Yer hareketi yapida atalet kuvveti oluşturur. Yer hareketinin hizla soldan saga dogru oldugunu düşünün. Yer hareketi yapiyi hareket ettirmeye çalışırken, yapı temebellik yapmaya çalışacak, hareket etmemeye çalışacak, mevcut durumunu korumaya calisacaktir. Zaten deprem kuvveti dedıgimiz kuvvette aslinda atalet kuvvetinden başka bir şey değildir. DEPREM KUVVETI=ATALET KUVVETI=TEMBELLIK KUVVETI. Deprem dalgalarinin her zeminde ilerlemesi ve etkisi aynı olmaz. Deprem dalgalari kimi zeminlerde büyük şekıl değisikliklerine sebep olarak ilerlerken, kimi zeminlerde büyük sekil degisiklerine sebep olmaz. Depremde yapiya hasar verende zemindeki bu degişiklerin yapiya ne şekilde geçtiği ile ilgilidir(deprem dalgalarini ayrintili oğrenmek isteyenler P ve S dalgalarini arastirabilirler.Bu yazinın konusu P ve S dalgaari olmadıği için ayrintiya girmedim.Sadece dalga demekle yetindim.). Sıkı be sert zeminler sadece iletim gorevi yaparlar diyebiliriz.Sıkı ve sert zeminlerde sekil degisiklikleri gorulmez/az gorulur.Zeminin yumuşak olmasi ,boşluklu olmasi bu zeminin kolayca şekil değiştirebileceğinin bir gostergesidir.Zemin ne kadar boşluklu ve yumuşak ise yer hareketi aşamasinda ,zeminde o denli büyük sekil değişiklikleri meydana gelir. Zemindeki bu defisiklikler yapida atalet kuvvetleri oluşturur.Yani zemin sekil degistirirken yapida şekil degistirmemeye mevcudiyetini korumaya çalisir.Bu esnada olusan kuvvwtlerdir sorun olan. Anlayacagıniz uzere deprem kuvvetleri dışarida olusup yapiya dışaridan etkiyen kuvvetler değildir. Yer hareketine maruz kalan yapınin konumunu korumak icin yer hateketine karsilık vermek amaciyle kendisinin oluşturduğu kuvvetlerdir. Yer hareketleri zemin muhteviyatina gore değisik sekilde yapıda atalet kuvveti oluşturur. Yani kaya bir zeminde deprem dalgalarinin olusturacagi sekil degisiklerinin yapida olusturacaği atalet kuvvetleri farklı, balçık bir zeminde, zemin değişikliklerinin(deprem dalgası nedeniyle) yapıda olusturacagı kuvvetler farklidir. Bazi zeminler atalet kuvvetlerinin buyuturken baxilari fazla etkili olmaz.Bu yuzdendir ki zeminin hareketinin yapidaki atalet kuvvetlerini ne denli buyuteceginin keztirilmesi gerekir.Bu yuzden tüm yonetmelikletde zemine baglı deprem kuvvetleri buyütme katsayiları kullanilir. Bildigimix bir ornek diye soyluyorum, su an kallandigimiz S(T) deprem buyutme katsayisidir.Bu katsayi 1 olabilirken bildiginiz uzere 2.5 de olabilmekte.Buyutme katsayilarinda zemin hakim periyodu kadar, yapininda pwroyodu etkilidir.En tehlikeli durum bu ikisinin çakışmasidir.
