Kar verilerinin istatistiksel analizi ve Doğu Karadeniz bölgesinin zemin kar yükü haritasının oluşturulması

Türkiye’de, özellikle Doğu Karadeniz bölgesinde, yapılar üzerinde biriken karın tasarım kar yükünden fazla olması sonucu pek çok çatı çökmekte veya hasar görmektedir. Modern standartlarda çatı kar yükü, tasarım zemin kar yükü ile dönüşüm katsayıları çarpılarak hesaplanır. Bu çalışmanın amacı, Doğu Karadeniz bölgesindeki tasarım zemin kar yüklerinin değişimini en hassas şekilde veren bir harita oluşturmak ve Türk standartlarından TS 498 ve TS 7046’nın konuya yaklaşımını irdelemektir. Bunun için Doğu Karadeniz bölgesi ve civarındaki 32 adet meteoroloji istasyonunun kar verileriyle her istasyon için 50 yıllık zemin kar yükü istatistiksel analiz yöntemleri ile belirlendi. Belirlenen bu yükler kullanılarak bölgenin zemin kar yükü haritası konumsal enterpolasyonla oluşturuldu. Elde edilen sonuçlardan TS.498’deki zemin kar yüklerinin emniyetsiz olduğu, TS.7046’daki istatistiksel analiz yönteminin bazı durumlarda uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.

Statistical analysis of ground snow data and construction of the ground snow load map of the Eastern Blacksea region

In Turkey, especially in the Eastern Black Sea region, many of the roof collapses or damages occur because of heavy snowfall exceeding the maximum depth for design. Roof snow loads specified for structural design in modern standards are calculated as the product of a design ground snow load and conversion factors. The aim of this study is to construct a map to present the variation of the ground snow loads in Eastern Black Sea region precisely and, to discuss the approaches in Turkish standards of TS 498 and TS 7046. For the purpose, 50-year ground snow loads for 32 meteorology stations in the Eastern Black Sea region and adjacent cities were determined by statistical analysis using the snow data obtained from the stations. Using these loads, ground snow load map of the region was constructed by spatial interpolation method. It is concluded that ground snow loads suggested by TS_498 are not safe, and TS 7046 that suggest statistical analysis only to evaluate ground snow loads is not appropriate for some cases.

___

  • 1.O'Rourke, M. J., Redfield, R., Bradsky, P.V., Uniform Snow Loads on Structures, Journal of the Structural Division, 108, Stl2, 2781-2798, 1982.
  • 2.Rusten, A., Sack, R. L., Molnau, M., Snow Load Analysis for Structures, Journal of the Structural Division, 106, Stl, 11-21, 1980.
  • 3.Sack, R. L., Designing Structures for Snow Loads, Journal of Structural Engineering,115,2,303-315,1989.
  • 4.Ellingwood, B., O'Rourke, M. J., Probabilistic Models of Snow Loads on Structures,Structural Safety, 2, 4, 291-299, 1985.
  • 5.Newark, M. J., Welsh, E., Morris, R. J., Dnes, W. V., Revised Ground Snow Loads for the 1990 National Building Code of Canada, Canadian Journal of Civil Engineering, 16, 3, 267-278, 1989.
  • 6.Ellingwood, B., Redfield, R., Ground Snow Loads for Structural Design, Journal of Structural Engineering, 109,4,950-964, 1982.
  • 7.Durmaz, M., Doğu Karadeniz Bölgesindeki Çatıların Optimum Kar Yüklerinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003.
  • 8.Soukhov, D., The Probability Distribution Function for Snow Load in Germany, http://www.uni-leipzig.de/~massivb/institut/lacer/lacer03/103_25.pdf, 2002.
  • 9.Thorn, H., Distribution of Maximum Annual Water Equivalent of Snow on the Ground, Monthly Weather Review, 94, 4, 265-271, 1966.
  • 10.O'Rourke, M. J., Stiefel, U., Analysis of Roof Snow Load Case Studies- Uniform Loads, CRREL Report, 83, Hanover, N. H., 1983.
  • 11.Tobiasson, W., Redfield, R., Snow Loads for the United States, CRREL Report, Hanover, N. H., 1983.
  • 12.Tobiasson, W., Greatorex, A., Snow Loads for the United States, CRREL Report,Hanover, N. H., 1996.
  • 13.Boyd, D. W., Maximum Snow Depths and Snow Loads on Roofs in Canada, Proceedings of the 29th Annual Meeting Western Snow Conference, Ottawa, Canada, 1961.
  • 14.Steyaert, L., Estimating Water Equivalent Snow Depth from Related Meteorological Variables, NUREG/CR-1389, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C., 1980.
  • 15.Izumi, M., Mihashi, H., Takahashi, T., Statistical Properties of the Annual Maximum Series and a New Approach to Estimate the Extreme Values for Long Return Periods, First International Conference on Snow Engineering, Santa Barbara,California, 1988.
  • 16.Ellingwood, B., Statistical Tests of Environmental Load Data, Journal of Structural Engineering, 110, 6, 1400-1404, 1983.
  • 17.Filliben, J. J., The Probability Plot Correlation Coefficient Test for Normality,Technömetrics, 17, 1, 111-117, 1975.
  • 18.Del Corso, R., Snow Loads on Structures: Research and Standardization., http://bativille.cstb.fr/CenStarWS/Univ_Pisa.pdf, 2002.
  • 19.Simiu, E., Filliben, J. J., Probability Distributions of Extreme Wind Speeds, Journal of the Structural Division, 102, St9, 1861-1877, 1976.
  • 20.Simiu, E., Bietry, J., Filliben, J. J., Sampling Errors in Estimation of Extreme Winds, Journal of the Structural Division, 104, St3, 491-501, 1978.
  • 21.Simiu, E., Heckert, N. A., Filliben, J. J., Johnson, S. K., Extreme Wind Load Estimates Based on the Gumbel Distribution of Dynamic Pressures: An Assesment, Structural Safety, 23, 2001, 221 -229, 2001.
  • 22.Del Corso, R., Formichi, P., Stiefel, U., Recent European Research Advances Snow Loading and Their Possible Implementation in the Eurocodes, Prograssive Structural Engineering Material, 2, 5, 483-494, 2000.
  • 23.Tobiasson, W., Greatorex, A., Database and Methodology for Conducting Site Specific Snow Load Case Studies for the United States in Snow Engineering, Recent Advances in Proceedings of the Third International Conference on Snow Engineering, Sendai, Japan, 1996.
  • 24.T.S.E., Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, TS-498, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1997.
  • 25.T.S.E., Yapıların Tasarımı İçin Esaslar- Çatılardaki Kar Yüklerinin Tespiti, TS-7046, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1989.