MEVCUT BİNALARIN DEPREM VE ENERJİ PERFORMANSLARI AÇILARINDAN İYİLEŞTIRİLMESİNE YÖNELIK BİR ARAŞTIRMA; MİDORİGAOKA-1 ÖRNEĞİ

Abstract

Türkiye’nin yer aldığı coğrafyada 1500’lü yıllardan beri depremlerin meydana geldiği bilinmektedir. 1509’da 7,2 büyüklüğündeki küçük kıyamet olarak adlandırılan Büyük İstanbul depremiyle, 1999 Kocaeli ve 2011 Van depremleri, 2020 yılında gerçekleşen Elazığ, Malatya ve İzmir depremleri, Türkiye’de deprem riskinin yüksek olduğunu göstermektedir. Özellikle 1999 Kocaeli depreminden sonra gerçekleşen her deprem olayı, olası İstanbul depremini ve Türkiye’nin deprem gerçeğini gündeme getirmektedir. Yapıların statik açıdan güvenliğinin sağlanması, depreme karşı alınabilecek önlemlerin başında gelmektedir. Bu anlamda, Türkiye’de çeşitli çalışmaların yürütüldüğü görülmektedir. Türkiye’de, 1947, 1953, 1961, 1968, 1975, 1998 ve halen yürürlükte olan 2007 olmak üzere, deprem yönetmelikleri toplam 7 kez revize edilmiştir. 2019 yılında Deprem Yönetmeliği yeniden güncellenerek, 1 Ocak 2019 tarihinde de yürürlüğe girmiştir (AFAD, 2021). 2007 yılında çıkarılan Deprem Yönetmeliği’ne göre inşa edilen yapılar sismik kuvvetlere dayanıklı, az risk taşıyan binalardır. 2012’de çıkarılan kentsel dönüşüm yasası ile afet riski taşıyan alanlarda iyileştirme, yenilemelere dair çalışmalar başlamıştır ve halen devam etmektedir. Ancak günümüz yapı stoğuna bakıldığında, birçok ilimizde mevcut deprem yönetmeliğinden önce yapılmış eski binaların yapısal güvenilirliği bilinmemekte, bununla birlikte, vatandaşlar bu yapılarda ikamet etmektedir. Yapısal güvenliği bilinen yapıların ise; deprem güvenliğinin olmadığı bilinmektedir [(İnel vd.,2007), (Ergün vd., 2012), (Gündoğan vd., 2019)]. Bu çerçevede, deprem riski olduğu tespit edilen mevcut binaların statik açıdan iyileştirilmeleri oldukça önem taşımaktadır. Buna ek olarak, son yıllarda artan sürdürülebilir yaklaşımlar mevcut yapıların enerji performanslarının artırılmasını gerekli kılmaktadır. Mevcut binaları iyileştirme çalışmaları; statik açıdan binayı güçlendirme ve yapıların enerji performansını artırmak üzere çeşitli amaçlarla yapılmaktadır. Entegre cephe sistemi olarak adlandırılan bir sistemin, yapıların statik ve enerji performansını artırmak üzere kullanılan bir çözüm olduğu bilinmektedir. Bu sistemin Türkiye’deki riskli yapılara uygulanabilirliğini tartışmanın amaçlandığı bu çalışmada; Türkiye gibi deprem bölgesi olan Japonya’da çökme riski bulunan betonarme bir yapı üzerinde, entegre cephe sistemi ile sismik ve enerji yönünden iyileştirilen bir bina örneği incelenerek, bu sistemin olumlu, olumsuz yönleri ortaya koyulmuştur. Bu inceleme sırasında, yapı ile ilgili daha önce yapılmış olan yayınlardan ve çeşitli kaynaklardan yararlanılmıştır. İncelenen ve Japonya örneğini içeren vaka çalışması, enerji ve deprem iyileştirmesinin birlikte yapıya uygulanarak, afet anında çökme riskinin sismik güçlendirme ile sağlanabileceğini göstermektedir.

