Deprem mühendisliğinde en kritik soru şudur: “Yapım sistemi, gerçek bir yer hareketi altında zaman boyunca nasıl davranır?” Spektrum yöntemleri tasarım için güçlü kestirimler sunar; ancak hasarın zamansal evrimi, histerez alanı, bağ–kayma bozulması, p-delta tırmanışı, yerel göçme mekanizmaları, birleşim kaynaklı zaaflar, yumuşama şeritleri ve taban izolasyonu–sönümleyici cihazların gerçek tepkisi ancak zaman tanım alanı (nonlinear response history analysis, NLRHA) ile görünür olur. Zaman tanım alanı analizi, ivme kaydını doğrudan yapıya uygular; rijitlik–dayanım–sönüm üçlüsü anbean güncellenir, çatlaklar açılır–kapanır, ayrışan temaslar kilitlenir–açılır, birleşimlerde ötelemeler birikir, gerçek histerez oluşur.
1) Kayıt Seçimi Felsefesi: Tehlikeden Davranışa Doğru
Zaman tanım alanında kayıt seçimi, sonuçların kaderini belirler. Seçim, (i) tehlike seviyesi (örn. 10%/50y, 2%/50y), (ii) saha zemin sınıfı (Vs30, kalın yumuşak tabakalar, üstte sert–altta yumuşak profil), (iii) kaynak–mekanizma (yakın-fay/uzak-fay, doğrultu atımlı pulse vs. yaygın sarsma), (iv) **BBO (beton–çelik–yığma vs.) hedef periyot aralığı ve (v) sarsma süresi parametrelerinin birlikte düşünülmesiyle yapılır.
Uygulama: 10 katlı perde–çerçeve hibrit sistem için hedef periyot bandı 0.3–1.2 s; zemin ZC; tehlike seviyesi DD-2. Yakın-fay etkileri olası. Seçki: 11 gerçek kayıt + 2 sentetik pulse. Kayıtların ağır–hafif sarsma süreleri dengelendi.
2) Ölçekleme ve Hedef Uyum: Basit K çarpanı Değil, Bant Yakalama
Ölçekleme; tek bir periyotta spektrumu denklemeye zorlayan “tek noktaya” değil, geniş bir periyot bandına uyumu hedeflemelidir. Tasarım spektrumuna en küçük kareler yaklaşımıyla bant uyumu veya spectral matching (gerektiğinde) kullanılabilir.
Örnek: 0.4–1.2 s bandında ortalama spektrum ±%10 bandına çekildi; yakın-fay pulse kayıtları bant dışına taşar ise “ayrı analiz sepeti” olarak raporlandı.
3) Site-Specific Yaklaşım: Zemin Tepki Analizi ve Deagregasyon
Saha veriniz varsa 1B/2B yerel zemin tepki analizi ile yüzey spektrumunu üretin; tehlike deagregasyonu (M–R–ε) ile kayıt–mekanizma dağılımını istatistiki olarak gerekçelendirin. Yumuşak–kalın zeminlerde uzun süreli sarsmalar; sert–yakın fayda pulse ağırlığı beklenir.
Vaka: Delta sedimanında 40 m yumuşak tabaka; 1B analiz ile yüzey spektrumu düşük frekanslarda büyüdü. Kayıt sepeti bu etkiyi yansıtan uzun süreli sarsmalarla dengelendi.
4) Model Formları: Plastik Mafsal mı, Lif Kesit mi, Yayılı Hasar mı?
-
Plastik mafsal (hinge): Hızlı; kapasiteler kesit tabanlı; birleşim yerelleşmeleri için pratik.
-
Lif kesit (fiber): Donatı–beton etkileşimi; çevrimsel pekleşme–yumuşama; çekme çatlağı ve sıkışma ezilmesi ayrıntılı.
-
Yayılı hasar (damage plasticity / smeared): Betonarme/duvarlarda çatlak–ezilme alanları; mesh ve enerji yumuşaması disiplini gerekir.
Uygulama: Çerçeve kiriş–kolonlarda lif kesit, perdelerde yayılı hasar; kiriş–perde birleşimlerinde lokalde mafsal–bağ bozulması modeli ile karma yaklaşım kuruldu.
