İSTANBUL TEKNİ K ÜNİ VERSİ TESİ FEN Bİ Lİ MLERİ ENSTİ TÜS Ü
DEPRE M BÖLGELERİ NDE YI ĞMA YAPI TAS ARI MI NI N YÖNET MELİ ĞE GÖRE İ NCELENMESİ
YÜKSEK Lİ SANS TEZİ Mi mar Nurgül AKGÜNDÜZ
OCAK 2004
Anabili m Dalı : Mİ MARLI K Progra mı : YAPI Bİ LGİ Sİ
ĠSTANBUL TEKNĠ K ÜNĠ VERSĠ TESĠ FEN BĠ LĠ MLERĠ ENSTĠ TÜS Ü
DEPRE M BÖLGELERĠ NDE YI ĞMA YAPI TASARI MI NI N YÖNET MELĠ ĞE GÖRE Ġ NCELENMESĠ
YÜKSEK LĠ SANS TEZĠ Mi mar Nurgül AKGÜNDÜZ
(502011141)
OCAK 2004
Tezi n Enstitüye Veril diği Tari h : 22 Aralı k 2003 Tezi n Savunul duğu Tari h : 14 Ocak 2004
Tez Danı Ģ manı : Doç. Dr. Bil ge IġI K
Di ğer Jüri Üyel eri Prof. Dr. Feri dun ÇI LI (Ġ. T. Ü.)
ÖNS ÖZ
Çalış ma mı n gerçekl eş mesi sırası nda yar dı mları nı ve yor uml arı nı esirge meyen, ki şisel kit aplı ğı nı bana açarak, her aşa mada değerli el eştirileri il e t ezi me yön veren, bu süreç i çerisi nde ki şisel ve mesl eki gelişimi me büyük kat kı da bul unan t ez danı ş manı m Doç. Dr. Bilge Işı k’a sonsuz teşekkürleri mi sunarı m.
Çalış mada ör nekl enmekt e ol an yı ğma yapı nı n sahi bi Dr. Y. Mi mar Ömer Aydeğer’e, yapı r öl evel eri ni n alı nması sırası nda sağl adı ğı kol aylı kl ar ve yapı il e ilgili ver miş ol duğu bil giler içi n teşekkürl eri mi sunarı m.
Çalış mal arı mın geliş mesi sırası nda manevi ve t ekni k dest ekl eri ni esirge meyen ve her za man yanı mda ol an sevgili dostları m; Özl em Di vandil er’e, Mi mar Dur muş Üst dağ’a, İnş. Müh. Er dem Al aybeyoğl u’ na ayrı ca teşekkürl eri mi sunarı m.
Her şeyden öt e, yıllardır bana ol an güvenl eri ni ve sevgil eri ni hi çbir za man kaybet meden akade mi k çalış mal arı mı sonuna kadar dest ekl eyen ve çalış ma mı n ort aya çı kması nda en büyük güç kaynağı m ol an; sevgili baba m Er ol Akgündüz’e, anne m Sai de Akgündüz’e, kar deşi m Er en Akgündüz’e, t ezi m süresi nce beni m kadar yor ul an ve maddi manevi en büyük dest ekçi m olan sevgili dost um, abl am Ayşegül Akgündüz’e sonsuz teşekkürl eri mi sunarak, bu çalış ma mı aile me it haf ederim.
Ġ ÇĠ NDEKĠ LER
KI SALT MALAR vi
TABLO LĠ STESĠ vii
ġEKĠ L LĠ STESĠ viii
SE MBOL LĠ STESĠ xii
ÖZET xi v
SUMMARY xviii
1. GĠ RĠ ġ 1
1. 1 Amaç 1
1. 2 Kaps a m 2
2. YAPI LARDA DEPRE M KUVVETLERĠ NĠ N OLUġ MASI 4
2. 1 Depre m Hareketi 4
2. 1. 1 Yer küreni n Yapı sı 4
2. 1. 2 Depre mleri n Ol uşumu ve Özelli kl eri 5
2. 1. 3 Depre m Türl eri 9
2. 1. 4 Depr e m Para met releri 10
2. 1. 5 Tür ki ye’de Depre m 15
2. 2 Ze mi nl er ve Ze mi nl eri n Depre m Kuvvetleri Altı ndaki Davranı Ģları 19
2. 2. 1 Depre mde Ze mi n Şartları nı n Rol ü 19
2. 2. 1. 1 Depr e m Spektr umu 19
2. 2. 2 Ze mi n Türl eri ve Özelli kl eri 20
2. 2. 3 Ze mi n Dur umunun Depre m Titreşi mleri ne Et kisi 23 2. 2. 4 Depre m Hasarı nı Et kileyen Ze mi n Koşulları 26
2. 2. 4. 1 Depre m Hareketini n Yükselt gen mesi 27
2. 2. 4. 2 Ze mi n Tabakal arını n Sı vılaş ması 29
2. 2. 4. 3 Göç mel er ve Ot urmal ar 31
2. 2. 4. 4 Toprak Kay mal arı 32
2. 2. 4. 5 Yapı – Ze mi n Et kileşi mi 32
2. 2. 5 Ze mi n Özelli kl eri ve Yapı Hasar İlişkileri 34 2. 3 Yapıl ar ve Yapıl arın Depre m Kuvvetl eri Altı ndaki Davranı Ģl arı 36 2. 3. 1 Yapıl arı n Özelli kl eri ve Sı nıflandırıl ması 36
2. 3. 1. 1 Yı ğ ma Yapıl ar 36
2. 3. 1. 2 Kar kas Yapıl ar 37
2. 3. 2 Yapıl ara Et ki yen Yükl er 38
2. 3. 3 Taşı yı cı Sist e mlerde Te mel Esasl ar 41
2. 3. 3. 1 Taşı yı cı Sist e m Mal ze mel eri ni n Te mel Özelli kl eri 42 2. 3. 3. 2 Taşı yı cı Sist e mler İçi n Te mel Koşullar 44
2. 3. 4 Yapıl arı n Depre m Kuvveti Altı ndaki Davranı şl arı 49
2. 3. 5 Yapıl arda Gözl e mlenen Hasar Sebepl eri 58
2. 3. 6 Depre me Dayanı klı Yapı Tasarı mı Genel Esasl arı 61
2. 4 Böl üm Sonuçl arı 63
3. YI ĞMA YAPI LAR VE DEPRE M TASARI MI 64
3. 1 Giri Ģ 64
3. 2 Yı ğ ma Yapıl arı n Temel Özelli kl eri 65
3. 2. 1 Genel 65
3. 2. 1. 1 Rijitli k 65
3. 2. 1. 2 Sünekli k 66
3. 2. 1. 3 Çek me ve Bası nç Mukave meti 66
3. 2. 1. 4 El astisite ve Makasl a ma Modül ü 66
3. 2. 2 Yı ğma Yapıl arda Mi mari Gereksi ni mler 67
3. 2. 3 Yı ğma Yapı Çeşitleri 68
3. 2. 3. 1 Donatısız Yı ğma Yapıl ar (Pl ai n Masonr y) 69 3. 2. 3. 2 Çerçeveli Yı ğma Yapıl ar ( Confi ned Masonr y) 69 3. 2. 3. 3 Donatılı Yığma Yapılar ( Rei nforced Masonr y) 70
3. 3 Yı ğ ma Yapı Mal zemel eri 71
3. 3. 1 Tuğl a Yapı Mal zemesi 71
3. 3. 1. 1 Har man Tuğl ası 71
3. 3. 1. 2 Fabri ka Tuğl ası 72
3. 3. 1. 3 Tuğl a Duvar Özelli kl eri ve Ör gül eri 74
3. 3. 2 Taş Yapı Mal ze mesi 76
3. 3. 2. 1 Mol oz Taş 77
3. 3. 2. 2 Kaba Yonu Taş 77
3. 3. 2. 3 İnce Yonu Taş 77
3. 3. 2. 4 Kes me Taş 78
3. 3. 2. 5 Taş Duvar Özellikl eri ve Ör gül eri 78
3. 3. 3 Ker pi ç Yapı Mal zemesi 80
