FEMA 154 hızlı görsel tarama, Kanada sismik tarama ve Japon sismik indeks yöntemlerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi ve uygulaması
A comparative evaluation of the FEMA 154 rapid visual screening, Canadian seismic screening, and Japanese seismic index methods and their applications
Yazar: ŞENNUR BAYLAR KIZILKAYA
Danışman: PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Büyük depremler dünyanın her yerinde mühendislik hizmeti görmemiş yapılarda yıkıcı sonuçlar meydana getirmektedir. Yeni binalar genelde deprem yönetmeliklerindeki tasarım ilkeleri dikkate alınarak tasarlanmakta olup yatay yüklere karşı performansları yeterliyken, deprem yönetmeliklerine uygun olarak üretilmeyen binalar çoğunlukla ağır hasarlar görmekte ya da göçmektedirler. Bu nedenle, can ve mal kayıplarını azaltmak için, mevcut yapı stoğundaki binaların deprem güvenliğinin hızlı ve güvenli bir şekilde araştırılması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. 
Bina stoğunun deprem etkisiyle oluşturdukları risk düzeyinin gerçekçi bir biçimde belirlenebilmesi için detaylı yapısal analizlerin yapılması gerektiği açıktır. Diğer taraftan, detaylı yapısal analizler bina stoklarının fazlalığı düşünüldüğünde, zaman ve maliyet açısından önemli sorun teşkil etmektedir. Hızlı deprem performans analiz yöntemleri bu soruna bir çözüm olarak geliştirilmiştir. Bu yöntemlerle, binaların hızlı ve kolay bir şekilde incelenip risk düzeyine göre sıralanarak hangi binaların daha detaylı değerlendirme için öncelikli olduğunun belirlenmesi amaçlanmaktadır. 
Bu çalışmada, mevcut hızlı değerlendirme yöntemlerinden yaygın olarak kullanılan üç tanesi seçilerek incelenmiştir. FEMA 154 Hızlı Görsel Tarama Yöntemi ABD'de Applied Technology Council (ATC) tarafından geliştirilmiş ve 2015 yılında güncellenmiştir. Kanada Sismik Tarama Yöntemi Kanada'da National Research Council Canada (NRCC) tarafından geliştirilmiştir. Japon Sismik İndeks Yöntemi ise The Japan Building Disaster Prevention Association (JBDPA) tarafından geliştirilmiş ve 2001 yılında güncellenmiştir.
FEMA 154 Hızlı Görsel Tarama Yöntemi, Kanada Sismik Tarama Yöntemi ve Japon Sismik İndeks Yöntemi'nin birinci aşaması burada detaylı olarak açıklanmıştır. Yöntemler üç farklı bloktan oluşan seçilmiş bir ilkokul binası üzerinde uygulanmıştır. Binanın blokları farklı yıllarda yapılmış olup yapım sistemleri de birbirinden farklıdır. Çalışmanın sonunda farklı yöntemlerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yöntemlerin karşılaştırmalı üstün ve sakıncalı tarafları ile Türkiye'deki yapı stoğuna uygulanabilirlikleri üzerinde durulmuştur. FEMA 154 Hızlı Görsel Tarama Yöntemi ve Kanada Sismik Tarama Yöntemi'nin daha hızlı uygulanabilir yöntemler olduğu görülmüştür. Diğer taraftan, Japon Sismik İndeks Yöntemi ise uygulaması daha çok zaman alan, ancak daha güvenilir sonuçlar veren bir yöntemdir. Yapılan kapsamlı incelemeler sonucunda, yerel verilerin dikkate alınmasıyla, pekçok bakımdan Kanada Sismik Tarama Yöntemi'nin Türkiye'deki değerlendirmelerde hızlı ve güvenilir bir biçimde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. 
Tez onbir bölümden oluşmaktadır:
Birinci Bölüm Giriş'e ayrılmış, konunun önemi üzerinde durulmuş ve kapsam verilmiştir. 
Konuya ilişkin olarak yapılan Literatür  Çalışması İkinci Bölüm'de ele alınmıştır. 
FEMA 154 Hızlı Görsel Tarama Yöntemi'nin genel esasları, tanımlar ve parametrelere Üçüncü Bölüm'de detaylı olarak yer verilmiş, yöntemde izlenen yol bir akış şeması ile özetlenmiştir. Bu yöntemin genel bir değerlendirmesi Dördüncü Bölüm'de verilmiştir. 
Beşinci Bölüm'de Kanada Sismik Tarama Yöntemi üzerinde durulmuş, yapısal sistem tipleri, düzensizlikler ve yöntemin esasları hakkında kapsamlı bilgi verilmiştir. Bu yöntemin genel bir değerlendirmesi Altıncı Bölüm'de sunulmuştur. 
Japon Sismik İndeks Yöntemi Yedinci Bölüm'de incelenmiş, genel bir değerlendirmesi ise Sekizinci Bölüm'de yapılmıştır. 
Sismik tarama yöntemlerinin topluca değerlendirilmesi Dokuzuncu Bölüm'de ele alınmıştır. 
İncelenen yöntemler, seçilen oldukça kompleks bir bina üzerinde, Onuncu Bölüm'de uygulanmıştır. 
Son bölüm olan Onbirinci Bölüm'de bu çalışmada ulaşılan sonuçlar özetlenmiş ve öneriler üzerinde durulmuştur.

