TS EN 1997 (Eurocode 7) Genel Yapı Özeti

1. Kapsam ve Yapı

TS EN 1997-1:2004 (Eurocode 7: Part 1) yapıların geoteknik tasarımı için genel kuralları içerir. Zemin ve kaya araştırması, temel tasarımı, kazı, şev stabilitesi ve hidrolik sınır durumlarını kapsar. On iki bölümden oluşmaktadır.

Saha Notu: TS EN 1997-1 ulusal ek (National Annex) olmadan doğrudan uygulanamaz. Türkiye'de ulusal ek değerleri TBDY 2018 kapsamında güncellenmekte olup TBDY 2018 Madde çelişkisi varsa TBDY 2018 hükümleri önceliklidir (Yapı Denetimi Kanunu No. 4708, Madde 4).

2. Geoteknik Kategoriler

TS EN 1997-1 Madde 2.1 — Yapılar risk ve karmaşıklık düzeyine göre üç geoteknik kategoriye ayrılır:

Tablo 1: Geoteknik Kategoriler

Saha Notu: Türkiye'de DD-2 PGA ≥ 0,4g olan (1. deprem bölgesi) tüm yapılar otomatik olarak en az GK 2 kapsamında değerlendirilir. İstanbul, Bursa, Kocaeli, İzmir'deki yapılar genellikle GK 3 özellik gösterir. GK 1 kapsamında olsa bile TBDY 2018 Madde 16.2 gereği zemin etüdü zorunludur.

3. Sınır Durumları

3.1 Son Sınır Durumu (ULS)

TS EN 1997-1 Madde 2.2 kapsamında beş ULS tanımlanmıştır:

Tablo 2: Son Sınır Durumu (ULS)

3.2 Kullanılabilirlik Sınır Durumu (SLS)

Oturma, titreşim ve geçici deformasyon SLS kapsamındadır. TS EN 1997-1 Ek H uyarınca kabul edilebilir göreli dönme $\beta = 1/500 = 2 \times 10^{-3}$. Betonarme yapılarda toplam oturma limiti genellikle 25–50 mm aralığındadır.

4. Tasarım Yaklaşımları (DA1, DA2, DA3)

TS EN 1997-1 Madde 2.4.7 — Üç tasarım yaklaşımı tanımlanmıştır:

$\text{Tasarım Yaklaşımı} = A \text{ (Etkiler)} + M \text{ (Malzeme)} + R \text{ (Direnç)}$

Tablo 3: Tasarım Yaklaşımları (DA1, DA2, DA3)

Türkiye'de geçerli: TBDY 2018'de DA2 referans alınmış olup $\gamma_{Rv} = 1{,}40$ direnç katsayısı (Tablo 16.2) bu yaklaşımla uyumludur.

5. Kısmi Güvenlik Katsayıları (Annex A)

5.1 Etkiler İçin (A Kümesi)

Tablo 4: Etkiler İçin (A Kümesi)

5.2 Zemin Parametreleri İçin (M Kümesi)

Tablo 5: Zemin Parametreleri İçin (M Kümesi)

5.3 Direnç Kümesi — Sığ Temeller

Tablo 6: Direnç Kümesi — Sığ Temeller

TBDY 2018 ile uyum: TBDY 2018 Tablo 16.2'de $\gamma_{Rv} = 1{,}40$ ve $\gamma_{Rh} = 1{,}10$ verilmiştir; bu değerler TS EN 1997-1 R2 kümesiyle birebir örtüşmektedir.

$q_t = \frac{q_k}{\gamma_{Rv}} \quad \text{(TBDY 2018 Madde 16.8.2)}$

Kontrol koşulu: $q_0 \leq q_t$

5.4 Direnç Kümesi — Kazıklı Temeller (R4)

Tablo 7: Direnç Kümesi — Kazıklı Temeller (R4)

6. Temel Tasarım İlkeleri

6.1 Taşıma Gücü (ULS-GEO)

Tasarım koşulu (TS EN 1997-1 Madde 6.5.2):

$V_d \leq R_d$

Brinch Hansen Formülü (TS EN 1997-1 Ek D):

$\frac{R_k}{A'} = c \cdot N_c \cdot s_c \cdot i_c + q' \cdot N_q \cdot s_q \cdot i_q + 0{,}5 \cdot \gamma' \cdot B' \cdot N_\gamma \cdot s_\gamma \cdot i_\gamma$

Taşıma Gücü Faktörleri:

$N_q = e^{\pi \tan\phi'} \cdot \tan^2\!\left(45° + \frac{\phi'}{2}\right)$

$N_c = (N_q - 1) \cdot \cot\phi' \quad (\phi' > 0)$

$N_\gamma = 2(N_q - 1) \cdot \tan\phi'$

Tablo 8: Taşıma Gücü (ULS-GEO)