3. 3. 3. 1 Ker pi ç Duvar Özelli kl eri ve Ör gül eri 81
3. 3. 4 Bet on Bl ok ( Bri ket) Yapı Mal ze mesi 81
3. 3. 4. 1 Bet on Bri ket Duvar Özelli kl eri ve Ör gül eri 82
3. 3. 5 Harç Yapı Mal ze mesi 83
3. 4 Yı ğ ma Yapıl arı n Yükl er Altı ndaki Davranı Ģl arı 84 3. 4. 1 Yı ğma Yapı El e manl arı nda Te mel Geril me Dur u ml arı 84
3. 4. 2 Depre m Kuvvetl erini n Yapı sı 86
3. 4. 3 Depre m Kuvvetl eri Altı nda Yı ğma Duvarl arı n Davranışl arı 87
3. 4. 3. 1 Duvarl arı n Bası nç Dayanı mı 89
3. 4. 3. 2 Duvarl arı n Çek me Dayanı mı 91
3. 4. 3. 3 Taş Yı ğ ma Duvarları n Davr anı şı 92
3. 4. 3. 4 Tuğl a Yı ğma Duvarl arı n Davranışı 92
3. 4. 3. 5 Ker pi ç Yı ğma Duvarl arı n Davranışı 93 3. 4. 3. 6 Boşl ukl u veya Hafif Dol u Bet on Bl ok Duvarl arı n Davr anı şı 93 3. 4. 3. 7 Karı şı k Mal ze mel i Duvarl arı n Davr anı şı 94 3. 4. 4 Yükl er Altı nda Hat ılları n Davr anı şl arı 94
3. 4. 4. 1 Düşey Hatıllar 94
3. 4. 4. 2 Yat ay Hatıllar 94
3. 4. 5 Yı ğma Yapıl arı n Di na mi k Özelli kl eri 96
3. 4. 5. 1 At al et Kuvveti 96
3. 4. 5. 2 Yı ğma Yapıl arı n Di na mi k Özelli kl eri 96 3. 4. 5. 3 Yı ğma Yapıl arı n Yat ay Kuvvetl er Altı nda Davranışı 97
3. 4. 5. 4 Di yafra mları n Rijitli ği 101
3. 5 Yı ğ ma Yapıl arda Hasarl ar 101
3. 5. 1 Hasar Bi çi mleri 102
3. 5. 2 Hasar Nedenl eri 103
3. 5. 3 Ze mi n Yapı sı nı n Yapı Hasarı na Et kisi 106
3. 5. 4 Yapı nı n Göç me Mekani z ması 107
3. 5. 4. 1 Duvarl arı n Göç me Mekani z mal arı 108
3. 5. 4. 2 Kes me Duvarı nda Boşl ukl ar 110
3. 5. 4. 3 Boşl ukl ar Arası Dol u Duvar Parçası nda Kay ma Kırıl ması 111 3. 5. 5 Yı ğma Yapı Hasarları nı n Sı nıflandırıl ması 112
3. 5. 5. 1 Az Hasarlı Yığma Duvarl ar 113
3. 5. 5. 2 Ort a Hasarlı Yığma Duvarl ar 113
3. 5. 5. 3 Ağır Hasarlı Yığma Duvarl ar 114
3. 5. 5. 4 Çeşitli Hasar Derecesi Tabl ol arı 115
3. 5. 6 Genel Onarı m İl keleri 116
3. 6 Yönet meli ğe Göre Depre me Dayanı klı Yığ ma Yapı Tasarı mı 117 3. 6. 1 Depre me Dayanaklı Tasarı m Genel Ol gul ar 117
3. 6. 2 Kat Sayısı ve Yüksekli kl eri 119
3. 6. 3 Te mell er 120
3. 6. 4 Taşı yı cı Duvarl ar 121
3. 6. 4. 1 Duvarl arı n Pl anda Düzenl enmesi 121
3. 6. 4. 2 Duvar Mal ze mel eri 121
3. 6. 4. 3 Duvar Kalı nlı kl arı 123
3. 6. 4. 4 Duvar Uzunl uk ve Açı klı kl arı 124
3. 6. 4. 5 Duvar Boşl ukl arı 125
3. 6. 5 Taşı yı cı Ol mayan Duvarl ar 127
3. 6. 6 Lent ol ar ve Hatıllar 127
3. 6. 7 Döşe mel er 130
3. 6. 8 Çatılar 130
3. 7 Depre m Geçi r miĢ Hasarlı ve Hasarsı z Yı ğ ma Yapı Örnekl eri 131
3. 7. 1 Hasarlı Yığma Yapı Ör nekl eri 131
3. 7. 2 Hasarsı z Yı ğma Yapı Ör nekl eri 139
3. 7. 2. 1 İst anbul’ da Hasarsı z Bir Yı ğ ma Yapı Ör neği 142
3. 7. 3 Sonuçl ar 148 4. SONUÇLAR 149 KAYNAKLAR 152 EK A 157 EK B 164 ÖZGEÇMĠ ġ 171
KI SALT MALAR
P : Pri mer depre m dal gal arı
S : Seconder depre m dal gal arı
GMT : Gr een wi ch Mean Ti me (Gr een wi ch saati) MM : Mer calli Cet veli
MS K : Me dvedev- Sponheur- Karni k Şi ddet Cet veli KAF : Kuzey Anadol u Fayı
DAF : Doğu Anadol u Fayı BBK : Bi tlis Bi ndir me Kuşağı EGS : Ege Gr aben Si st e mi TS : Tür k St andartl arı DOHT : Dol u har man t uğl ası DEHT : Deli kli har man t uğl ası
N : Nor mal kuvvet
M : Eğil me kuvveti ( mo ment )
V : Kes me kuvveti
SI A : İsvi çre İnşaat Mühendi sleri ve Mi marl arı Birli ği Standar dı Ġ TÜ : İst anbul Tekni k Üni versitesi
BS : British St andarts (İngili z St andartl arı)
ABYYHY98 : Af et Böl gel eri nde Yapıl acak Yapıl ar Hakkı nda Yönet meli k 1998
TABLO LĠ STESĠ
Sayf a No
Tabl o 2. 1 Şi ddet – Magnit üd Değerleri Dönüşü ml eri... 12
Tabl o 2. 2 Şi ddet, ze mi n i vmesi, yapı ti pl eri ndeki hasar arasındaki ilişkil er... 13
Tabl o 2. 3 Tür ki ye’ de meydana gel en öne mli depre ml er... 17
Tabl o 2. 4 Ze mi n Gr upl arı... 21
Tabl o 2. 5 Yer el Ze mi n Sı nıfl arı... 21
Tabl o 2. 6 Et ki n yer i vmesi kat sayı sı ( A0) ... 22
Tabl o 2. 7 Bi na öne m kat sayı sı (I) ... 22
Tabl o 2. 8 Spektr u m Kar akt eristi k Peri yotl arı... 23
Tabl o 2. 9 Ze mi n büyüt me kat sayıl arı... 28
Tabl o 2. 10 Ya pı ya Et ki yen Yükl er... 40
Tabl o 2. 11 Mal ze me çeşi di ne göre yapı sı nıfl andır ması... 54
Tabl o 3. 1 Bi çi ml eri ne ve bası nç dayanı ml arı na göre har man t uğl al arı ……….. 72
Tabl o 3. 2 Har man t uğl ası nı n boyutları... 72
Tabl o 3. 3 Fabri ka t uğl al arı nı n birim haci m ağırlı kl arı ve bası nç dayanı ml arı... 73
Tabl o 3. 4 Fabri ka t uğl ası an ma yüksekli kl eri ve bi çi m kat sayıl arı... 74
Tabl o 3. 5 Doğal yapı t aşl arı nı n bası nç ve eğil mede çek me dayanı ml arı ……… 77
Tabl o 3. 6 Ker pi ç ça mur unun çek me deneyi sonuçl arı na göre sı nıfl andırıl ması. 81 Tabl o 3. 7 Bet on bl ok ve bri ketl eri n bası nç mukave metl eri... 82