Keywords

• İyileştirme yöntemleri
• Mevcut yapılarda iyileştirme
• Sismik iyileştirme
• Enerji etkin iyileştirme
• Midorigaoka-1 yapısı

A RESEARCH ON THE IMPROVEMENT OF EXISTING BUILDINGS IN TERMS OF EARTHQUAKE AND ENERGY PERFORMANCE; MIDORIGAOKA-1

Abstract

It is known that earthquakes have occurred in the geography where Turkey is located since the 1500s. The Great Istanbul earthquake with a magnitude of 7.2 in 1509, called the small apocalypse, the 1999 Kocaeli and 2011 Van earthquakes, and the Elazig, Malatya and Izmir earthquakes in 2020 show that the earthquake risk is high in Turkey. Especially after the 1999 Kocaeli earthquake, every earthquake event brings the possible Istanbul earthquake and the earthquake reality of Turkey to the agenda. Ensuring the static safety of buildings is one of the leading measures that can be taken against earthquakes. In this sense, it is seen that various studies are carried out in Turkey. In Turkey, earthquake regulations were revised 7 times in total, including 1947, 1953, 1961, 1968, 1975, 1998 and 2007, which is still in force. Earthquake Regulation was updated again in 2019 and entered into force on 1 January 2019 (AFAD, 2021). Structures built according to the Earthquake Regulation issued in 2007 are resistant to seismic forces and carry less risk. With the urban transformation law enacted in 2012, studies on improvement and renewal in areas with disaster risk have started and are still continuing. However, when looking at today's building stock, the structural reliability of old buildings built before the current earthquake regulations in many provinces is not known, however, citizens live in these buildings. Structures with known structural safety; It is known that there is no earthquake safety [(İnel et al., 2007), (Ergün et al., 2012), (Gündoğan et al., 2019)]. In this context, it is very important to improve the existing buildings, which are determined to be at earthquake risk, in terms of static. In addition, increasing sustainable approaches in recent years necessitate increasing the energy performance of existing structures. Improvement of existing buildings; It is made for various purposes in order to strengthen the building in terms of static and to increase the energy performance of the buildings. It is known that a system called an integrated facade system is a solution used to increase the static and energy performance of buildings. In this study, which aims to discuss the applicability of this system to risky structures in Turkey; The positive and negative aspects of this system were revealed by examining an example of a building that was improved in terms of seismic and energy with an integrated façade system on a reinforced concrete structure that has the risk of collapse in Japan, which is an earthquake region such as Turkey. During this review, previous publications about the building and various sources were used. The case study examined, including the example of Japan, shows that energy and earthquake remediation can be applied to the structure together, and the risk of collapse in the event of a disaster can be provided by seismic reinforcement.

Keywords

• Improvement methods
• Improvement in existing structures
• Seismic improvement
• Energy efficient improvement
• Midorigaoka-1 structure.

References

1. AFAD (Afet ve Acil DurumYönetimi Başkanlığı).(2018). Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası. Erişim 26 Ekim 2021. https://www.afad.gov.tr/turkiye-deprem-tehlike-haritasi.
2. AFAD (Afet ve Acil DurumYönetimi Başkanlığı).(2021). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Erişim 26 Ekim 2021. https://www.afad.gov.tr/turkiye-bina-deprem-yonetmeligi.
3. Altay G, Güneyisi E M. (2005). Türkiye’de Yapısal Çelik Sektörü ve Yeni Gelişmeler, Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi, Antalya, Türkiye, 22-24 Eylül 2005.
4. Aoyama H. (1981). Outline of Earthquake Provisions in the Recently Revised Japanese Building Codes, Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 14 (2), 63–80.
5. Building Letter, (1997). Building Center of Japan, Ministry of Construction, Tokyo, Japan.
6. Clark P, Aiken I, Kasai K, Ko E, Kimura I. (1999). Design Procedures for Buildings Incorporating Hysteretic Damping Devices, Proceedings, 68th Annual Convention, Structural Engineers Association of California, Santa Barbara, California, October 1999.
7. Doğan M. (2020). Betonarme Güçlendirmenin Temel İlkeleri. Erişim 27 Mayıs 2020 https://web.ogu.edu.tr/Storage/MizanDogan/Uploads/YOveG09032020.pdf.
8. Ergün, A. , Kürklü, G. & Başaran, V. (2012). Mevcut Betonarme Binaların Deprem Güvenliğinin İncelenmesi ve Güçlendirilmesi Çalışmaları için Afyonkarahisar'dan Bir Hastane Örneği . Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi , 12 (2) , 1-11 . https://dergipark.org.tr/en/pub/akufemubid/issue/1596/19830