5) Sönümün Doğru Temsili: Rayleigh’in Ötesinde Mühendislik
Lineer Rayleigh sönümü, doğrusalsız aşamada yapay enerji kaybı üretebilir. Doğru yaklaşım:
-
Histeretik sönüm: Malzeme modellerinin çevrimsel davranışıyla enerji yutulur; ek yapay sönüm asgarî tutulur.
-
Modal hedefler: Başlıca modlarda kritik sönüm oranını hedefleyin (örn. %2–%5).
Örnek: Betonarme gövdede histerez yeterli görüldü; yalnız üst modları kontrol edecek hafif Rayleigh kullanıldı. Histerez alanı ve toplam enerji girdisi izlenerek “sönüm aşırılığı” önlendi.
6) P–Δ ve İkinci Mertebe: Sessiz İvme Çarpanı
NLRHA’da P–Δ, kat ötelemelerinde ivme büyütücüsü gibi çalışır; göçme yakınında belirleyici olur. Etkinin açık olması için (i) ikinci mertebe aktif edilmeli, (ii) şekil değiştirme tabanlı dayanıma yaklaşan elemanlarda tanjant rijitliğigüncellenmelidir.
Vaka: 12 katlı sistemde RHA sırasında 3. ve 4. kayıtlarda üst katlarda göçmeye yakın eğilim; P–Δ açıkken hedef drift sınırına ulaşıldı. “Koşullu kabul + güçlendirme detayı” rapora yazıldı.
7) Döşeme Diyaframları ve Burulma: “Sonsuz Rijit” Varsayımını Sınayın
Gerçek döşemeler kısmi rijit; özellikle düzensiz plan–açıklıkta burulma–kesme akışı doğar. Diyaframı (i) kabuktemsiliyle, (ii) belki “efektif kalınlık” ve (iii) açıklıkta büyük boşluk–asimetrilerde daha gerçekçi modlarla modellin.
Uygulama: L şeklinde bir ofiste diyafram kabuk olarak modellendi; burulma yoğunluğu kritik iki kayıtta arttı; çevresel kiriş–perde bağları güçlendirildi.
8) Birleşimler: Kaynak, Bulon, Donatı Kancası ve Bağ–Kayma
Çoğu göçme mekaniği birleşimlerde başlar. Çelikte kaynak–bulon kayması, panel zon akması; betonarmede kanca–bindirme–aderans bozulması; duvar–çerçeve etkileşimi… Zaman tanım alanında birleşimler ayrı modeller ister.
Örnek: Perde–kiriş birleşiminde lif kesit + bağ–kayma diyagramı; çelik çerçevede panel zon yayılı plastisite. İki kayıtta birleşim hasarı sınırlı; birinde tepe dönme sınırına yaklaşıldı → “lokal güçlendirme” önerildi.
9) Taban İzolasyonu ve Ek Sönümleyiciler: Cihazları Eşit Vatandaş Yapın
Kurşun çekirdekli kauçuk mesnet, sürtünmeli sarkaç, yüksek sönümlü kauçuk; akışkan–viskoz sönümleyiciler… Her biri hız, yer değiştirme ve kuvvet arasında farklı bağıntılar kurar. NLRHA’da cihaz elemanları hız–yer–kuvvet yasalarıyla temsil edilmeli; sıcaklık–süre–yıpranma parametreleri (gerekirse) varye edilmelidir.
Vaka: Bir hastane bloğunda FPS + viskoz sönümleyiciler. Kayıt sepetinde uzun pulse’lar yer izolasyon yeri değiştirmesini büyüttü; cihaz parametreleri iki basamakta tekrar ayarlandı; üst yapı ivmeleri düştü.
10) Zemin–Yapı Etkileşimi (SSI): Sabit Zemin Varsayımını Bırakmak
Sahaya özel profillerde temel–zemin–yapı birlikte titreşir. Basit yaklaşım: esnek zemin için temele yay–sönüm(impedans) eklemek; ileri yaklaşım: doğrudan SSI (temel–zemin hacmi + temas).
Örnek: Yumuşak–kalın tabakalı sahada, SSI ile 1. mod uzadı (%15), kat ivmeleri düştü ama sürüklenme arttı; tasarım kararları drift–ivme ikili hedefini birlikte gözetti.