Tabl o 3. 8 Har ç karışı mları... 83
Tabl o 3. 9 Har çl ar da Mini mu m Basınç Dayanı ml arı... 84
Tabl o 3. 10 Yı ğ ma Yapıl ar i çi n hasar krit erl eri... 115
Tabl o 3. 11 Yı ğ ma yapıl ar i çi n hasar krit erl eri ... 119
Tabl o 3. 12 İzi n veril en en fazl a kat sayı sı... 111
Tabl o 3. 13 Duvar altı te mell eri ne ilişki n koşull ar... 120
Tabl o 3. 14 Sı caklı ğa göre duvar altı te mell eri boyutl arı... 121
ġEKĠ L LĠ STESĠ
Sayf a No
ġekil 2. 1 Yer küreni n Yapı sı... 4
ġekil 2. 2 Dünyayı Ol uşt uran Levhal ar... 5
ġekil 2. 3 Levha Har eketl eri... 5
ġekil 2. 4 Depre m Odağı ve Deprem Mer kezi... 6
ġekil 2. 5 El asti k Serbestlenme Kura mı... 7
ġekil 2. 6 Kaya kat manı nı n içi nden geçen fay... 7
ġekil 2. 7 Çitte yer değişi mi ( Fay atı mı) ... 7
ġekil 2. 8 Nor mal fayl anmada bl okta çökünt ü ve yükselti... 8
ġekil 2. 9 Fay Ti pl eri... 8
ġekil 2. 10 Şok Dal gal arı... 8
ġekil 2. 11 Si s mograf (depre m kaydedi ci) ve Sis mogra m (depre m kayıtları).... 15
ġekil 2. 12 Tür ki ye Depre m Böl gel eri Haritası... 16
ġekil 2. 13 Depre m spektrum grafi ği... 20
ġekil 2. 14 Spektrum katsayısı ve yapı doğal peri yodu... 23
ġekil 2. 15 Deği şi k ze mi n koşulları içi n ortal a ma i vme spektru ml arı... 26
ġekil 2. 16 Ze mi nl eri n sağl a mlı ğı ile depre m hasarları ilişkisi... 26
ġekil 2. 17 Kaya ve dol gu ze mi nl erde (a)uzaklı k-hı z , (b) uzaklı k-i vme ilişkisi 27 ġekil 2. 18 Başl angı ç dal gası nı n yüzeydeki yükselt gen mesi... 28
ġekil 2. 19 Sı vılaş ma sonucu yan yatan bir bi na, Adapazarı depre mi 1999... 29
ġekil 2. 20 Sı vılaş manı n grafi k anl atı mı... 29
ġekil 2. 21 Ot urabilir kat manı n davranışı... 31
ġekil 2. 22 Ar dı şı k göç meni n açı kl an ması... 31
ġekil 2. 23 Toprak kay mal arı - kayma yüzeyi... 32
ġekil 2. 24 Ze mi n t ürü-yapı katı ve depre m yükü ilişkileri... 35
ġekil 2. 25 Yı ğ ma ve bet onar me karkas siste m ör nekl eri... 36
ġekil 2. 26 Hı mı ş ve bağdadi duvar dokul arı... 37
ġekil 2. 27 Mal ze mel eri n El asti k, Lineer el asti k ve Pl asti k Davranışl arı... 42
ġekil 2. 28 Gevrek mal ze mel eri n davranışl arı... 43
ġekil 2. 29 Kuvvet ve şekil değiştirme ye bağlı sünekli k grafiği... 43
ġekil 2. 30 Çek me geril mesi sonucu mal ze mede ol uşan deformasyon... 46
ġekil 2. 31 Bası nç geril mesi sonucu mal ze mede ol uşan deformasyon... 46
ġekil 2. 32 Nari n el e manl arda bur ulma... 47
ġekil 2. 33 Kay ma geril mel eri... 47
ġekil 2. 34 Bi r biri ne di k geril mel er ile ol uşan kayma... 48
ġekil 2. 35 Bur ul ma kuvveti et kisi ndeki yapı ele manl arı nda dön me... 48
ġekil 2. 36 Eğil me dur uml arı... 48
ġekil 2. 37 Depre m hareketi ile yapıda ol uşan ters yönl ü kuvvetler... 49
ġekil 2. 39 Yapı peri yoduna bağlı depre m davranışları... 51
ġekil 2. 40 Yön değiştiren depre m hareketi ni n yüksek yapıl arda et kisi... 51
ġekil 2. 41 Üç katlı bir bi nanı n modeli ve modl arı... 53
ġekil 2. 42 Çer çeveli yapıları n deprem anı ndaki ti pi k bükül me for mu... 56
ġekil 2. 43 Ki tl esel perde duvarı n depre m anı ndaki ti pi k bükül me for mu... 56
ġekil 2. 44 Yu muşak kat hasarı... 58
ġekil 2. 45 Kı sa kol on hasarı... 58
ġekil 2. 46 Mi mari pl anl a mada yanlış ve doğr ul ar... 59
ġekil 2. 47 Kat döşe mel eri ni n aynı düzeyde ol ma ması, kol onda kay ma hasarı. 59 ġekil 2. 48 Eği mli arazilerde te mell eri n aynı yüksekli kt e ol ması gerekir... 59
ġekil 2. 49 Çer çevel erde süreksi zli k ve kol onl arı n yanlış ve doğr u dağıtı mı... 59
ġekil 2. 50 Güçl ü kol on ve yet erli kiriş... 60
ġekil 2. 51 Aşırı donatı çeli ği kullanı mı... 60
ġekil 2. 52 Kol on kiriş birleşi minde ankraj yet ersi zli ği sonucu hasarlar... 60
ġekil 2. 53 Döşe mede büyük boşl uk, di yafra m et kisi ni n azal ması... 62
ġekil 2. 54 Bur ul ma düzensi zli ği, hasar bekl enen böl ge... 62
ġekil 3. 1 Rijit yapılarda yanal yükler ile ol uşan hasarlar... 65
ġekil 3. 2 El ast o pl asti k et ki-şekil deği ştir me bağı ntısı... 66
ġekil 3. 3 Taşı yı cı duvarl arı n pl anda dağılı mı... 67
ġekil 3. 4 Yapıl arı n pl anda dağılı mı nda genel prensi pl er... 68
ġekil 3. 5 Bi nanı n böl üml endiril mesi... 68
ġekil 3. 6 Donatısız yı ğma duvar örnekl eri... 69
ġekil 3. 7 Bet onar me düşey hatılları n pl anda ti pi k yerleş me yerl eri... 70
ġekil 3. 8 Yı ğ ma duvarl ar yat ay donatıları n yerleştiril mesi... 70
ġekil 3. 9 (a) Donatılı çift duvar, (b) Donatılı boşl ukl u bl ok duvar... 70
ġekil 3. 10 Dol u ve düşey deli kli harma n t uğl al arı... 72
ġekil 3. 11 Düşey deli kli fabri ka t uğlaları... 73