9. Ergünay O. (2009). Doğal Afetler ve Sürdürülebilir Kalkınma, Deprem Sempozyumu, İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu, Türkiye, 11-12 Kasım 2009.
10. Gönülol O., & Altın, M. (2013). Binaların Enerji Etkinliği Bakımından İyileştirme Uygulamalarının Örnekler Üzerinden İrdelenmesi, 11. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir, 17-20 Nisan 2013.
11. Güder, İ. (2019). Türkiye’nin 510 yıllık deprem tarihi. Erişim 2 Şubat 2019. https://www.aa.com.tr/tr/turkiye/turkiyenin-510-yillik-deprem-tarihi/1407096.
12. Gündoğay, A. , Ulutaş, H. & Tekeli, H. (2019). Mevcut atölye binalarının deprem güvenliğinin incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi , 10 (2) , 755-768 . DOI: 10.24012/dumf.432136
13. İlki, A., & Celep, Z. (2012). Earthquakes, Existing Buildings and Seismic Design Codes in Turkey”. Arab J Sci Eng, 37, 365–380.
14. İnel, M. , Bilgin, H. & Özmen, H. B. (2007). Orta Yükseklikteki Betonarme Binaların Deprem Performanslarının Afet Yönetmeliğine Göre Tayini. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi , 13 (1) , 81-89 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/en/pub/pajes/issue/20516/218439
15. İnsapedia. (2020). 2018 Deprem Yönetmeliği Hakkında Bilgi. Erişim 1 Ekim 2020. https://insapedia.com/tdy-2007-ile-tbdy-2018-arasindaki-farklar/.
16. Karadoğan, D. S., & Karadayı Usta, S.(2021).Küresel Salgın Döneminde Değişen Sürdürülebilir Tedarik Zinciri Yönetimi Uygulamaları, Fenerbahçe Üniversitesi Tasarım, Mimarlık ve Mühendislik Dergisi, 1 (2), 88-95.
17. Özçelik R, Dikiciaşık Y, Civelek K B. (2015). Yeni Nesil Burkulması Engellenmiş Çelik Çaprazların Histeretik Davranışları, 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir, Türkiye, 14-16 Ekim 2015.
18. Plug and Play Tech Center (2021). The Importance of Corporate Sustainability. Erişim 24 Mart 2021. https://www.plugandplaytechcenter.com/resources/corporate-sustainability/.
19. Reina P, Normile D. (1997). Fully Braced for Seismic Survival. Engineering Journal, AISC, 41(4), 155-175.
20. Takeuchi T, Yasuda K, Iwata M. (2006). Studies on İntegrated Building Facade Engineering with High-Performance Structural Elements. IABSE Symp. Rep., 92, 33–40.
21. The World Bank. (2016). Okulları Uygun Ölçekte Afetlere Karşı Dayanıklı Hale Getirmek: Japonya Örneği”. http://documents.worldbank.org/curated/en/106581508166044618/Okullari-uygun-olcekte-afetlere-karsi-dayanikli-hale-getirmek-Japonya-ornegi.
22. Uang C M, Nakashima M, Tsai K C. (2004). Research and Application of Buckling-Restrained Braced Frames”. Steel Structures, 4, 301-313.
23. Wikipedia. Midorigaoka-1 binasının lokasyonu. Erişim 27 Mayıs 2020. https://en.wikipedia.org/wiki/Meguro.