Binaların deprem risk durumlarının bulanık mantık yaklaşımı ile belirlenmesi
Determination of earthquake risk situations of buildings with fuzzy logic approach
Yazar: LÜBEYNE NURDOĞAN
Danışman: PROF. DR. ERCAN ÖZGAN
Düzce Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; Mimarlık = Architecture

Özet:
Bu çalışmada, binaların deprem risk durumlarının belirlenmesinde bulanık mantık ile Analitik Hiyerarşi Prosesi 'nin (AHP) entegrasyonuyla oluşturulan Bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi (BAHP) yönteminin kullanılması ve bu yöntemin geleneksel yöntemlere göre avantajları vurgulanmıştır. Klasik yöntemlerin keskin sınırları ve belirgin geçişleri olabileceği, bu durumun belirsizlikleri ve karmaşıklığı tam olarak ele almakta zorlanabileceği belirtilmiştir. Bulanık mantık, belirsizlik ve insan yargısındaki bulanıklığı ifade etme konusunda oldukça etkilidir. Geleneksel mantık, genellikle kesin olan ya da olmayan, doğru ya da yanlış gibi net ifadeler kullanırken, bulanık mantık belirsizlik aralıklarını ifade ederek insan düşünme tarzına daha yakın bir sonuç ortaya koyar. Analitik Hiyerarşi Prosesi ise farklı parametreleri puanlama ve önceliklendirme konusunda kullanılan birçok kriterli karar verme yöntemidir. Bu yöntem, bulanık mantıkla birleştirildiğinde, binaların deprem risk durumlarını daha esnek bir şekilde değerlendirmeye olanak tanır. Önemli olan, bu tür bir yöntemin uygulanabilirliği ve gerçek hayattaki etkinliğidir. Elde edilen sonuçların pratikte ne kadar kullanışlı olduğu ve geleneksel yöntemlere göre ne kadar avantaj sağladığı, özellikle deprem gibi riskli durumlarda hayati önem taşır. Bu tarz çalışmalar, belirli bir yöntemin diğerlerine göre üstünlüklerini ve zayıflıklarını göstererek, daha sağlam ve insanın ihtiyaçlarına daha uygun çözümler geliştirmeye yardımcı olur.
P25 metodu, binaların deprem risk değerlendirmesi için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde, binaların 25 faktöre bağlı olarak deprem risk puanları hesaplanmakta ve binaların risk durumları bu puanlara göre tespit edilmeye çalışılmaktadır. Bu çalışmada P25 metodunda kullanılan 25 parametrenin 5 ana grupta toplanması ile ifade edilmiştir. Bu ana kriterler ve alt kriterler şunlardır; "K1 Binalarda ki Düzensizlik Faktörleri": Burulma düzensizliği, döşeme süreksizliği, taşıyıcı süreksizliği, yumuşak/zayıf kat. "K2 Yapısal Düzeltme Faktörleri": Kütle düzensizliği, kısa kolon, asma kat faktörü, zayıf kolon, enine donatı sıklığı, yapı önem derecesi, temel tipi, temel derinliği, "K3 Temel ve Zemin Faktörleri": Deprem Bölgesi, zemin tipi, zemin oturması, zemin sıvılaşması, heyelan, zemin büyütmesi, Topografik etki, yer altı su seviyesi, "K4 Malzeme Faktörleri": Korozyon, beton kalitesi, "K5 Yapısal Olmayan Faktörler": Ağır cephe elemanları, çarpışma olasılığı, seviye farkı/kısmi bodrum durumlarını içermektedir. P25 metodun da bina risk durumunun değerlendirilmesinde kullanılan 5 ana faktörün bina risk puanı üzerinde ki etki düzeyleri belirlenmiştir. Buna göre; Yapıdaki düzensizlik faktörlerinin (K1) %16,56, Yapısal faktörlerinin (K2) %33,45, Zemin ve arazi faktörlerinin (K3) 30,19, Malzeme faktörlerinin (K4) %7,45 ve Yapısal olmayan faktörlerinin (K5) %12,36 oranında etkisi olduğu görülmüştür. 
Bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi (BAHP) yöntemi ile bu 5 ana faktörün bina risk puanlarının belirlenmesinde ki etki düzeylerinin, yapıdaki düzensizlik faktörlerinin (K1) %29,22, yapısal faktörlerinin (K2) %34,57, zemin ve arazi faktörlerinin (K3) %15,82, malzeme faktörlerinin (K4) %10,87 ve yapısal olmayan faktörlerinin (K5) %9,52 oranında etkisi olduğu görülmüştür. BAHP metodu, binaların deprem risk durumlarının belirlenmesinde kullanılabilir bir metot olup, her bir alt faktörler için yapılacak daha detaylı çalışmalarla geliştirilerek kullanılabilir. Bu yöntem, binaların deprem dayanıklılığını değerlendirerek riskli durumları tespit etme ve gerekli önlemlerin alınmasına yardımcı olabilir.