ġekil 3. 12 Tuğl a duvar da örgü yardımı ile yükl eri n dağıtı mı... 75
ġekil 3. 13 Tuğl a duvarl arda köşe birleşi mleri... 75
ġekil 3. 14 Taş Duvarl ar... 76
ġekil 3. 15 Yuvarl ak, köşeli mol oz ve kes me t aş duvar dokul arı... 77
ġekil 3. 16 Taş duvar da bağl ayı cı taşlar... 78
ġekil 3. 17 Yı ğ ma duvarl arda çeşitli hatıl ve kenar det ayl arı... 79
ġekil 3. 18 Kaba yonu ve i nce yonu taş duvar örgül eri... 79
ġekil 3. 19 Mol oz taş ve kes me t aş duvar örgül eri... 79
ġekil 3. 20 Bet on bri ketler... 82
ġekil 3. 21 Bet on bl ok duvarı n köşe ör güsü... 83
ġekil 3. 22 Bası nç (a) ve çekme (b) kuvvetleri altı ndaki yı ğma el e manl arı... 85
ġekil 3. 23 Eğil me et kisi altı ndaki yığ ma yapı el e manl arı... 85
ġekil 3. 24 Eşkenar dört gen mer kezi çekirdek al an... 86
ġekil 3. 25 Mer kez dışı na düşen kuvvet - çekme geril mel eri ve çatla mal ar... 86
ġekil 3. 26 Bil eşke kuvvet e göre devril me (a) ve ezil me (b) et kileri... 86
ġekil 3. 27 Yapı el e manı nda ol uşan ezil me ve bur kul ma et kisi ndeki tahri bat... 86
ġekil 3. 28 Yı ğ ma duvar da yükl er... 87
ġekil 3. 29 Kes me duvarl arı nı n yanal kuvvetler altı nda davranı şı... 88
ġekil 3. 31 Der z kalı nlı ğı ile duvar bası nç dayanı mı arası ndaki ilişki... 90
ġekil 3. 32 Tuğl a-duvar-harç bası nç dayanı mları... 90
ġekil 3. 33 Har ç ve yı ğma el e manı nda geril mel er... 91
ġekil 3. 34 Tuğl a duvar da yükl er ve geril mel er... 91
ġekil 3. 35 Hatıl ti pl eri... 95
ġekil 3. 36 Eğrisel davranış ile kuvvetleri n lent o uçl arı ndan akt arıl ması... 95
ġekil 3. 37 Lent o üzeri nde eğrisel yük akt arıl ması... 95
ġekil 3. 38 Yet ersi z yüksekli k sonucu eğrisel davranışı n ol maması... 96
ġekil 3. 39 Depre m anı nda bi nanı n salı nı mları ve mar uz kal dığı at al et kuvveti 96 ġekil 3. 40 Yapıl arı n depre m davranışları nı n şe mati k ol arak göst eri mi... 98
ġekil 3. 41 Yı ğ ma yapıl arda yat ay kuvvetleri n dağılı mı... 99
ġekil 3. 42 Döşe mede geril me dağılımı ve defor masyon... 99
ġekil 3. 43 Yat ay yükün duvarl arda dağılı mı... 101
ġekil 3. 44 Yat ay yük altı nda yı ğma bi nal arda meydana gel en hasarlar... 102
ġekil 3. 45 Duvar ve döşe me arası nda ti pi k çatlakl ar... 102
ġekil 3. 46 Der zl erde ve köşede düşey çatlakl ar... 102
ġekil 3. 47 Duvarl arı n ayrıl ması... 102
ġekil 3. 48 Ana duvarı n eğil me ile yıkıl ması... 102
ġekil 3. 49 Ana duvarı n eğil me ile yıkıl ması... 103
ġekil 3. 50 Pencere aral arı nda ti pi k çaprazl ar... 103
ġekil 3. 51 Pencere aral arı nda ti pi k çapraz çatlakl ar... 103
ġekil 3. 52 Yapı köşesi ni n ve duvarları n kıs mi göç mesi... 103
ġekil 3. 53 Yapıl arda köşe hasarı... 104
ġekil 3. 54 Uygul anabilir bir köşe detayı... 104
ġekil 3. 55 Uzun doğr ult uda mesnetlen me mi ş duvar da ol uşan hasar... 105
ġekil 3. 56 Yer hareketi ve yapı davranışı... 106
ġekil 3. 57 Ya maca yerleşen yapı nı n depre mle birli kt e kay ması... 107
ġekil 3. 58 Sı vılaş ma sonucu yapı nın t oprağa gö mül mesi... 107
ġekil 3. 59 Depre m ze mi n hareketi sırası nda yapı nı n titreşi mleri... 107
ġekil 3. 60 Duvarl arda ol uşan eği k çek me çatlakl arı... 108
ġekil 3. 61 Ser best duran duvarı n göç me mekani z mal arı... 109
ġekil 3. 62 Yı ğ ma yapı da hasarlar... 109
ġekil 3. 63 Üst başl arı nda yet erli bi çi mde bağl anma mı ş yı ğma duvarl ar... 110
ġekil 3. 64 Yat ay yükl er altı nda boşlukl u duvarı n mar uz kal dığı kesit zorları... 111
ġekil 3. 65 Boşl ukl ar arası dol u duvar parçası na altı nda et ki yen kuvvetl er... 111
ġekil 3. 66 Hatılsız ve rijit döşe mesiz yapı da boşl ukl u duvarlar da hasar... 112
ġekil 3. 67 Az hasarlı duvarl ar... 113
ġekil 3. 68 Ort a hasarlı duvarl ar... 114
ġekil 3. 69 Ağı r hasarlı duvarlar... 115
ġekil 3. 70 Taşı yı cı duvarl arı n minimu m t opl a m uzunl uğu... 124
ġekil 3. 71 Yı ğ ma yapı mesnetlenmemi ş mini mu m duvar boyu... 125
ġekil 3. 72 Yı ğ ma yapı giri nti-çı kı ntıları, kapı ve pencere boşl ukl arı... 126
ġekil 3. 73 Yı ğ ma yapıl arda dış cephe boşl uk oranı... 126
ġekil 3. 74 Yat ay ve düşey hatıllarda mini mu m donatılar... 128
ġekil 3. 75 Düşey hatılları n yapıla ması içi n önce duvarl ar örülecektir... 128
ġekil 3. 77 Ça mur harçlı, yı kılan taş yapıl ar... 131
ġekil 3. 78 Pencerel er arası duvarı nda kes me çatlakl arı... 132
ġekil 3. 79 Hatılsız ve büyük boşl ukl u yapı da ağır hasar... 132
ġekil 3. 80 Hatıllı ve küçük boşl ukl u ayakt a kal an yı ğma yapılar... 132
ġekil 3. 81 1995 Di nar Depre mi... 132
ġekil 3. 82 1970 Gedi z Depre mi... 132
ġekil 3. 83 1970 Gedi z Depre mi... 133
ġekil 3. 84 1995 Di nar Depre mi... 133
ġekil 3. 85 Yı kıl mış mol oz taş bir yapı... 134
