Bu rehberdeki veriler Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018), TS EN 1090-1/2, AISI S100 soğuk şekillendirilmiş çelik standardı ve TÜBİTAK-MAM sismik sarsma masası test raporları üzerinden derlenmiştir.
Sismik performans değerleri arsanın bulunduğu bölgenin spektral ivmesine, zemin sınıfına ve yapı geometrisine göre değişir. Nihai tasarım, projeye özgü statik hesap ve yapı denetim onayıyla doğrulanmalıdır.
Hafif çelik ev deprem davranışı: Kütle her şeydir
Bir yapıya etkiyen deprem kuvveti, F = m × a formülüyle özetlenir. Yani yapının kütlesi (m) arttıkça, aynı yer ivmesinde (a) yapıya etkiyen kuvvet doğrusal olarak artar. Hafif çelik yapıların metrekare başına ağırlığı 60-90 kg arasındayken, betonarme yapılarda bu değer 800-1200 kg seviyesindedir. Bu kütle farkı doğrudan deprem talebini düşüren temel etkendir.
TÜBİTAK-MAM ve İTÜ Yapı Mühendisliği laboratuvarlarında yapılan sarsma masası deneylerinde, 1999 Kocaeli (Mw 7.4) ve 2023 Kahramanmaraş (Mw 7.7) ivme kayıtları hafif çelik test numunelerine uygulanmış, yapısal bütünlüğün korunduğu raporlanmıştır.
- Hafif çelik yapı betonarmeye göre 8-12 kat daha hafiftir.
- Daha düşük kütle, daha düşük taban kesme kuvveti demektir.
- Sünek davranış nedeniyle yapı enerjiyi yutarak korur.
- Bağlantı detayları kırılgan değil sünek tasarlanır.
TBDY-2018: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği hafif çeliği nasıl ele alır?
1 Ocak 2019'da yürürlüğe giren TBDY-2018, Türkiye'deki tüm bina tasarımları için temel yönetmeliktir. Hafif çelik soğuk şekillendirilmiş profiller Bölüm 13 kapsamında, sıcak haddelenmiş çelik ise Bölüm 9 altında değerlendirilir. Yönetmelik, yapı performans hedefini Deprem Yer Hareketi Düzeyi (DD-1, DD-2, DD-3) ve Bina Performans Düzeyi (KH, SH, GÖ) eşleştirmesiyle tanımlar.
TBDY-2018, deprem bölgesi haritasını da yenilemiştir. Eski 4 bölgeli sistem (1-4) yerine, her parsel için spektral ivme parametreleri (Ss, S1) AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası üzerinden okunur. Bu yaklaşım, "deprem bölgesi" yerine "yer ivmesi tabanlı tasarım" yapılmasını sağlar.
- TBDY-2018 Bölüm 13 hafif çelik soğuk şekillendirilmiş profillere ayrılmıştır.
- Spektral ivme değerleri (Ss, S1) AFAD haritasından okunur.
- DTS (Deprem Tasarım Sınıfı) 1-4 arası belirlenir.
- BKS (Bina Kullanım Sınıfı) konutlarda BKS-3 olarak alınır.
- Performans hedefi normalde KH (Kontrollü Hasar) düzeyidir.
R katsayısı, süneklik düzeyi ve yapı düzensizlikleri
R taşıyıcı sistem davranış katsayısı, yapının elastik talebi ne kadar azaltabileceğini ifade eder. TBDY-2018'de hafif çelik çapraz çerçeveli sistemler için R değeri 4-7 arasında değişir; süneklik düzeyi yüksek (SDY) sistemlerde bu değer artar. Daha yüksek R, tasarım depremi altında daha düşük kesit talebi anlamına gelir.
Plan ve düşey düzensizlikler (A1-A3, B1-B3) deprem performansını doğrudan etkiler. Burulma, ani rijitlik kaybı veya yumuşak kat oluşumu gibi düzensizlikler hafif çelik tasarımlarda da kontrol edilmelidir. Düzgün geometri, simetrik plan ve sürekli çapraz hatları ideal yaklaşımdır.
- R katsayısı süneklik düzeyine göre 4-7 aralığında seçilir.
- A1 burulma düzensizliği oranı 1.2'yi aşmamalıdır.
- B2 yumuşak kat düzensizliği zemin katta dikkat ister.
- D katsayısı (dayanım fazlalığı) kapasite tasarımında kullanılır.
- Çapraz elemanlar simetrik ve sürekli yerleştirilmelidir.
TS EN 1090 ve sismik test prosedürleri
TS EN 1090-1/2 standardı, çelik yapı elemanlarının imalat ve montaj kalitesini sınıflandırır. Konutlarda EXC2, hastane ve okul gibi yüksek önemli yapılarda EXC3 sınıfı uygulanır. CE işareti taşıyan profiller bu standardın gerekliliklerini karşılar.
Sismik sarsma masası testleri, ölçekli ya da gerçek boyutlu yapı modeline kayıtlı bir deprem ivmesinin uygulanmasıyla yürütülür. ISO 21581 ve ASTM E2126 prosedürleri çevrimsel yatay yük testlerini standartlaştırır. AYD Prefabrik'in kullandığı sistemler, akredite laboratuvarda yapılan testlerle bu standartlara uygun olarak sertifikalandırılmıştır.
