Kanada Sismik Tarama Yöntemi
Kanada Sismik Tarama Yöntemi bina stoklarının hızlı ve en az maliyetle şekilde değerlendirilmesine olanak veren oldukça etkin bir yöntemdir. İncelenen binaların risk dereceleri belirlenerek detaylı inceleme için öncelikli binalar tespit edilebilir. Yeni yapılan binalar deprem yönetmeliklerine uygun olarak tasarlanmakta ve deprem kuvvetlerine karşı yeterli performans göstermektedirler. Ancak, varolan eski binaların deprem performanslarının yeterli olup olmadığı konusunun araştırılması olası bir depremde can ve mal kayıplarının en aza indirilmesi açısından önem teşkil etmektedir.
Bu aşamada en önemli husus değerlendirmeye alınacak binaların seçimidir. “Hasar görebilirliği yüksek, mühendislik hizmeti görmemiş geleneksel binalar ile sünek olarak tasarlanmadığı ve üretilmediği düşünülen çerçeve türü binalara öncelik verilebilir. Mühendislik hesap ve çizimlerine ulaşılabilen binalar ise bir sonraki aşamaya bırakılabilir”
Kanada Sismik Tarama Yöntemi kullanıcıları mühendisler, mimarlar, mülk sahipleri ya da acil durum yöneticileri olabilir. İncelemenin sağlıklı yürütülebilmesi için bu kişilerin yöntemle ilgili yeterli düzeyde bilgilendirilmesi ve farklı disiplinlerden kişilerin olacağı öngörülerek teknik terimlerin açıklanması gerekir. Ekibin başında deneyimli bir mühendisin bulunması, ekip üyelerinin ihtiyaç duyduklarında danışabilmeleri ve bilgi alabilmeleri konusu önemlidir.
Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nde binanın özelliklerine bakılarak yapısal ve yapısal olmayan indeksler hesaplanır. Yapısal indeks (SI) hesaplanırken, depremsellik (A), zemin koşulları (B), taşıyıcı sistem türü (C), düzensizlikler (D), bina kullanımı ve kullanıcı sayısına bağlı bina önemi (E) katsayıları çarpılarak bulunur. Yapısal olmayan indeks (NSI) ise zemin koşulları (B), bina önemi (E) ve yapısal olmayan tehlikelere (F) ilişkin katsayılar çarpılarak bulunur. Bulunan (SI) ve (NSI) değerli toplanarak binanın sismik indeksi (SPI) bulunur. Binanın deprem indeksi bir karşılaştırma puanı ile karşılaştırılarak binanın deprem performansı ile ilgili bir öngörü yapılır. Bu karşılaştırmaya göre binaların detaylı analiz için öncelik düzeyi tespit edilir.
Kanada Sismik Tarama Yöntemi Değerlendirme Aşaması
Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nde Açıklanan Mevcut Taşıyıcı Sistem Tipleri
- Hafif ahşap çerçeve sistem (WLF)
- Ahşap çerçeve sistemler (WPB)
- Çelik çerçeve sistemler (SMF)
- Çaprazlı çelik çerçeve sistemler (SBF)
- Hafif çelik sistemler (SLF)
- Betonarme perdeli çelik çerçeve sistem (SCW)
- Dolgu duvarlı çelik çerçeve sistem (SIW)
- Betonarme çerçeve sistem (CMF)
- Betonarme perde sistemler (CSW)
- Dolgu duvarlı betonarme çerçeve sistem (CIW)
- Önüretimli/prefabrike betonarme çerçeve sistem PCF
- Önüretimli perde sistem (PCW)
- Diyaframı ahşap/trapez levha olan donatılı yığma sistem (RML)
- Diyaframı betonarme olan donatılı yığma sistem (RMC)
- Donatısız yığma sistem (URM)
Bölgenin Depremsellik Paunı (A)
Bölgenin depremselliği sismik indeksin belirlenmesinde önemli bir etkendir. Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nde bölgenin depremselliği iki parametreyle ilişkilendirilir; bu parametreler bölgenin en büyük yer ivmesi ve hızına bağlı olan Za ve Zv değerleridir. Za ve Zv değerleri 6 bölgeye ayrılmış olan deprem zonlarını ifade eder. Zv, Za’den büyük ise Zv değeri bölgenin hangi deprem zonunda olduğunu gösterir. Za, Zv’den büyük ise Zv+1 değeri deprem zonunu verir. Yüksek A değerleri daha riskli bölgeleri, düşük değerler ise daha az riskli bölgeleri göstermektedir.