ġekil 3. 86 Köt ü köşe bağl antısı sonucu yı kılan duvar... 134
ġekil 3. 87 Hasarlı bir taş yı ğma yapı... 134
ġekil 3. 88 Hatıllı, ayakt a ol an bir yapı... 134
ġekil 3. 89 Mur at bağı Köyü İl kokulu bi nası, 1983 Erzur um Depre mi... 135
ġekil 3. 90 Ort a hasarlı bir t uğl a yı ğma yapı... 135
ġekil 3. 91 Üst başl arı ndan yet ersi z bağl anmış yı ğma yapı... 135
ġekil 3. 92 Yı ğ ma yapıl arda çeşitli hasarlar... 136
ġekil 3. 93 Ça mur harçl a yapıl mış zayıf bağl antılı t uğl a yapı... 136
ġekil 3. 94 Har çsı z, ağır taş kapl a malı hatılsız taş yapıl ar... 136
ġekil 3. 95 Ti pi k bir kerpi ç yapı örneği... 137
ġekil 3. 96 Hasarlı bir kerpi ç yapı... 137
ġekil 3. 97 Sult andağı depre mi nde yı kılan kerpi ç dol gul u bir yapı... 137
ġekil 3. 98 Ça mur harçlı bir yapı da gevşeyen taşl arı n yı kıl ması... 138
ġekil 3. 99 Ağı r hasarlı bir yı ğma yapı, 1968 Bartı n Depre mi... 138
ġekil 3. 100 Ti pi k çapraz hasarlar, 1970 Gedi z depre mi... 138
ġekil 3. 101 He men he men hasarsı z taş yı ğma yapıl ar... 139
ġekil 3. 102 Hasarsı z bir taş yapı... 139
ġekil 3. 103 Az hasarlı yı ğma yapı... 139
ġekil 3. 104 Az hasarlı bir yapı... 140
ġekil 3. 105 Yı ğ ma yapı köşel eri ni n yuvarl ak yapıl ması... 140
ġekil 3. 106 1969 Banj a Luka, Depremi nde sağl a m kal an yapılar... 140
ġekil 3. 107 Az hasarlı bir t uğl a yapı... 141
ġekil 3. 108 Az hasarlı bir kerpi ç yapı... 141
ġekil 3. 109 Hasarsı z bir yı ğma yapı, 1999 Adapazarı depre mi... 141
ġekil 3. 110 GAP Al ker pil ot yapısı... 142
ġekil 3. 111 Ör nek yapı giriş cephesi... 142
ġekil 3. 112 İstanbul Depre m Böl gel eri Haritası... 142
ġekil 3. 113 Yapı konu mu... 142
ġekil 3. 114 Ör nek yapı kat pl anl arı... 144
ġekil 3. 115 Ör nek yapı duvar kesitleri... 146
ġekil A.1 Yapı giriş cephesi... 157
ġekil A.2 Yapı giriş cephesi... 157
ġekil A.3 Yapı arka cephesi... 158
ġekil A.4 Yapı sol yan cephesi... 158
SE MBOL LĠ STESĠ
A0 : Et ki n yer i vme kat sayı sı
A( T) : Spektral i vme kat sayı sı
A, F : Bası nç uygul anan yüzey al anı (c m2) e : Mer kezden kaç ma mi kt arı
fb : Tuğl anı n bası nç dayanı mı (kg/ c m2) EW : El astisit e modül ü
G, g : Sabit yükl er / Kay ma modül ü GW : Ma kasl a ma modül ü
H : Yüksekli k / Yüzey dal gası nı n deri nli ği I : Bi na öne m kat sayı sı
k* : Tuğl anı n bi çi m kat sayı sı L : Uz unl uk
m : Ya pı kütl esi
M : De pr e mi n büyükl üğü ( magnit üd) P, p : Kull anı m yükl eri / Kuvvet (pascal) Pk, Pmax : Kı rıl ma anı ndaki yük ( kg)
Ra( T) : De pr e m yükü azalt ma katsayı sı S( T) : Spektr u m kat sayı sı
T : Bi na doğal titreşi m peri yodu (s) TA, TB : Spektr u m karakt eristi k peri yotl arı T0 : Ze mi n haki m peri yodu
T1 : Bi nanı n biri nci doğal titreşi m peri yodu (s) T2 : Bi nanı n i ki nci doğal titreşi m peri yodu (s) t : Duvar kesiti ni n deri nli ği
u, ú, ü : Yapı nı n tepesi ni n tabanına göre yat ay depl as manı üg : Yer i vmesi
Vs : Ze mi n t abakası ndan geçen kay ma dal gası nı n hı zı
Vb : Ya pı ya depre mde et ki eden maksi mu m yat ay t aban kuvveti Vb o : Kes me aderans t aşı ma gücü
Vt : Bi naya et ki yen eşdeğer depre m yükü W : Bi nanı n t opl a m ağırlı ğı
Z : Kesit kat sayı sı
: Ya pı nı n i ç sürt ün me (sönü m) oranı : Ya pı nı n doğal titreşi m frekansı : Sünekli k oranı / Sürt ünme kat sayı sı
max : Ma ksi mu m def or mas yon (şekil deği ştir me) el asti k : El asti k li mitt eki def or masyon
b : Nu muneni n bası nç mukave meti (kgf/ c m2)
: Bası nç dayanı mı (kg/ c m2) y : Eksenel yükt en ol uşan geril me O : Düş ey yüke bağlı bası nç kuvveti
M : Eğil me mo menti ne bağlı bası nç ya da çek me gerilmesi
f : Duvarı n eğil mesi ne bağlı ol arak, bası nç ya da çekme geril mel eri n : Duvar daki düşey bası nç geril mesi
: Kes me geril mesi
b : Kes me aderans kırıl ması dur u munda gerili m γ : Def or mas yon oranı
: Donatı çapı
ε : Def or mas yon oranı
l : Mal ze me boyu Δl : Boydaki deği şi m F : Bi ri m al an
DEPRE M BÖLGELERĠ NDE YI ĞMA YAPI TASARI MI NI N YÖNET MELĠ ĞE GÖRE Ġ NCELENMESĠ
ÖZET
Tür ki ye depre m böl gel eri haritası na göre yur du muzun %92’si depre m böl gel eri içi ndedir ve nüf usumuzun %95’i bu depre m böl gel eri nde yaşa makt adır. Yapı tasarı mında di kkat edilmesi gereken konu, yapı nı n depre m dayanı mıdır. Yapı çeşitleri içerisi nden yı ğma yapıl ar seçil miş ve yönet meli ğe göre i ncel enmiştir.
Son döne mde depre me dayanı klı t asarı m konusunda bet onar me, çelik ve ahşap yapıl ar günde me gel miş ve yı ğma yapıl ar bu konul arı n dı şı nda kal mıştır. Depr e ml er sonucu kırsal böl gel erde edi nilen gözl e mler il e yı ğma yapıl arı n depre me dayanı ksı z ol duğu kanısı yaygı nl aşmı ştır.