11) Düşey ve T Taksim Bileşenleri: “Sadece Yatay” Yetmez
Yakın-fay depremlerinde düşey bileşen önemlidir; kiriş–döşeme sisteminde düşey atımlar birleşim kesme taleplerini artırır. Köprülerde T (transversal) bileşen kritik olur.
Uygulama: Köprü tabliyeli yapıda 3B kayıt seti (H1–H2–V) ile analiz yapıldı; düşey bileşen, mesnetlerde çekme açılmalarına yol açtı; ek mesnet–sönüm önerildi.
12) Doğrusal Olmayan Sayısal İstikrar: Zaman Adımı, Entegrasyon, Yakınsama
Zaman adımı çok küçükse süre uzar; büyükse instabil cevap alırsınız. Newmark–β veya HHT–α integratörleri, adaptif zaman adımı, Newton–Raphson iterasyonu; yakınsama–enerji residü izleme zorunludur.
Vaka: Çatlak açılma–kapanma ve temaslı bölgelerde HHT–α ile sayısal sönüm küçük artırıldı; yakınsama stabil hale geldi; enerji balansı raporlandı.
13) Enerji Metrikleri: Histerez Alanı, Girdi Enerjisi, Sönümlenen Enerji
Zaman tanım alanının değeri, yalnız pik drift/ivme değil, enerji hesaplarıdır. Her kayıt için (i) kümülatif girdi enerjisi, (ii) histerez alanı (plastik enerji), (iii) sönümleyici–cihaz enerji payı ayrıştırılmalıdır.
Uygulama: Üç kayıtta eşdeğer pikler varken histerez alanları farklıydı; düşük süreli kayıtta darbeli enerji → birleşim piki; uzun süreli kayıtta yayılmış enerji → yorgunluk riski. Karar metni buna göre yazıldı.
14) Performans Kriterleri: AC–LS–CP ve Parça Düzeyi Ölçütler
Hedefler Hizmet (IO/AC), Göçme Öncesi (LS), Göçme (CP) düzeyleridir. Kiriş–kolon dönmeleri, perde–duvar ezilme–çekme oranları, birleşim kesme–kayma sınırları, rijit diyafram kabulleri, nonstructural bileşen ivme–deplasman limitleri birlikte kontrol edilmelidir.
Örnek: Ofis binasında IO hedeflenirken nonstructural raf ivmeleri yüksek çıktı; lokal sönümleyici–izolasyon ile iç donanım korunacak şekilde iyileştirme önerildi.
15) Kayıtlar Arası Değişkenlik: Ortalama + Yayılım Raporlayın
11–14 kayıtla yapılan NLRHA’da ortalama tek başına yetmez; standart sapma, percentil (16.–84.) bandı ve en kötü–en iyi kayıt tanımlı olarak raporlanmalıdır.
Vaka: Üst kat drift ortalaması %1.7; 84. yüzdelik %2.3, en kötü kayıt %2.6. Tasarım kararı: lokal güçlendirme + ekipman ankrajı, “koşullu kabul”.
16) Artırımlı Dinamik Analiz (IDA) ve Fragilite: Risk Dilini Kurmak
IDA, kayıtları ölçekleyerek göçme eğrisi çıkarır; göçme olasılığı–IM (Sa(T1), PGA, Arias) ilişkisi bulunur. Fragilite eğrileri bakım–sigorta–portföy kararlarına veri sağlar.
Uygulama: T1=0.9 s için Sa tabanlı IDA; çerçeve–perde hibrit sistem CP eşiğini Sa=1.7g civarında gördü; fragilite lognormal parametreleri raporlandı.
17) Düşey Elemanlar, Duvarlar ve Yığma Dolgular: İkincil Değil, Etkin Oyuncu
Dolgulu çerçeveler, merdiven–asansör çekirdekleri, yığma bölme duvarlar düşey taşıyıcının davranışını değiştirir. Zaman tanım alanında ya eşdeğer diyagonal ya da kabuk temsiliyle modele katılmalıdır.
Vaka: Dolgulu çerçevede kısa kolon etkisi iki kayıtta patladı; dolgu eşdeğeri eklendiğinde talepler önden görüldü; detay revizyonu ile çatlak yayılımı kontrol altına alındı.
18) Pounding (Komşu Yapı Çarpışması) ve Dilatasyon: Temasın Zamanı
Dar aralıklı yapılar, farklı periyot–faz nedeniyle çarpışabilir. Temas yüzeyleri cezalandırmalı (penalty) veya Lagrangeyöntemleriyle tanımlanmalı; tampon–izolatör detayları denenmelidir.