Bölgenin depremselim puanlama tablosu.
| Efektif Sismik Bölge (Za>Zv, ise Zv ya da Zv+1) | A= | |||||||
| Yönetmelik
Yılı |
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| A | Depremsellik | 65 Öncesi | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | |
| 65-84 | 1.0 | 1.0 | 1.3 | 1.5 | 2.0 | |||
| 85 Sonrası | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |||
Zemin Koşulları Puanı (B)
Kuvvetli yer hareketinin genlik, frekans içeriği ve süreden oluşan önemli özelliklerinin tamamı yerel zemin koşullarından önemli derecede etkilenmektedir (Bol ve diğ., 2007). Zayıf zeminler sarsıntının daha uzun sürmesine ve genelde daha yıkıcı sonuçlara neden olmaktadır. Detaylı araştırma için sıralama oluşturulurken zemin cinsi dikkate alınır. Veri toplama formunda zemin grupları 4 ayrı kategoride puanlandırılır.
- Kaya ve sıkı zeminler; 50 m’den az kalınlıkta kaya ve sıkı zemin zeminler ya da kaya katmanları üzerinde çakıl, sıkı kil, stabil kum zeminler bu grupta yer alır.
- Sıkı zemin; 50 m’den daha fazla kalınlıkta sıkı zeminler ya da kaya katmanları üzerinde çakıl, sıkı kil, stabil kum zeminler bu grupta yer alır.
- Yumuşak zemin; 15 m’den fazla kalınlıkta yumuşak ya da orta sıkılıkta kil ve kum zeminler ya da kohezyonsuz zeminler bu grupta yer alır
- Çok yumuşak ve kayma riski olan zeminler; çok yumuşak kil, kayma riski bulunan gevşek kumlu-killi zeminler bu grupta yer alır.
Zemin koşullan puanlama tablosu.
| Zemin Sınıfı | B= | |||||||
| Kaya | Sağlam Zemin | Zayıf Zemin | Çok Zayıf ya da | Bilinmeyen | ||||
| B | Zemin Koşulları | Yönetmelik Yılı | Sağlam Zemin | > 50 m | > 15 m | Kayabilir Zemin | Zemin | |
| 65 Öncesi | 1.0 | 1.3 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | |||
| 65 Sonrası | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | |||
Taşıyıcı Sistem Türü Paunı (C)
Binanın taşıyıcı sistem türünün doğru belirlenmesi taramanın sağlıklı sonuç vermesi açısından önem taşımaktadır. İç ve dış kaplamaların taşıyıcı sistem bileşenlerini örtmesi nedeniyle taşıyıcı sistem türüne karar vermek zorlaşabilir. Bu durumda kaplama panellerinin bir ya da birkaçı sökülüp taşıyıcı sistem hakkından fikir sahibi olunabilir. Ancak, kaplama malzemelerinin sökülmesi her zaman mümkün olamamaktadır. Bu durumda taşıyıcı sistem türlerinin tipik özelliklerini bilmek faydalı olabilir. Bir binanın iki farklı tipte taşıyıcı sistemi olabilir. Bu durumda her iki sistem için puanı belirleyip sonuç puanın hesaplanmasında büyük olan puan dikkate alınır.
Taşıyıcı sistem türü puanlama tablosu.
Düzensizlik Puanı (D)
Bu bölümde binanın deprem performansına olumsuz olarak etki edecek yatay ve düşey düzensizliklerin tespit edilmesi gerekmektedir. Veri toplama formunun ilk sayfasında belirlenen düzensizlik yuvarlak içine alınarak işaretlenmelidir. Veri toplama formunu ikinci sayfasında düzesizliklere ve yönetmelik yılına göre binanın düzensizlik puanı bulunmalıdır.
BİNADAKİ DÜZENSİZLİKLER
1. Düşeyde Düzensizlik: Planda ani değişiklikler (örn: geri çekme ya da eğimli arazideki bina)
2. Planda Düzenszlik: Düzensiz bina şekilleri; L, V, E, T, burulma düzensizliği (örn: perde duvarların tek cephede toplanması)
3. Betonarme Kısa Kolonlar: Kısmî kat yüksekliğinde duvarlarla tutulmuş kısa kolonlar (yapısal veya dolgu) ya da katlar arası boşluklar
4. Yumuşak Kat: Perde duvarlardaki süreksizlik nedeniyle rijitlikte azalma, açıklıklar vb.
5. Çekiçleme: Binalar arasındaki boşluk 20 x Zv x Kat Sayısı (mm)’den az ise
6. Önemli Değişiklikler: Yükleme veya ağırlıkta önemli artışa yol açan herhangi bir işlev, kullanım veya ek değişikliği
7. Bozulmalar Yapısal: elemanlar zarar görmüş, binanın zayıf koşulları görünüyor ise (paslanmış donatı, çürümüş ahşap, zayıf beton ya da yığma)
8. Yok: Yukarıdaki düzensizliklerden hiçbiri yok ise
Bina Önem Puanı (E)
Binanın kullanım durumu ve kullanıcı kitlesi sonuç indeksinin belirlenmesinde oldukça etkilidir. Özellikle okullar, afet sonrasında kullanılan binalar, hastane gibi yapılar önem katsayısı yüksek yapılardır. E değeri bulunurken bina kullanım amacı ve kullanıcı kapasitesi N dikkate alınmaktadır. Kullanıcı kapasitesi N kullanım alanı, kullanım yoğunluğu ve haftalık kullanım saatinin yüzdelik ifadesinin çarpımı ile bulunur.