6.2 Oturma (SLS)

Anlık/Elastik Oturma:

$s_i = \frac{q \cdot B \cdot (1 - \nu^2)}{E_s} \cdot I_w$

Konsolidasyon Oturması (NC zemin):

$s_c = \frac{C_c}{1 + e_0} \cdot H \cdot \log\!\left(\frac{\sigma'_0 + \Delta\sigma'}{\sigma'_0}\right)$

Konsolidasyon Oturması (OC zemin, $\sigma'_f \leq \sigma'_p$):

$s_c = \frac{C_s}{1 + e_0} \cdot H \cdot \log\!\left(\frac{\sigma'_0 + \Delta\sigma'}{\sigma'_0}\right)$

Tek boyutlu sıkışma modülü ile:

$s = \int_0^{H} \frac{\Delta\sigma'}{E_{oed}} \, dz$

7. Zemin Araştırması Gereksinimleri

Tablo 9: Zemin Araştırması Gereksinimleri

TBDY 2018 Madde 16.4.2: Yerel zemin sınıfı (ZA–ZF) temel/kazık başlığı alt kotundan itibaren en üst 30 m için ortalama $V_{s30}$, $(N_{60})_{30}$ veya $(c_u)_{30}$ kullanılarak belirlenir.

Tablo 10: Zemin Araştırması Gereksinimleri

8. Deprem Koşulları — EN 1998-5 ve TBDY 2018

TS EN 1997-1 sismik tasarımı doğrudan kapsamaz; EN 1998-5 (TS EN 1998-5:2007) geoteknik sismik tasarım için ek kurallar sağlar. TBDY 2018 Bölüm 16 kapsamında:

Sıvılaşma kriteri (TBDY 2018 Madde 16.6.5):

$\left(N_1\right)_{60} < 30 \Rightarrow \text{Sıvılaşma potansiyeli araştırılacak}$

Güvenlik katsayısı (TBDY 2018 Madde 16.6.7):

$FS = \frac{CRR}{CSR} \geq 1{,}1$

Tablo 11: Deprem Koşulları — EN 1998-5 ve TBDY 2018

9. Sınır Durumu Kontrol Özeti

Tablo 12: Sınır Durumu Kontrol Özeti

10. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

10.1 Don Derinliği

Tablo 13: Don Derinliği

Saha Notu: Doğu Anadolu'da (Erzurum, Kars, Ağrı) don derinliği 3 m'yi aşabilmektedir; bu bölgelerde temel derinliği don derinliği kriterine göre belirlenir.

10.2 Yasal Zorunluluklar

Tablo 14: Yasal Zorunluluklar

11. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

• Kare temel: $B \times B = 2{,}0 \times 2{,}0$ m; gömülme: $D_f = 1{,}0$ m
• Kum: $c = 0$, $\phi' = 30°$, $\gamma = 18{,}0$ kN/m³; YASS: çok derin

İstenen: Karakteristik taşıma gücü $q_k$ ve TBDY 2018 tasarım taşıma gücü $q_t$.

Çözüm:

Adım 1 — Taşıma gücü faktörleri ($\phi' = 30°$):

$N_q = e^{\pi \tan 30°} \cdot \tan^2\!(60°) = e^{1{,}814} \cdot 3{,}0 = 18{,}40$

$N_c = (18{,}40 - 1) \cdot \cot 30° = 17{,}40 \times 1{,}732 = 30{,}14$

$N_\gamma = 2(18{,}40 - 1) \cdot \tan 30° = 34{,}80 \times 0{,}577 = 20{,}10$

Adım 2 — Şekil faktörleri (kare, $B/L = 1$):

$s_q = 1 + \frac{B}{L} \tan\phi' = 1 + 1 \times 0{,}577 = 1{,}577$

$s_\gamma = 1 - 0{,}4 \cdot \frac{B}{L} = 1 - 0{,}4 = 0{,}600$

Adım 3 — Sürşarj: $q' = 18{,}0 \times 1{,}0 = 18{,}0$ kN/m²

Adım 4 — Karakteristik taşıma gücü ($c = 0$):

$q_k = q' \cdot N_q \cdot s_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma \cdot s_\gamma$

$q_k = 18{,}0 \times 18{,}40 \times 1{,}577 + 0{,}5 \times 18{,}0 \times 2{,}0 \times 20{,}10 \times 0{,}600$

$q_k = 522{,}1 + 217{,}1 = 739{,}2 \text{ kPa}$

Adım 5 — Tasarım taşıma gücü (TBDY 2018 Tablo 16.2, $\gamma_{Rv} = 1{,}40$):

$q_t = \frac{q_k}{\gamma_{Rv}} = \frac{739{,}2}{1{,}40} = \mathbf{527{,}9 \text{ kPa}}$

Kontrol: Kum ZD sınıfı, $\phi' = 30°$ için tipik 200–300 kPa aralığı; TBDY 2018 katsayısıyla 528 kPa makul → TBDY 2018 Madde 16.8.2 sağlanmıştır.