Anahtar Sözcükler: Deprem, Binaların Analizi, Bina Risk Durumu, Bulanık Mantık

Abstract:
In this study, the use of the Fuzzy Analytical Hierarchy Process (BAHP) method, created by the integration of fuzzy logic and the Analytic Hierarchy Process (AHP), in determining the earthquake risk status of buildings, and the advantages of this method over traditional methods are emphasized. It has been stated that classical methods may have sharp boundaries and distinct transitions, which may make it difficult to fully address uncertainties and complexity. Fuzzy logic is very effective in expressing uncertainty and blurriness in human judgment. While traditional logic generally uses clear statements such as certain or not, true or false, fuzzy logic expresses ranges of uncertainty and produces a result closer to the human way of thinking. Analytical Hierarchy Process is a multi-criteria decision-making method used to score and prioritize different parameters. This method, when combined with fuzzy logic, allows a more flexible evaluation of the earthquake risk status of buildings. What is important is the applicability and real-life effectiveness of such a method. How useful the results obtained are in practice and how much advantage they provide over traditional methods are of vital importance, especially in risky situations such as earthquakes. Such studies help develop more robust and more appropriate solutions to human needs by showing the advantages and weaknesses of a particular method over others.
P25 method is a method used for the earthquake risk assessment of buildings. In this method, 25 parameters are used to determine the earthquake loads of buildings and to perform performance analyses.
In this study, the 25 parameters used in the P25 method are grouped into 5 main categories. These main criteria and sub-criteria are as follows:
K1 Irregularity Factors in Buildings: Torsional irregularity, floor diaphragm irregularity, structural irregularity, soft/weak storey
K2 Structural Correction Factors: Mass irregularity, short column, hanging floor factor, weak column, transverse reinforcement spacing, structural importance category, foundation type, foundation depth
K3 Foundation and Soil Factors: Seismic Zone, soil type, soil settlement, soil liquefaction, landslide, soil amplification, topographic effect, groundwater level
K4 Material Factors: Corrosion, concrete quality
K5 Non-structural Factors: Heavy façade elements, probability of collision, level difference/partial basement
In the P25 method, it is seen that irregularity factors in the structure (K1) have an effect of 16.56%, structural factors (K2) have an effect of 33.45%, foundation and soil factors (K3) have an effect of 30.19%, material factors (K4) have an effect of 7.45% and non-structural factors (K5) have an effect of 12.36% on building risk assessment.
With the Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) method, it has been determined that the impact levels of these 5 main factors in determining the building risk conditions are 29.22% for irregularity factors in the structure (K1), 34.57% for structural factors (K2), 15.82% for foundation and soil factors (K3), 10.87% for material factors (K4), and 9.52% for non-structural factors (K5) in the study.
The FAHP method is a usable method for determining the earthquake risk conditions of buildings and can be further developed with more detailed studies for each sub-factor. This method can help evaluate the earthquake resistance of buildings, identify risky situations, and take necessary precautions.

Keywords: Earthquake, Analysis of Buildings, Building Risk Status, Fuzzy Logic