Örnek: İkiz blokta 6 cm boşluk yetersiz kaldı; iki kayıtta çarpışma hasar verdi. 10 cm + enerji yutan tampon ile risk ortadan kalktı.
19) Köprü ve Hat Yapıları: Mesnet–Gömme–Toprak Etkisi
Köprülerde mesnet çekme–kayma açılmaları, tabliye–ayak etkileşimi, toprak–kısa duvar gömülmeleri kritik. Zaman tanım alanında mesnetler nonlineer (gap–friction) davranmalı; kenarlarda toprak etkileşimi Winkler ötesi temas ile temsil edilmelidir.
Vaka: Nehir köprüsünde düşey bileşen, mesnet çekmelerini tetikledi; “mesnet yüksüzde kilit + yükte kayıcı” stratejisi önerildi.
20) Sayısal Hijyen: Zaman Serisi Filtreleme, Ofset ve Baseline Düzeltmesi
Kayıtlar hatalı baseline veya yüksek frekans parazitleri taşıyabilir; baseline correction ve band-pass filtre, fizikselsınırlara uygun uygulanmalı; uzun süreli kayıtlarda trend sapmaları kontrol edilmelidir.
Uygulama: İki kayıtta baseline kayması, nihai yerdeğiştirmeleri şişirdi; düzeltme sonrası drift ve p–m diyagramları gerçekçi seviyeye indi.
21) Raporlama: Yönetici Özeti → Teknik Anlatı → Ekler
Rapor derlenmeli:
-
Yönetici Özeti: “Karar–kanıt–aksiyon” cümleleri; performans seviyeleri, koşullular.
-
Teknik Anlatı: Kayıt seçimi–ölçekleme, site-specific, model formu, sönüm–histerez, P–Δ, birleşim modelleri, SSI, cihaz parametreleri.
-
Ekler: Drift–ivme–enerji zaman serileri, percentil bandı grafikler, en kötü/gösteren kayıt incelemeleri; her görsele kimlik–sürüm–hash damgası.
22) QA–V&V ve Arşiv: Aynısını Yeniden Üret Doktrini
-
Girdi Kapısı: Kayıt menşei, ölçekleme hedefleri, zemin profili, cihaz–malzeme kartları.
-
Model Kapısı: Doğrulama testleri (tek eleman, tek birleşim), mesh–yakınsama, enerji dengesi kanıtı.
-
Çıktı Kapısı: Performans ölçütleri, percentil bantları, koşullu kabul notları.
Arşiv: tüm zaman serileri, CSV’ler ve görseller salt okunur, sürüm–kimlik–hash ile saklanır; “yeniden üretim” saatler içinde mümkündür.
23) Kapsamlı Vaka – Perde–Çerçeve Hibrit Ofis
Bağlam: 12 kat, ZC zemin, DD-2 hedefi, yakın-fay olası.
Akış: 13 kayıt, bant uyumlu ölçekleme; lif kesit + yayılı hasar; histerez ağırlıklı sönüm; P–Δ açık; SSI impedans.
Sonuç: Ortalama drift %1.7, 84. yüzdelik %2.3; iki kayıtta birleşim kayması sınırda → lokal güçlendirme; nonstructural ivmeler sönümleyici ile düşürüldü; “koşullu kabul” + aksiyon planı.
24) Kapsamlı Vaka – Taban İzolasyonlu Hastane
Bağlam: FPS + viskoz sönümleyici; hizmet sürekliliği hedefi.
Akış: Uzun süreli kayıt ağırlıklı sepet; cihaz parametre taraması; 3B bileşen.
Sonuç: Üst yapı ivmeleri %40–60 düştü; yer değiştirme pikleri kontrol için stopper aralığı revize edildi; ekipman performans hedefleri sağlandı—“koşulsuz kabul”.
25) Yol Haritası: Bugün–Yarın–Öbür Gün
-
Kısa Vadede: Kayıt sepeti–ölçekleme otomasyonu; enerji metrikleri; percentil bandı rapor şablonu.
-
Orta Vadede: SSI köprüsü; birleşim kalibrasyon kütüphanesi; cihaz parametre DOE; IDA–fragilite hattı.