Abstract:
Major earthquakes may have a destructive effect on buildings that have not received structural design services (i.e. nonengineered buildings). While new buildings are designed in accordance with the guidelines proposed in seismic and structural regulations and are safe against expected lateral loads, buildings that were erected without seismic considerations may frequently sustain serious damage or suffer from collapses. For this reason, it is crucial to evaluate and determine the seismic safety level of existing buildings to save human lives and to mitigate property loss.  
Detailed structural analyses have to be performed in order to ascertain the practical risk level that the existing building stock generates under future earthquakes. On the other hand, when the vast amount of building stock is taken into consideration, however, it becomes evident that detailed structural analyses pose serious financial and temporal problems. Methods of rapid seismic performance assessments (or rapid seismic screening methods) have been developed as a solution to this problem. With these methods, the aim is to analyze buildings rapidly and easily, rank them according to risk levels, and determine the buildings considered that should have the top priority for more detailed evaluations.  
This study selects and examines three methods of rapid seismic performance assessment, which are widely used in many countries. FEMA 154 Rapid Visual Screening was developed by the Applied Technology Council (ATC) in the USA and was updated in 2015. The Canadian Seismic Evaluation Method was developed by the National Research Council Canada (NRCC). The Japanese Seismic Index Method was developed by the Japan Building Disaster Prevention Association (JBDPA) and was updated in 2001.
This study initially explains in detail FEMA 154 Rapid Visual Screening, Canadian Seismic Evaluation Method, and the first phase of Japanese Seismic Index Method. All three methods are then applied on a selected elementary school building that consists of three different blocks. These blocks were built in different years using different structural load carrying systems. At the end of the study, a comparison of the conclusions reached by the investigation of these three methods is presented. Comparative advantages and disadvantages of the selected methods and the possible applicability on the existing building stock in Turkey are emphasized. It is concluded that the FEMA 154 Rapid Visual Screening Method and the Canadian Seismic Screening Method are the most rapid assessment methods and can be applied for all types of buildings. On the other hand, the Japanese Seismic Index Method requires much longer time for evaluations but would provide more reliable results. As a result of extensive investigations made in this work, with the use of local data, it is concluded that The Canadian Seismic Evaluation Method can be implemented rapidly in a reliable way in the rapid seismic secreening of buildings in Turkey.
The thesis consists of eleven chapters:
In the First Chapter which consists of Introduction, importance of the subject and scope are given. 
Literature review related to seismic screening methods is studied in the Second Chapter.
The principals, definitions, and parameters of the FEMA 154 Rapid Visual Screening are comprehesively explained in the Third Chapter. For better understanding, the method is summarized by a flow chart. An overview of this method is given in the Fourth Chapter.
In the Fifth Chapter, thorough information on structural system types, irregularities, and principles is provided for the Canadian Seismic Screening Method. A general evaluation of this method is also presented in the Sixth Chapter.
The Japanese Seismic Index Method is examined in the Seventh Chapter, and similarly an overview for this method is presented in the Eighth Chapter. 
A general evaluation of all seismic screening methods is discussed in the Ninth Chapter.
The selected methods are then applied on a selected extremely complex building in the Tenth Chapter.
The last chapter, the Eleventh Chapter, is devoted to the conclusions and suggestions drawn from this comparative work.
In the FEMA 154 Rapid Visual Screening Method, it is assumed that the buildings are constructed with details and materials that are in compliance with the building design code of the relevant construction year. For this reason, the construction year of the building, the code year, and the benchmark year should be determined correctly when using this method. Otherwise, the results may be misleading. The code year and the benchmark year especially have an impact on the resulting score. For this reason, this method is not appropriate for use in Turkey, due to the fact that the majority of the existing buildings are not constructed in compliance with the regulations. In the event that this method is applied in Turkey, it is recommended that the building be evaluated as pre-code and pre-benchmark, regardless of the construction year. The application of the FEMA 154 Rapid Visual Screening Method is indeed convenient and easy; 10 to 15 minutes are enough for the evaluation of a given building. In addition, the building can be evaluated only by observation from the outside. It is not required to examine the structural system or the architectural projects of the building in order to be able to analyze it. Apart from these, a preliminary survey is necessary in order to determine seismicity, ground conditions, and geological hazards. This method is appropriate for all building types. Even when the final score shows that the building is safe, particular conditions that would require a detailed analysis are listed on the data collection sheet, such as pounding effect elements from the adjacent building that carry the risk of falling, F ground type, and geological hazards. This precaution increases the safety of this method.  

The Canadian Seismic Evaluation Method (guideline) yields swift results and is easy to apply. The building may be evaluated only by observation from the outside. A preliminary survey is required for determining the seismicity of the region and information regarding ground conditions. The parameters and possible scenarios that are listed in the guidelines and the data collection sheet are explained in detail in this study. This method can be applied on all building types, which is its most important quality, and its application is quite swift.  

The difference of the current Canadian Seismic Evaluation Method from the FEMA 154 Rapid Visual Screening Method and the guideline version of the Canadian Seismic Evaluation Method lies in the fact that the results are independent from the code year and the benchmark year. Apart from that, type of slab and the general condition of the building are included in the evaluation. Since it does not depend on the code and benchmark years, its use in Turkey would yield much safer results when compared with other available methods.
The Japanese Seismic Index Method is a more detailed/rigorous method than others, relying on various approximate structural calculations. In this method, the seismic performance of each floor of the building is calculated in line with the two orthogonal directions. For the seismic performance to be calculated, the dimensions of the elements of the vertical load bearing system, the compressive strength of the material that was used, and the weight of each floor need to be known. Depending on the type of analysis carried out on the building, each block requires a detailed analysis. This method was developed for buildings that have few to medium number of stories; it is not possible to use it on other types of structures. This constitutes the most negative aspect of the method. In addition, this method requires a much longer time period for the examination of the buildings than the other methods. However, it can be said that it yields safer results, since it takes the material type and the dimensions of the load bearing system into consideration while assessing the seismic performance of the building.