Tür ki ye’de büyük bir yığ ma yapı st oğunun bul unduğu ve bunl arı n büyük kı s mı nı n kor un ması gereken t ari hi ve gel eneksel yapıl ar olduğu göz önünde bul undur ul arak, çalış manı n a macı; yapılmı ş ve yapıl makt a ol an yı ğma yapıl arı n depre m sonrası nda me vcut dur uml arı nı n irdel enebil mesi, yeni yapıl aş mal ar i çi n yı ğma yapıl arı n depre m güvenli ği ni n arttırıl ması yönünde çalış mal arı n sürdür ül mesi dir.
Yı ğ ma yapı t asarı mı konusuna geçil meden önce depre m böl gel eri nde mi mari tasarı mı et kileyecek fakt örler el e alı nmıştır. Bu f akt örler depre m, ze mi n ve yapı özelli kl eri ol arak sıral anabilir.
Böl ü m 2. 1’ de anl atıl makta ol an depre mler, yer kabuğundaki fay adı verilen kırı kl arda me ydana gelir. Fayl ar, kayanı n kırıl gan özelli ğe sahi p ol ması ndan dol ayı yüksek bası nç altı nda kırıl ması yla ol uşur. Geril me l evhaları n kade meli hareketi sonucunda yer kabuğunun deği şi k nokt al arı nda meydana gelir. Depre ml er, kayalı k bir al anda ol uşan geril meni n ani bir hareket e yol açacak kadar yüksel mesi yl e ol uşur. Bunun sonucunda, geril meni n boşal ması yl a ol ağanüst ü büyük boyutt a enerji açı ğa çı kar. Bu enerji ni n çevredeki kaya kütl el eri nde ol uşt urduğu titreşi m depre mi yaratır.
Böl ü m 2. 2’ de ze mi n t ürleri ve yapıl arı anl atılarak, ze mi nl eri n depre mde davranışl arı açı kl anmıştır. Depre ml erde ol uşan hasarları n her nokt ada öne mli far klılı kl ar göst er mesi, ze mi n t abakal arı nı n davranış bi çiml eri ni n ve özelli kl eri ni n de daha ayrı ntılı ol arak i ncel enmesi ni gerektir mekt edir. Bununl a birli kt e, yapıları n ze mi n üzeri nde mesnetlenmiş ol mal arı ve depre m dalgal arı nı n ze mi nden yapı ya doğr u ilerleyerek yapıl arda hasara yol aç ması, deprem ze mi n ilişkisi ni n i ncel en mesi ni n öne mi ni ortaya çı kar maktadır.
Yapı sal hasarlar ze mi n özelli kl eri nden ol dukça et kilenirler. Bu et ki t e mel ze mi ni n depre m titreşi mleri sırası nda, ze mi n t abakal arını n aşırı ot ur ması, göçmesi veya sı vılaş ması sonucunda gör ül ür. Taban kayada ol uşan titreşi mleri n yapı ya il etil mesi sırası nda, titreşi m, genlik ve frekans özelli kl eri deği şir. Böyl ece yapı yı et kil eyen kuvvetler deği şir. Ze mi n t abakal arı nı n çeşitleri, kalı nlı kl arı, yer altı su sevi yesi gi bi özelli kl eri kısa mesafel erde çok deği ş mekt edir. Yapıl arda ol uşan hasarları n ze mi n tabaka kalı nlı kl arı ile ilişki si mevcutt ur.
Böl ü m 2. 2’ de anl atıl makt a ol an j eol oji k yapı ile bi na arası nda peri yot et kil eşi mi sebebi yl e; katı ve sert zemi nl erde az katlı yapılar çok hasara, katı ve sert ze mi nl erde çok katlı yapıl ar az hasara, kalı n yu muşak ze mi nlerde çok katlı yapılar çok hasara, kalı n yumuşak ze mi nl erde az katlı yapılar az hasara uğrayabil mekt edirler.
Bitişi k i ki yapı nı n ze mi n mühendi sli k özelli kl eri birbiri nden çok farklı ol abil mekt edir. Hatt a aynı yapı nı n kendi ze mi ni i çerisi nde bil e öne mli far klılı kl ar bul unabil mekt edir. Bu bakı mdan, depre m hasarını en aza i ndirebil mek i çi n, i nşaat yapıl acak bir ze mi ni n gerçek doğal özelli kleri ni n, önceli kl e parsel bazı nda belirlenmesi, sis mi k davranış özelli kl eri ni n ze mi n et üdü il e sapt anması ve yapı nı n bu doğr ult uda proj el endiril mesi gerekmekt edir.
Böl ü m 2. 3’ de yapıl arda depre m kuvvetleri ni n ol uş ması, yapı t aşı yı cı siste mleri, yapı ya gel en yükl er ve yapıl arı n bu yükl er altı ndaki davranışları özetl enerek anl atıl mıştır. Yapıl ar t aşı yı cı siste mleri ne göre, yı ğma ve kar kas yapılar ol arak i ncel enebilirler. Yı ğma yapılar; t aş, t uğl a gi bi gereçl eri n harçlı ya da harçsı z ol arak ve kendi ağırlı kl arı nı n gücü il e üst üst e yerl eştirilerek ör ül mesi yl e ol uşt ur ul an siste mlerdir. Bu t ür yapılarda duvarl ar, mekânl arı birbiri nden ayıran ( oda, sal on, mut fak gi bi) mi mari bir i şl ev gör ürl er, he m de taşı yı cı dırlar. Kar kas yapıl arda i se taşı yı cılı k görevi ni bet onar me, çeli k ya da ahşap mal ze meden ol uşan bir i skel et yapar.
Her yapı, yapı m şekli, boyutl arı ve mal ze mesi ne ol ursa ol sun çeşitli yükleri n et kisi altı ndadır. Bu yükl er insanl ardan ve doğadan kaynakl anan yükl er, öz ağırlı k, kull anı m yükl eri gi bi düşey yükl er ve r üzgar, depre m yükl eri gi bi yat ay yükl er ol arak sıral anabilirler. Bu yükl eri uygun bi çi mde t aşı yı p ze mi ne akt aran el e manl arı n t ümü yapı nı n taşı yı cı siste mi ni ol uşt urur.
Depre m hareketi ni n yapı yı et kile mesi şu şekil de gerçekl eşir; yapı ya et kiyen yat ay yükl er ol arak kabul edilen depre mler sırası nda, ze mi n titreşi m hareketi yapar ve yapıl arı n t e mell eri nde ani öt el enme ve dön mel er ol ur. Te meli n bu hareketl eri ne bi nanı n üst yapı sı ( kol on, kiriş ve döşe mel er) aynı anda ayak uydura madı ğı i çi n bural arda zıt yönde at al et (eyl e msi zli k) kuvvetleri ol uşur. Yapı nı n her yeri titreşi m yap maya başl ar, el e manlar deği şi k bi çi mler alır, her an deği şen büyük kuvvetler, zorl anmal ar ortaya çı kar.
Her yapı çeşi di i çi n, yönet meli kl er belli sınırla mal ar getir miştir. 1998 Af et Böl gel eri nde Yapıl acak Yapıl ar Hakkı nda Yönet meli k’te yapıl arı n depre me dayanı mı içi n gerekli tasarı m kuralları anl atıl maktadır.