Yapısal Olmayan Tehlikeler Puanı (F)
Yapısal olmayan tehlikeler, daha çok düşme tehlikesi olup kullanıcıların hayatını riske atan ve özel operasyonların yürütüldüğü binalardaki özel durumları içerir. Yapısal olmayan tehlikeler veri toplama formunun birinci sayfasında işaretlenmelidir. İkinci sayfasında ise yönetmelik yılı da dikkate alınarak F puanı belirlenmelidir.
Baca, parapet, silme, giydirme cepheler, cephe kaplamaları ve çıkmalar düşme tehlikesi olan yapı elemanlarıdır. Bu elemanlar, yapıya yeterince iyi tutturulmadığında can güvenliği için tehlike oluşturabilirler. Bunun dışında binanın içinde bulunan dolgu duvarlar, ağır donanımlar da düşme tehlikesi olan elemanlar olarak değerlendirilir. Sismik tehlikeler sürekli işletme gereksinimlerinin olduğu özel binaları etkileyebilir. Bu durum mutlaka F2 kapsamında değerlendirilmelidir.
Kanada Sismik Tarama Yöntemi Puanlama Sistemi
Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nde eldilen edilen sismik indeks (SPI), yapısal indeks (SI) ve yapısal olmayan indeks (NSI) toplamından elde edilir. Yapısal indeks (SI), yapısal olmayan indeks (NSI) hesaplanır.
SI= A x B x C x D x E
NSI= B x E x F
Sonuç puanı (SPI)
SPI= SI + NSI
Burada,
A: Bölgenin depremsellik puanı,
B: Zemin koşulları puanı,
C: Taşıyıcı sistem türü puanı,
D: Düzensizlik puanı,
E: Bina önem puanı,
F: Max (F1, F2),
F1: Düşme tehlikesi olan elemanlar puanı,
F2: Özel operasyonları durma tehlikesi puanı
Kanada Sismik Tarama Yöntemi Limit Puanın Belirlenmesi
Sismik indeks puanı SPI ile limit puan karşılaştırılarak detaylı analiz için öncelikli binalar belirlenir. Limit puana göre binaların sismik performans değerlendirmeleri aşağıda verilmiştir.
SI ya da NSI 1.0~2.0 Yeterli deprem güvenliği
SPI < 10 Düşük öncelikli binalar
SPI 10~20 Orta öncelikli binalar
SPI > 20 Yüksek öncelikli binalar
SPI > 30 Çok tehlikeli binalar
Kanada Sismik Tarama Yöntemi binaların hızlı bir biçimde deprem performanlarının değerlendirilmesine olanak sağlayan bir yöntemdir. Yöntemde binanın bulunduğu bölgenin depremselliği, zemin koşulları, taşıyıcı sistem türü, binadaki düzensizlikler, bina önemi ve yönetmelik yılı gibi parametreler dikkate alınarak binanın sismik indeksi hesaplanır. Sonuç puana göre binanın risk düzeyi ve detaylı analiz için önceliği belirlenir.
Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nde binanın deprem performansına etki eden özelliklerinin hızlı bir biçimde taranması ve sismik performansının belirlenmesi üstünlük sağlamaktadır. Bunun dışında tarama sırasında kullanılacak bir veri toplama formu mevcuttur ve bu da taramayı yürüten denetmen için kolaylık sağlamaktadır.
Yöntem, bütün taşıyıcı sistem türleri için uygundur. Yöntemin kılavuzunda taşıyıcı sistem tiplerinin özellikleri, her taşıyıcı sistem tipinde karşılaşılabilecek sorunlar ve düzensizlikler detaylı olarak açıklanmıştır.
Binanın analiz edilebilmesi için mimari ve yapısal sistem projelerinin incelenmesi zorunlu değildir; projeleri olmayan binaların da sadece gözlem yapılarak sismik performansı belirlenebilir.
Kanada Sismik Tarama Yöntemi’nin güncel halinde binanın genel durumu ve döşeme sistemi parametreleri de değerlendirilmektedir. Bu şekilde binanın sismik performansı daha kapsamlı olarak incelenmiş olur.
Kaynak: Şennur BAYLAR KIZILKAYA-FEMA 154 HIZLI GÖRSEL TARAMA, KANADA SİSMİK TARAMA VE JAPON SİSMİK İNDEKS YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI DEĞERLENDİRMESİ VE UYGULAMASI
