler belirlenecektir. Tüm bu analizler ayrıca direk yapı-zemin etkileşimi çözümü ile bütün olarak modellenip temel oturmaları ve dönmeleri süperpozisyon yöntemi (kinematik+eylemsizlik) ile belirlenen oturma ve deformasyonlarla karşılaştırılacaktır. Bu sayısal analizler sonucunda sıvılaşma kaynaklı oturma ve dönmeler belki de sadece süperpozisyon yöntemi ile belirlenebilecek bir yapı zemin etkileşimi metodolojisi ile tahmin edilebilinecektir. Belki de sıvılaşan zemin için yay sabiti ve sönüm oranı tahmin edilerek yapıda oluşacak olan deplasman ve dönmeleri tahmin edecek bir metodoloji önerisi ortaya çıkabilir. Bu çalışmanın diğer bir amacı veya çıktısı temel tiplerinin ve temel derinliğinin (bodrum kat etkisi) yapı temelinde oluşacak olan oturma ve dönmelerine etkisini karşılaştırmalı olarak belirleyip bu tür zeminlerde temel tasarımı için veya mevcut yapılarda temel iyileştirmesi için tasarım kriterlerini geliştirmektir. Üçüncü iş paketinde yeni tasarım laminar konteynır içerisinde hazırlanan suya doygun kum zemin numunelerinde sayısal analizlerde irdelenen farklı temel tipleri ile yapı modelleri sarsma tablası deneyler ile test edilecektir. Sayısal analiz sonuçları fiziksel deney sonuçları ile karşılaştırılarak sayısal modellerin geçerliliği incelenecektir. Büyük bir bölümü deprem bölgesi olan ülkemizde mevcut ve yeni yapıların bu tür sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerde temel davranışlarının temel tipine ve yapı-zemin etkileşimine göre belirlenmesinde ve bu yapılar için tasarım ve iyileştirme kriterlerinin önerisinde öncü bir çalışma olacağına inanmaktayız.