TBDY 2018 ve Eurocode 8 deprem yönetmeliklerinin betonarme bir yapı üzerindeki farklılıkları ve yaklaşımlarının karşılaştırmalı analizi

Abstract

Günümüzün gelişmiş dünyasında büyük metropoller hızla genişlemekte ve gökdelenler, hızlı büyüyen ağaçlar gibi yükselmektedir. Büyük yüksekliklere sahip, mühendislik açısından yenilikçi ve konforlu tasarımlarla inşa edilen bu yapılar, aynı zamanda depremler gibi doğal afetlere dayanacak şekilde tasarlanmaktadır ve her metropolün merkezinde önemli bir yer almaktadır. Bu tür yapıların güvenliğini ve dayanıklılığını sağlamak için ülkeler, insan ve maddi kayıpları minimuma indirmeyi amaçlayan inşaat standartlarını benimsemektedir. İnşaat sektörü, doğal afetlere karşı koymak için modern teknolojilerle sürekli olarak gelişmektedir. Japonya, Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği, Kanada ve Yeni Zelanda gibi çok gelişmiş ülkeler kendi inşaat standartlarını kullanmaktadır. Türkiye de bu alanda gelişmiş bir ülke olarak, jeolojik konumu gereği uzun yıllardır kendi inşaat standartlarını oluşturmuş ve uygulamaktadır. Türkiye’deki ilk inşaat standartlarının ortaya çıkışından bu yana, bu standartlar birçok kez geliştirilmiş, güçlendirilmiş ve değiştirilmiştir. Bu doğrultudagünümüzde Türkiye, 1 Ocak 2019'dan itibaren kabul edilen TBDY 2018 standartlarını kullanmaktadır. Bu tezde, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) ile Avrupa Deprem Yönetmeliği (Eurocode 8) karşılaştırılmıştır. Çalışma, İstanbul'da Gelişim Üniversitesi Blok A binasının bulunduğu bölgede, aynı mimari özelliklere sahip ve 5, 6, 7 ve 8 katlı betonarme binalar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Binaların taşıyıcı sistemleri perde duvarlar, kolonlar ve kirişlerden oluşmaktadır. Tasarım ve analiz süreçlerinde SAP2000 yazılımı kullanılarak binalar her iki yönetmeliğe uygun şekilde modellenmiştir. Analizlerde eşdeğer deprem yükü ve modal birleştirme yöntemleri uygulanmıştır. Deprem spektrumları, titreşim periyotları, kat kesme kuvvetleri, göreli kat ötelenmeleri gibi parametreler detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmada aşağıdaki bulgular elde edilmiştir: ii TBDY 2018 yönetmeliğine göre ivme değerleri daha yüksek bulunmuştur. Buna karşılık, Eurocode 8 daha uzun bir hız bölgesi süresine sahiptir. Bu durum, Eurocode 8’e göre tasarlanan binaların daha yüksek taban kesme kuvvetleri ve kat ötelenmeleri sergilemesine neden olmuştur. Eurocode 8 kapsamında hesaplanan eğilme momentler ve kat ötelenmeleri TBDY 2018'e kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Bu farklar, özellikle yüksek katlı binalarda daha belirgin hale gelmiştir. TBDY 2018'e göre Y yönünde tüm katlarda rijitlik düzensizlikleri gözlemlenmiş, X yönünde ise herhangi bir düzensizlik saptanmamıştır. Eurocode 8 değerlendirmelerinde ise rijitlik düzensizliği sorunu tespit edilmemiştir. Sonuç olarak, TBDY 2018 ve Eurocode 8 arasındaki farklılıklar, deprem yüklerinin tanımlanması, yük kombinasyonları ve yapı elemanlarının rijitlik yaklaşımından kaynaklanmaktadır. Çalışma, Türkiye ve Avrupa'daki yönetmeliklerin avantajlarını ve sınırlamalarını karşılaştırmalı olarak ortaya koymuş ve yüksek yapıların tasarımı konusunda önemli bilgiler sunmuştur.

In today’s developed world, large metropolises are rapidly expanding, and skyscrapers are rising like fast-growing trees. These structures, built with innovative and comfortable designs that reach great heights, are also designed to withstand natural disasters such as earthquakes, making them essential elements at the heart of every metropolis. To ensure the safety and durability of such buildings, countries adopt construction standards aimed at minimizing human and material losses. The construction sector continually evolves with modern technologies to combat natural disasters. Highly developed countries like Japan, the United States, the European Union, Canada, and New Zealand use their own construction standards. Turkey, as a developing country with advanced construction practices, has also established and applied its own construction standards due to its unique geological location. Since the introduction of the first construction standards in Turkey, these regulations have been developed, strengthened, and revised multiple times. As a result, Turkey has been using the TBDY 2018 standards since January 1, 2019. This thesis compares the Turkish Building Earthquake Regulation (TBDY 2018) with the European Earthquake Regulation (Eurocode 8). The study was conducted on reinforced concrete buildings with 5, 6, 7, and 8 stories located near Block A of Istanbul Gelişim University, all sharing the same architectural features. The structural systems of the buildings consist of shear walls, columns, and beams. The design and analysis processes were carried out using the SAP2000 software, and the buildings were modeled according to both regulations. The analyses applied both the equivalent earthquake load and modal combination methods. Parameters such as earthquake spectra, vibration periods, story shear forces, inter-story drifts, and axial forces were examined in detail. The key findings are as follows: Acceleration values calculated according to TBDY 2018 were found to be higher. In contrast, Eurocode 8 features a longer constant velocity region, leading to iv higher base shear forces and inter-story drifts for buildings designed according to Eurocode 8. Moments, axial forces, and inter-story drifts calculated according to Eurocode 8 were higher than those based on TBDY 2018. These differences became more pronounced in taller buildings. According to TBDY 2018, rigidity irregularities were observed along all stories in the Y direction, while no irregularities were detected in the X direction. However, no significant rigidity irregularity issues were identified in buildings evaluated under Eurocode 8. In conclusion, the differences between TBDY 2018 and Eurocode 8 are mainly due to the definition of seismic loads, load combinations, and approaches to the rigidity of structural elements. The study highlights the advantages and limitations of both regulations, providing valuable insights for designing high-rise buildings in seismic regions.