TBDY2016 da zemin cinslerine gore yapida olusmasi muhtemel kuvvetin ne kadar buyuyebilecegi hususunda tablolar koymustur. En kotu zemin deprem kuvvetlerini en fazla büyüten zemin, en iyi zemin ise buyutmenin olmadigi yada cok az olduğu zemindir.Yonetmeliklerde de bu dikkate alinmıstir. TBDY2016 da yapi kutlesi ile çarpılarak deprem kuvvetinin bulunmasini saglayan ivme tasarim spektral ivme katsayisidir. Tasarim spektral ivme katsayisi da, deprem tehlike haritalarinda bölgelere gore tanimlanmıs spektral ivme katsayisi zemin etki katsayisi ile carpilarak bulunur.Spektral ivme katsayilari deprem tehlike haritalarinda belirtilmjs oluup kabaca , deprem bölgeleri haritası siyebiliriz(simdiki durum ornek gosterilmek amaciyle ve konu daha iyi anlaşilsin diye boyle bir örnek ğosterilmistir.Yoksa bu harita TBDY2016 icin deprem tehlike haritalaridir). Faylarin gectigi buyuk depremlerin sözkonusu oldugu bölgelerde spektral ivme katsayilari buyuktur(deprem ivmesi olarak düsünmenizde bir sakinca yok). TBDY2016 da ise zeminler en iyisi ZA olmak uzere ZA,ZB,ZC,ZD,ZE ve ZF olarak 6 kısim olarak sinıflandırilmıştir. En kotu zemin ise ZF zemini düşünulmüştür. TBDY2016 da ZA zemin sinıfi saglam ve sert kayalari temsil etmekte, ZB cok sikı çakıl ve nispeten zayıf kayaları temsil etmektedir. Ülkemizdeku en kötü zemin sınıfını temsil eden ZF ise göcme riskine sahip cok zayıf zeminleri, cok çok yumuşak zeminleri temsil etmektedir.Bu zeminlerde zaten yapılaşma yadaklanmıştir. Anca ozel zemin calismaları neticesi bir çalısma yapılmasına izin verilmistir.
Depreme gore tasarimda kullanacagimiz ivme, zeminin etkisi ile carpilarak kullanilmaktadır.Eger zemin bozuk ise zemin etki katsayisi büyuk olmakta.Bu yuzden kotu zeminlerin depremi büyüttüğu soylenmektexir ki bu dogru bir teshistir. ( Sds) =tasarim spektral ivme katsayisi derseniz, bu degerin bulunmasi icin ilgili yerdeki deprem tehlikesini belirten ivme degerinin , zemin etki katsayisi ile carpilmasinin gerektigini soyleyebiljrsiniz. (Ss) deprem tehlike haritasindan buldugunuz ivme katsayisi olsun.Deorem tehlikesi ne kadar buyukse (Ss) de o denli buyuk bir sayidir. O halde bu ivme yi zemin etkisi ile carparsaniz(zemin buyutmesi) tasarima esas deprem kuvveti icin ivme katsayisini bulmus olursunuz. Yani
Sds=Ss x F……(F=zemin büyütme etkisi).
Gordugunuz uzere yapda hesaba esas deprem kuvvetinin belirlenmesinde iki onemli husus mevcut.Bolgenin deprem tehlikesi, zemin yapi etkilesimi.( F )katsayisinin , yani seprem buyutme katsayısinin(zemin etki katsayısi demek daha dogru) zemin cinsine gore nasil degistigine şöyle kabaca bir bakalim. Daha once dediklerimizi hatırlayacak olursak, dayanimi yuksek sert zeminlerin depremi buyurmedigini, yumusak zeminlerin ise atalet kuvvetlerini artiricı etkisinin oldugunu soylemistik. O halde ZA sinifi zeminde (F) nispeten kücük olmali, ZF sinıfı zeminde ise büyük olmali. Zaten yazinin başından beri bunu söylemiyormuyuz ?. Fark okuyucu tarafindan iyi anlasilsin diye (Ss )harita spektral ivme katsayısınin (deprem tehlike haritasu yani deprem bolgeleri haritası)0.25 oldugu durumu dikkate aldim. Bu durumda zemin buyutme katsayisi ZA zemin icin 0.8 iken, ZF zemin icin 2.4 dur. ..
Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Muhendisi
ESKISEHIR
0.5.4.1.9.7.3.0.1.5.1