Problem 2 — Orta

Veriler:

• Şerit temel: $B = 1{,}5$ m, $L \gg B$ → $B/L = 0$; $D_f = 1{,}2$ m
• $c' = 10{,}0$ kPa, $\phi' = 25°$; $\gamma_1 = 18{,}0$ kN/m³, $\gamma_2 = 19{,}0$ kN/m³
• YASS: Temel tabanından 2 m aşağıda; Yaklaşım: DA2 (A1+M1+R2)
• Karakteristik kolon yükü: $G_k = 250$ kN/m, $Q_k = 50$ kN/m

Çözüm:

Adım 1 — DA2: M1 kümesi (parametreler katsayılanmaz): $c'_d = 10{,}0$ kPa, $\phi'_d = 25°$

Adım 2 — Taşıma gücü faktörleri ($\phi' = 25°$):

$N_q = e^{\pi \tan 25°} \cdot \tan^2\!(57{,}5°) = 10{,}66$

$N_c = (10{,}66 - 1) \cdot \cot 25° = 9{,}66 \times 2{,}145 = 20{,}72$

$N_\gamma = 2(10{,}66 - 1) \cdot \tan 25° = 19{,}32 \times 0{,}466 = 9{,}00$

Adım 3 — Şerit temel: tüm şekil faktörleri 1,0.

Adım 4 — Karakteristik taşıma gücü:

$q_k = c' \cdot N_c + q' \cdot N_q + 0{,}5 \cdot \gamma_2 \cdot B \cdot N_\gamma$

$q_k = 10{,}0 \times 20{,}72 + (18{,}0 \times 1{,}2) \times 10{,}66 + 0{,}5 \times 19{,}0 \times 1{,}5 \times 9{,}00$

$q_k = 207{,}2 + 230{,}3 + 128{,}3 = 565{,}8 \text{ kPa}$

Adım 5 — DA2: R2 kümesi tasarım direnci ($\gamma_{R,v} = 1{,}40$):

$R_d = \frac{q_k \cdot A'}{\gamma_{R,v}} = \frac{565{,}8 \times 1{,}5}{1{,}40} = 606{,}2 \text{ kN/m}$

Adım 6 — A1 kümesi tasarım yük:

$V_d = 1{,}35 \times 250 + 1{,}50 \times 50 = 337{,}5 + 75{,}0 = 412{,}5 \text{ kN/m}$

Adım 7 — Kontrol ($V_d \leq R_d$):

$q_0 = \frac{V_d}{B} = \frac{412{,}5}{1{,}5} = 275{,}0 \text{ kPa} \leq R_d/B = 404{,}1 \text{ kPa} \quad \checkmark$

Sonuç: ULS-GEO koşulu sağlanmıştır. $q_0 / q_t = 275 / 404 = 0{,}68 < 1{,}0$ → yeterli güvenlik.

Kontrol: TBDY 2018 Madde 16.8.2 ve TS EN 1997-1 Madde 6.5.2 sağlanmıştır.

Problem 3 — Zor

Veriler:

• Bölge: İzmir; $M_w = 7{,}5$; Derinlik: $z = 5{,}0$ m; YAS: 1,5 m
• $\gamma = 18{,}5$ kN/m³; $\gamma_{sat} = 20{,}0$ kN/m³
• Ham SPT: $N_{ölçülen} = 12$; $E_r = 60\%$ → $C_E = 1{,}0$; $C_B = C_S = 1{,}0$
• FC = 8%; PI = 5% < 12 → sıvılaşabilir; İzmir DD-2: PGA = 0,40g

Çözüm:

Adım 1 — Efektif gerilme:

$\sigma_v = 18{,}5 \times 1{,}5 + 20{,}0 \times 3{,}5 = 27{,}75 + 70{,}0 = 97{,}75 \text{ kPa}$

$\sigma'_v = 97{,}75 - 9{,}81 \times 3{,}5 = 97{,}75 - 34{,}3 = 63{,}45 \text{ kPa}$

Adım 2 — $C_N$:

$C_N = \sqrt{\frac{100}{63{,}45}} = 1{,}255 \leq 1{,}7$

Adım 3 — $(N_1)_{60}$:

$\left(N_1\right)_{60} = 12 \times 1{,}255 \times 1{,}0 = 15{,}1$

Adım 4 — İnce dane düzeltmesi (FC = 8% → $\Delta = 3{,}0$):

$\left(N_1\right)_{60,cs} = 15{,}1 + 3{,}0 = 18{,}1$

Adım 5 — CRR (TBDY 2018 Ek 16B, Denklem 16B.4):

$CRR_{7{,}5} = \frac{1}{34-18{,}1} + \frac{18{,}1}{135} + \frac{50}{(10 \times 18{,}1 + 45)^2} - \frac{1}{200}$

$= 0{,}0629 + 0{,}1341 + 0{,}000988 - 0{,}005 = 0{,}193$

Adım 6 — MSF ($M_w = 7{,}5$): MSF = 1,0 → $CRR_{M_w} = 0{,}193$

Adım 7 — CSR:

$r_d = 1{,}0 - 0{,}00765 \times 5{,}0 = 0{,}962$

$CSR = 0{,}65 \times \frac{97{,}75}{63{,}45} \times 0{,}40 \times 0{,}962 = 0{,}65 \times 1{,}541 \times 0{,}40 \times 0{,}962 = 0{,}385$

Adım 8 — Güvenlik sayısı:

$FS = \frac{CRR}{CSR} = \frac{0{,}193}{0{,}385} = \mathbf{0{,}50}$

Sonuç: $FS = 0{,}50 < 1{,}10$ → Sıvılaşma riski MEVCUT (TBDY 2018 Madde 16.6.7).

Kontrol: $(N_1)_{60} = 15{,}1 < 30$ ve PI = 5% < 12% koşulları sağlandığından analiz zorunluydu. FS < 1,1 → zemin iyileştirmesi (vibro-kompaksiyon, taş kolonlar, kompaksiyon grouting) veya kazıklı temel TBDY 2018 Madde 16.9 uyarınca zorunludur.

12. Sık Yapılan Hatalar

1. YASS'ı göz ardı etmek: YASS temel tabanında veya üstünde ise taşıma gücü %30–50 azalabilir.
2. Geoteknik kategorisini düşük belirlemek: GK 1 sınırında ancak gerçekte GK 2–3 riski taşıyan yapılarda araştırma eksikliği.
3. DA yaklaşımı karıştırmak: Katsayı setleri (A/M/R) birbirine karıştırılarak yanlış kısmi faktör uygulanması.
4. TS EN 1997-1'i TBDY 2018'siz uygulamak: TBDY 2018 Tablo 16.2 katsayıları zorunludur; atıf gösterilmeden EN 1997-1 tek başına yeterli değildir.
5. Şekil faktörlerini unutmak: Kare ve dairesel temellerde şekil faktörleri taşıma gücünü %20–30 etkiler.
6. Don derinliğini göz ardı etmek: Doğu Anadolu'da don kaldırması (frost heave) temel hasarına yol açmaktadır.
7. Sıvılaşma analizini atlamak: FC < %12, YASS < 3 m ve $(N_{60}) < 30$ koşulları birlikte varsa analiz TBDY 2018 Madde 16.6.1 uyarınca zorunludur; yasal sorumluluk doğurur.

Kaynaklar

• TS EN 1997-1:2004 — Geoteknik Tasarım Bölüm 1: Genel Kurallar. TSE, Ankara.
• TS EN 1997-2:2007 — Geoteknik Tasarım Bölüm 2: Zemin ve Kaya Araştırması. TSE, Ankara.
• TS EN 1998-5:2007 — Depreme Karşı Yapıların Tasarımı: Bölüm 5 Geoteknik. TSE, Ankara.
• TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 16. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.
• TS EN ISO 22475-1 — Jeoteknik Etüt ve Deneyler: Numune Alma Yöntemleri. TSE.
• TS EN ISO 22476-3:2013 — Jeoteknik Etüt ve Deneyler: SPT. TSE.
• Das, B.M. (2019). Principles of Foundation Engineering, 9th Ed. Cengage Learning.
• Mungan, H. (2021). Eurocode 7 Standartına Göre Temellerde Taşıma Gücü. İKSAD Yayınevi.
• Durukan, S. vd. (2021). Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine (2018) Göre Zemin Sıvılaşması Değerlendirmesi. Türkiye Jeoloji Bülteni.
• Liao, S.S.C. & Whitman, R.V. (1986). Overburden correction factors for SPT in sand. J. Geotech. Eng., ASCE, 112(3), 373–377.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Zemin Taşıma Gücü Hesaplama
• Şev Stabilitesi Hesaplama
• SPT N30 Düzeltme Hesaplama