3. böl ümde yı ğma yapı tasarı mı depre m yönet meli ği ne göre anl atıl makt adır. Yı ğ ma yapı t ekni ği, i nsanlı k t arihi boyunca bili ni p uygul anan, günü müzde de kullanıl makt a ol an bir t ekni ktir. Yı ğ ma yapıl arı n bi nl erce yıl önce yapıl mış gör ke mli ör nekl eri bugün de pek çok yerde sağl a m ol arak gör ül ebil mekt edir.
Yı ğ ma bi nal arı n en öneml i el e manı duvar ve duvarı n en kriti k parçası da yapı bl okl arı nı birbirleri ne bağl ayan harçtır. Harç yı ğ ma bir bi nanı n geo met ri k düzen, me kani k ho moj enli k ve dol ayısı yl a yanal rijitli ği ni artıran öne mli bir fakt ördür. Yı ğ ma yapı nı n yanal rijitli ği ni artıran bir di ğer öne mli fakt ör de doğr u yer ve şekil de kull anılan hatıllardır. Çünkü duvarl arı çepeçevre saran hatılları n sis mi k hareketi n yapı nı n üç boyutl ul uğu i çi nde düzgün bir dağılı m sağl adı ğı ve et ki n bir kontrol sağl adı ğı bili nmekt edir. Yaşan mış ol an depreml er sonucu yı kı mlar çoğunl ukl a hatılsız yapılarda meydana gel mekt edir.
Yı ğ ma yapıl arı n doğal peri yotları genelli kl e küçükt ür. Yapı peri yotları yapı nı n kat yüksekli ği, eni boyu ve dol u duvar oranl arı ile ilgili dir. Yapı yüksel di kçe peri yodu uzar. Ayrı ca eni ve boyu büyük yapıl arı n periyodu kı salır. Yapı ya gelen büyük boyutl u depre m kuvvetleri yapı da hasar ve çatla ma yaptı kça kesitleri n azal ması sonucu yi ne yapı nı n doğal titreşi m peri yodu uzama kt adır. Peri yodu kı sa ol an bir yapı rijit bir yapı dır.
Yanal depre m kuvvetl eri duvara, duvarı n rijitli ği oranı nda dağılırlar. Duvarın rijitli ği, duvarı n boyutl arı na, mal ze me karakt eristi kl eri ne (el astisite ve kes me modül üne) ve de duvarı n üst ve alt bağlantıları nı n dur umuna bağlı dır.
Yapı el e manl arı nı n dayanı mları, t aşı yı cı sist e mi n dayanı mı i çi n gerekli olduğu gi bi, el e manl arı n birleşi m böl gel eri ni n gerekti ği gi bi uygun düzenl enmesi de, ele manl arı n öngör ül en dayanı mları nın ort aya çı kması i çi n öneml i dir. Bu yerl erdeki çözül mel er ve büyük dön mel er siste mdeki el e manl arda öne mli zorl a mal ar ol uş madan göç meyi doğurabilir.
Depre me karşı güvenli ğin sağl anması nda, t aşı yı cı si st e mi n t asarı mını n i yi yapıl ması çok öne mli dir. Yı ğma yapıl ar t asarlanırken göz önünde bul undur ul ması gereken prensi pl er; yapı nı n her i ki aksa göre si metri k ol ması, kütl e mer kezi il e rijitli k mer kezi ni n çakış ması, taşı yı cı duvarl arı n t ek doğr ult uda düzenl en mesi, yı ğma yapıl arı n mi mari bi çi mleri ni n ve pl anl arı nı n basit ve düzenli ol ması, basit di kdört gen veya kare pl ana sahi p ol ması, pl anda i nce uzun di kdört gen bi nal arı n yapıl ma ması, uzun kenarı n kı sa kenarın üç katı ndan az ol ması ya da kare ve di kdört gen parçal ara böl ünerek bur ul ma et kisi ni n azaltıl ması, dilatasyon derzl eri ni n 3 cm’ den az yapıl ma ması, bi nanı n rijitli ği ni n yüksekli ği boyunca sürekli ol ması, duvarl ar
te mel den çatı ya kadar sürekli ol ması, yapı nı n t e mell eri ni n sürekli ol ması, i nşaatt a kull anılan mal ze mel eri n st andartlarda belirtilen özelli kl ere sahi p ol ması, köşe birleşi mleri ni n ve duvar ör gül eri ni n st andartlara uygun bi çi mde yapıl ması, yapı da bet onar me rijit döşe me kull anıl ması, duvar daki boşl uk yerl eri ni n ve büyükl ükl eri ni n yönet meli kl ere uygun yapıl ması, hatılları n pencere üst ve altları nda, duvar üstleri nde- döşe me birleşi mleri nde yönet meli kl ere uygun ol arak yerl eştiril mesi, çatıları n hafif yapıl ması, ze mi n özelli kl erini n sapt anarak, yapı ve ze mi n peri yotları nı n çakış ma ması na özen göst eril mesi dir.
Yı ğ ma yapıl arı n i nşası, di ğer sist e mlere göre daha basit ve kol aydır. Yapı mda öne mli ol an yönet meli k ve st andartlar ile verilen kurallara uyul ması dır. Özelli kl e kırsal böl gel erde kendi evl eri ni i nşa eden kitleler i çi n ya da 1- 2 katlı konut yapı mı nda yı ğma yapıl ar t erci h edilmeli dir. Yüzyıllardır ayakt a duran gel eneksel yapılar, yı ğma yapıl arı n depre m kuvvetleri altı nda daha bağışl ayıcı davrandı ğı nı n göst ergesi dir. Yüzyıllar önce yapıl mış ol an yı ğma yapıl ar, onlarca depre m geçir miş ol mal arı na rağmen, sapasağl a m ayakt adırlar. Bu dur u m göst er mekt edir ki, deprem s onucu yı kı ma mahku m ol an yapıl ar, st andart ve yönet meli kl ere uyul madan yapıl mış ol anl ardır.
Sonuç ol arak; yaygı n ol an yı ğma yapı dayanı ksızdır gör üşüne son verilmeli, konu me vcut hasarlı ve hasarsı z yı ğma yapıl ar i ncel enerek günde me getiril meli dir. Yönet meli kt e a mpiri k kurallar il e verilen ve deprem hesabı na gerek duyulma dan i nşa edilebilen yı ğma yapıl arı n t üm bu avant ajları kull anılarak, günü müzde kaliteli mal ze mel er ile çağdaş ve sağl a m yapıl ar yapılabilmeli dir.
EXA MI NATI ON OF MAS ONRY STRUCTURE DESI GN ON SEI S MI C ZONES I N ACCORDANCE WI TH THE RELEVANT REGULATI ON
SUMMARY
“The Eart hquake Zoni ng Ma p of Tur key” shows t hat 92 % of t he country, wher e 95 % of t he popul ati on li ves, f alls wit hi n eart hquake zones. I n t he sei s mic zones, t he response of t he mat eri al and s yst e m of t he buil di ngs are essenti al. Hence t her e ar e huge nu mber of mas onry struct ures i n t he seis mi c ar ea, t hey wi ll be exa mi ned accor di ng t o t he Tur ki sh Regul ati on About Buil dings i n Sei s mic Zones 1998.
Rei nf orced concret e, st eel and wood constructi ons have beco me mor e popul ar i n eart hquake r esi st ant design r ecentl y and mas onr y str uct ures wer e excl uded fr o m t hi s list. Due t o t he obser vations fr o m r ur al areas aft er eart hquakes, t he i dea t hat mas onr y struct ures are not resist ant t o eart hquakes spread out.