-
Uzun Vadede: Site-specific dijital ikiz; gerçek zamanlı deprem akışlarıyla çevrimiçi hızlı tarama; portföy düzeyi risk panosu.
Sonuç
Zaman tanım alanı deprem analizi, tasarımın “en kötü anı”na değil, tüm zaman çizgisine bakma cesaretidir. Kayıt seçimi–ölçekleme disiplinini, site-specific zemini, doğrusalsız model formunu, histerez–sönüm gerçekliğini, P–Δ–burulma–diyafram etkilerini, birleşim–bağ–kayma bozulmalarını ve (varsa) izolasyon–sönümleyici cihaz davranışını aynı model hattında birleştirdiğinizde, yalnız “geçti–kaldı” demekle kalmaz; neden geçti veya kaldı sorusuna kanıtla cevap verirsiniz.
Enerji metrikleri, percentil bantları, en kötü/gösterge kayıtların açık analizi; IDA ve fragilite ile risk dilinin kurulması; SSI ile zeminin sesi; düşey bileşenin hak ettiği yer; pounding–dilatasyon gibi “şantiye gerçeklerinin” modelde görünür olması… Bunların hepsi, NLRHA’yı bir “ödev” olmaktan çıkarır, karar destek sistemine dönüştürür. V&V–QA–arşiv disiplini bu sürecin güven katmanıdır: girdi menşei, model kapısı kanıtları, çıktı kapısı karar cümleleri ve yeniden üretimyeteneği olmadan hiçbir sonuç denetimde uzun sürmez.
Gerçek vakalar gösteriyor: hibrit sistemlerde iki kayıt yüzünden bütün bina “zayıf” değildir; bu kayıtların neden kritik olduğu anlaşılır, lokal güçlendirme ile koşullu kabul akıllıca yönetilir. Taban izolasyonlu yapılarda cihaz parametrizasyonu zaman–enerji görüşüyle iyileştirilir; üst yapı ivmeleri düşerken yer değiştirme talepleri güvenli bandın içinde kalır. Kısacası, zaman tanım alanı; mühendisliğe zamansal dürbün takar: yalnızca bugünü değil, olası yarınları da görür, kararlarını kanıt zinciri ile savunur.
Modelleme, günümüzde yalnızca tasarım süreçlerinin bir parçası değil; aynı zamanda düşünce biçimlerini dönüştüren, analiz kabiliyetini artıran ve fikirleri görünür kılan güçlü bir araç olarak öne çıkıyor. Mimarlıktan mühendisliğe, oyun tasarımından veri görselleştirmeye kadar birçok alanda modelleme, karmaşık yapıları anlaşılır hale getirmek ve çok boyutlu düşünmek için kullanılıyor. Bireyin bir fikri somutlaştırma yolculuğunda modelleme, hem yaratıcı hem de sistematik bir yol sunuyor.
Bu platformda modellemeye tek bir açıdan yaklaşmıyoruz. Üç boyutlu (3D) modelleme elbette temel başlıklardan biri; ancak mimari modelleme, endüstriyel ürün tasarımı, karakter modelleme, veri ve sistem modelleme, parametrik tasarım gibi çok daha geniş bir çerçeveyi kapsıyoruz. Amacımız yalnızca teknik bilgi vermek değil; aynı zamanda modelleme pratiğinin arkasındaki düşünsel yapıyı, yöntemleri ve farklı disiplinlerdeki uygulama biçimlerini de görünür kılmak. Böylece bu alanla ilgilenen herkes, sadece nasıl yapılacağını değil, neden ve hangi bağlamda yapıldığını da anlayabiliyor.
Akademik bir yaklaşımla hazırlanan bu site, hem öğrenmek isteyenlere hem de bilgisini derinleştirmek isteyen profesyonellere hitap ediyor. Teknik içerikler, güncel yazılım önerileri, örnek projeler ve yöntem yazılarıyla zenginleştirilmiş bir yapı sunuyoruz. Modelleme, yalnızca bilgisayar destekli bir üretim süreci değil; aynı zamanda düşüncenin yeniden yapılandırılmasıdır. Bu doğrultuda, hem uygulamaya hem de teoriye dokunan içeriklerle, farklı alanlardaki modelleme meraklılarını ortak bir bilgi zemini etrafında buluşturmak istiyoruz.