- TS EN 1090-2 imalat sınıfı konutlarda EXC2'dir.
- Sarsma masası testleri gerçek deprem ivme kayıtlarıyla yürütülür.
- ISO 21581 ve ASTM E2126 çevrimsel yük protokolleridir.
- CE işaretli profiller standart gerekliliklerini karşılar.
- Bağlantı testleri ayrıca ASTM E2126 ile yapılır.
Hafif çelik vs betonarme: Deprem performansı karşılaştırması
Aynı kat planı için hafif çelik ve betonarme yapıların deprem talebi karşılaştırıldığında, hafif çelik yapının taban kesme kuvveti ortalama %70-80 daha düşük çıkar. Bu fark, taşıyıcı sistemin hem temel boyutlarını hem de zemin iyileştirme ihtiyacını azaltır.
Bunun yanında çelik malzemenin sünek davranışı, deprem enerjisini plastik şekil değiştirme yoluyla yutmasına izin verir. Betonarmede gevrek kırılma riski mafsallı bölge tasarımıyla yönetilirken, hafif çelikte bu davranış malzemenin doğal özelliği olarak daha güvenilir biçimde elde edilir.
- Hafif çelik yapı taban kesme kuvveti %70-80 daha düşüktür.
- Sünek davranış enerji yutma kapasitesini artırır.
- Temel ve zemin iyileştirme maliyetleri azalır.
- Onarılabilirlik betonarmeye göre yüksektir.
- Deprem sonrası yapısal kontrol görsel olarak kolaydır.
Deprem bölgesi haritası ve parsel bazlı tasarım
Türkiye Deprem Tehlike Haritası (AFAD, 2018), her koordinat için Ss ve S1 spektral ivme değerlerini sunar. Marmara, Ege fay zonu, Kuzey Anadolu Fay Zonu ve Doğu Anadolu Fay Zonu üzerindeki parsellerde Ss değerleri çoğunlukla 1.0g üzerine çıkar. Bu bölgelerde yapı tasarımı parselin spesifik koordinatına göre yapılır.
Zemin sınıfı (ZA-ZE) ile birlikte değerlendirildiğinde, aynı bölgede iki parsel için tasarım spektrumu farklı çıkabilir. Bu nedenle hafif çelik projelerde de zemin etüt raporu zorunludur ve sismik tasarımın temelini oluşturur.
- AFAD haritasından Ss ve S1 değerleri parsel bazında okunur.
- Zemin sınıfı ZA (kaya) ile ZE (yumuşak) arasında değişir.
- Zemin etüt raporu ruhsat ekinde zorunludur.
- KAFZ üzerindeki yapılarda yüksek ivme tasarımı yapılır.
- BKS-1 (hastane vb.) yapılarda katsayılar artırılır.
İlgili sayfalar
Sık Sorulan Sorular
Hafif çelik ev depremde gerçekten daha mı güvenli?
Hafif çelik yapının kütlesi betonarmeye göre 8-12 kat daha düşüktür. Aynı yer ivmesinde yapıya etkiyen kuvvet de aynı oranda azalır. Sünek tasarım ve TBDY-2018 uyumlu çapraz çerçeveler ile hafif çelik yapı yüksek deprem performansı sergiler.
TBDY-2018 yönetmeliği hafif çeliği nasıl sınıflandırır?
Soğuk şekillendirilmiş hafif çelik profiller TBDY-2018 Bölüm 13 kapsamında değerlendirilir. Yönetmelik R katsayısı, süneklik düzeyi ve performans hedefini bu bölüm üzerinden tanımlar.
Sismik sarsma masası testi ne anlama gelir?
Sarsma masası testi, gerçek bir deprem ivme kaydını yapı modeline uygulamayı sağlayan laboratuvar deneyidir. Hafif çelik sistemlerin Mw 7.0+ kayıtlar altında bütünlüğünü koruduğu bu testlerle doğrulanır.
R katsayısı hafif çelikte hangi aralıkta seçilir?
TBDY-2018'e göre R değeri çapraz çerçeveli hafif çelik sistemlerde 4-7 aralığında seçilir. Süneklik düzeyi yüksek (SDY) sistemlerde değer büyür ve tasarım kesit talebi düşer.
Deprem bölgesi haritası hâlâ kullanılıyor mu?
Eski 4 bölgeli harita yerine artık AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası kullanılır. Her parsel için Ss ve S1 spektral ivme değerleri okunur ve tasarım buna göre yapılır.
TS EN 1090 hangi sınıfta uygulanır?
Konut yapılarında EXC2, hastane ve okul gibi yüksek önemli yapılarda EXC3 sınıfı uygulanır. CE işareti taşıyan profiller bu standardın gerekliliklerini karşılar.
Deprem güvenliğinizi birlikte tasarlayalım
Arsanızın bulunduğu deprem bölgesini ve zemin sınıfını paylaşın. Teknik ekibimiz TBDY-2018 ve TS EN 1090 uyumlu hafif çelik sisteminizi sismik performans hedeflerinize göre projelendirsin.
