Çelik yapılar, yüksek dayanım-ağırlık oranı, süneklik kapasitesi ve hızlı montaj avantajları nedeniyle depreme dayanıklı yapı tasarımında tercih edilen yapı sistemi türlerinden biridir. Ancak mevcut çelik yapıların önemli bir bölümü, güncel deprem yönetmeliği gerekliliklerini karşılamamaktadır.
Türkiye'de çelik yapı stoğunun büyük bölümü endüstriyel tesisler, fabrikalar, depolar ve köprülerden oluşmaktadır. Bu yapıların güçlendirilmesi, betonarme yapılardan farklı mühendislik yaklaşımları gerektirmektedir.
Yüksek süneklik kapasitesi · Düşük öz ağırlık (daha az deprem kuvveti) · Hızlı güçlendirme uygulaması · Geri dönüşümlü malzeme · Prefabrik güçlendirme elemanları
TBDY 2018, çelik yapıların tasarımı ve güçlendirilmesi için kapsamlı hükümler içermektedir. Yönetmeliğin 9. Bölümü, çelik binalara özgü tasarım kurallarını düzenlemektedir.
| Süneklik Düzeyi | Davranış Katsayısı (R) | Uygulama |
|---|---|---|
| Yüksek Süneklikli (YS) | 8 | Deprem bölgelerinde tercih edilir |
| Sınırlı Süneklikli (SS) | 4 | Düşük deprem bölgeleri |
| Süneksiz | 2 | Yalnızca DD-3 ve DD-4 |
TBDY 2018'e göre mevcut çelik yapıların deprem performansı değerlendirilirken şu parametreler incelenmektedir:
| Hasar Türü | Neden | Güçlendirme Çözümü |
|---|---|---|
| Kolon burkulması | Yetersiz enkesit | Çelik manşon veya beton dolgu |
| Birleşim hasarı | Yetersiz kaynak/bulon | Birleşim güçlendirme |
| Çapraz burkulması | Narinlik oranı yüksek | BÖÇ sistemi |
| Temel devrilmesi | Yetersiz ankraj | Temel güçlendirme |
| Çatı çökmesi | Yetersiz bağlantı | Çatı bağlantı güçlendirme |
Mevcut çelik çerçeveye yeni çapraz elemanlar eklenerek yanal rijitlik ve dayanım artırılır. En yaygın ve ekonomik güçlendirme yöntemidir.
Çelik levha perde duvarlar, yüksek yanal rijitlik ve dayanım sağlayan etkili güçlendirme elemanlarıdır. Özellikle yüksek katlı çelik binalarda tercih edilmektedir.
Mevcut çelik kolonların kapasitesini artırmak için çeşitli yöntemler uygulanmaktadır:
Deprem hasarlarının büyük bölümü birleşim bölgelerinde meydana gelmektedir. Birleşim güçlendirme yöntemleri:
Burkulma Önleyici Çapraz (BÖÇ) sistemi, geleneksel çelik çaprazların en önemli zayıflığı olan basınç altında burkulma sorununu ortadan kaldıran yenilikçi bir güçlendirme teknolojisidir.
Çelik çekirdek + Beton/harç dolgu + Dış kılıf → Çekirdek hem çekme hem basınç altında akma davranışı gösterir → Yüksek enerji sönümleme kapasitesi → Deprem enerjisini güvenli biçimde absorbe eder
| Özellik | Geleneksel Çapraz | BÖÇ |
|---|---|---|
| Basınç kapasitesi | Burkulma ile sınırlı | Çekme kapasitesine eşit |
| Enerji sönümleme | Düşük | Çok yüksek |
| Süneklik | Sınırlı | Çok yüksek |
| Hasar sonrası davranış | Ani göçme riski | Kontrollü hasar |
| Maliyet | Düşük | Yüksek |
Çelik yapıların deprem performansının değerlendirilmesinde TBDY 2018 kapsamında şu analiz yöntemleri kullanılmaktadır:
Basit geometrili ve düzenli çelik yapılar için uygulanır. Eşdeğer deprem yükü yöntemi veya mod birleştirme yöntemi kullanılır.
Çelik yapıların yatay yük kapasitesini ve hasar dağılımını belirlemek için kullanılır. SAP2000 ve ETABS yazılımları bu analiz için yaygın biçimde kullanılmaktadır.
Gerçek deprem kayıtları kullanılarak yapının dinamik davranışı simüle edilir. Kritik çelik yapılar için TBDY 2018'de zorunlu tutulan bu yöntem, en gerçekçi sonuçları vermektedir.
Fabrika, depo ve endüstriyel tesislerde çelik güçlendirme uygulamaları genellikle üretimi durdurmadan gerçekleştirilmektedir. Bu durum, çelik güçlendirmenin betonarme güçlendirmeye kıyasla önemli bir avantajını oluşturmaktadır.
Çelik köprülerin deprem güçlendirmesi, özel mühendislik çözümleri gerektirmektedir. Sismik izolasyon, enerji sönümleyiciler ve çelik çapraz elemanlar bu alanda yaygın biçimde kullanılmaktadır.
YAPIGÜÇ A.Ş., endüstriyel çelik yapılar, köprüler ve karma yapılarda deprem güçlendirme hizmetleri sunmaktadır. SAP2000 ve ETABS ile performans analizi, çelik çapraz ve BÖÇ tasarımı, birleşim güçlendirme projeleri hazırlanmaktadır.
Çelik yapıların deprem güçlendirmesi, betonarme yapılardan farklı mühendislik yaklaşımları gerektiren özel bir disiplindir. TBDY 2018'in getirdiği yeni gereklilikler, mevcut çelik yapı stoğunun önemli bir bölümünün yeniden değerlendirilmesini zorunlu kılmaktadır.
[1] TBDY (2018). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 9: Çelik Binalar. T.C. Resmî Gazete, 30364.
[2] AISC 341-16 (2016). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction.
[3] Bruneau, M., Uang, C.M., & Sabelli, R. (2011). Ductile Design of Steel Structures. McGraw-Hill.
[4] Mert, N. ve ark. (2025). TBDY-2018 ile DBYBHY-2007 yönetmelik hükümlerine göre tasarımı yapılan binaların performansının incelenmesi. Journal of Innovative Engineering and Natural Science, 5(1). DOI: 10.61112/jiens.1518147
[5] FEMA 547 (2006). Techniques for the Seismic Rehabilitation of Existing Buildings. Federal Emergency Management Agency.
[6] Sabelli, R., Mahin, S., & Chang, C. (2003). Seismic demands on steel braced frame buildings with buckling-restrained braces. Engineering Structures, 25(5), 655-666.
Çelik yapınızın deprem performansını değerlendirmek için uzman ekibimizle iletişime geçin.