Ther e i s a bi g a mount of masonr y struct ures i n Tur key and most of t hem ar e t he hi st ori cal and t raditi onal buil di ngs whi ch must be conser ved. The ai m of t his t hesi s i s t hat t o exa mi ne t he exi sti ng sit uati on of t he ma sonr y bui l di ngs, whi ch have been built and wi ll be built, after t he eart hquakes and i ncrease t he eart hquake r esist ance of t he masonr y struct ures, whi ch will be built recent l y.
Bef ore t he mas onr y design i s r evi e wed, t he f act ors affecti ng t he ar chit ectur al desi gn on sei s mic zones wi ll be covered. These f act ors can be cl assifi ed as eart hquake, gr ound and struct ure pr operti es.
Eart hquake, whi ch expl ai ned i n Part 2. 1, is t he vi brati on of t he eart h’s surface t hat foll ows a s udden r el ease of ener gy i n t he cr ust. This ener gy r el ease can be caused by a sudden di sl ocati on or fract ure of a part of t he eart h’s cr ust, or a vol canic er upti on, or a man made expl osi on of gr eat magnit ude. Vi br ati ons, call ed sei s mic waves, e manat e fr o m t he l ocati on of t he ener gy r el ease and t ravel t hr ough t he eart h’s mass. On t he s urface of t he eart h, t he wave acti on of t hese t raveli ng vi brati ons causes mot i ons of a t ypi cal harmoni c nat ure.
Gr ound str uct ures and pr operti es i s expai ned i n Part 2. 2. Di fferent da mages of eart hquakes necessit at e t hat mor e det ail ed r esearch must be done about t he behavi or of gr ound l ayers and gr ound pr operti es. Howe ver t he eart hquake- gr ound and buil di ng rel ati on must also be consi dered.
Its cl arifi ed t hat, t he str uct ural da mages are f airl y affect ed by t he gr ound pr operti es. Thi s effect can be seen as a r esult of excessi ve settle ment s, fail ures or li quef acti ons of t he gr ound l ayers during t he eart hquake vi brations.
Duri ng t he t ransfer of t he vi brati ons, whi ch occur i n t he base r ock, t he properti es of vi brati on, a mplit ude and frequency ar e changed s o t hat t he f orces subj ect ed t o buil di ng change. Gr ound l ayers’ pr operties, t hi ckness and under gr ound wat er l evel can be changed i n s mall di st ances so t hat t he da mages on buil di ngs change accor di ng t o t he m.
On ri gi d gr ounds l ow constructi ons may be heavil y da maged and t he da mage t o mul tist orey constructi ons ma y be littl e wher eas on t hi ck and s oft gr ound mul ti st orey constructi ons may be heavil y da maged and t he da mage t o l ow constructions ma y be little due t o t he i nt eraction bet ween t he buil di ng and t he geol ogi cal structur e, whi ch expl ai ned i n Part 2. 2.
Gr ound pr operti es of cl ose buil di ngs coul d be t oo di fferent fr o m eachot hers. Al so t he sa me buil di ng coul d has di fferent gr ound l ayers wi t hi n its o wn par cel. Because of t his nat ural pr operti es of t he gr ound on whi ch t he buil di ng will be construct ed must be det er mi ned pr operl y and t he buil di ng must be desi gned accor di ng t o t hese codes. Eart hquake effect s on t he buil di ngs, buil di ng bearing s yst e ms, l oads whi ch effect s t o t he buil di ngs and t he bui l di ng behavi ours under sies mic l oads are expl ai ned i n Part 2. 3. Buil di ngs can be cl assifi ed i nt o t wo cat egori es accor di ng t o t heir bearing s yst e m: mas onr y struct ures and skel et on str uct ures. Mas onr y struct ures are built by pl aci ng mat eri als li ke st one, bri ck or adobe one on t he ot her wit h mort ar successivel y. Wall s are t he mai n beari ngs i n s uch buil di ngs. The skel et on str uct ures have beari ngs of st eel, rei nf orced concret e or wood.
Al l struct ures r egar dl ess of t heir mat eri als are s ubj ect ed t o several l oads. These ar e nat ural l oads creat ed by t he i nhabit ant s of t he buildi ng and nat ure, verti cal l oads s uch as usage l oads or t he buil di ng’s own wei ght and hori zont al l oads li ke wi nd and eart hquake l oads.
The eart hquake effect s on t he buil di gns occur i n t hi s manner, duri ng t he eart hquakes t he gr ound generat es vi brati ons and t he f ooti ngs of buil di ngs are subj ect ed t o s udden revol ve and di spl ace ment. The upper constructi on can not adapt itself t o t hese move ment s and opposit e i nerti a f orces e mer ge. Each part of t he buil di ng begi n t o vi brat e and t he el e ment s take different for ms.
Regul ati ons have br ought cert ai n li mit ati ons for ever y ki nd of buil di ngs. The Regul ati on About Buil dings i n Sei s mi c Zones 1998 est ablishes t he desi gn pri nci pl es for eart hquake resist ant desi gn.
In part 3, mas onr y structur e desi gn on sei s mic zones i n accor dance wi t h t he r el avant regul ati on i s expl ai ned. Mas onr y t echni ques have been pr acti ced t hr oughout hi st or y and ar e still bei ng used. Magnifi cent sa mpl es of mas onr y buil di ngs, whi ch wer e construct ed t housands of years ago, are strong even t oday.
The most i mport ant part of masonr y buil di ngs i s t he wall and t he most critical part of t he wall i s t he mort ar. The mort ar i s an i mport ant f act or whi ch i ncreases t he geo met ri cal r egul arit y, the mechani cal ho mogeneit y and t hus t he l at eral ri gi dit y of t he wall.
Anot her f act or whi ch i ncreases l at eral ri gi dit y i s t he accur at el y l ocat ed li ntel bea ms. Because, t he li nt els, whi ch have been l ocat ed all ar ound t he buil di ng, s uppl y effecti ve contr ol and r esi st ance. De moliti ons, whi ch occur aft er eart hquakes, generall y have been seen t o t he buil di ngs whi ch have no li nt els.
Mas onr y buil di ngs generall y have s mall peri ods. Buil di ng peri ods are r el ated t o t he hei ght of st orey, l engt h, wi dt h and fill ed wall rati o. When t he buil di ng get s hi gher, t he peri od wi ll be bi gger. The peri od will be s maller if t he l engt h and t he wi dt h of t he buil di ng get s bi gger. The buil di ngs wit h s mall periods are ri gi d buil di ngs.
The l at eral eart hquake f orces di sperse t o t he wall accor di ng its ri gi dit y. The ri gi dit y of t he wall depends on the mat eri al charact eristi cs and t he connecti ons of the walls. The desi gn of t he str uctur e i s r eall y i mport ant for eart hquake r esi st ance. For t hi s reason, t hese menti oned pri nci pl es must be t aken i nt o consi derati on; t he buil di ng must be s y mmet ri cal f or bot h axes, t he cent ers of mass and ri gi dit y must colli de wi t h each ot her, t he beari ng wall s must not be desi gned i n one di recti on, t he archit ect ural shape and t he pl an of t he masonr y buil di ngs must be si mpl e and orderl y, t he buil di ngs must have si mpl e r ect angul ar or square pl ans, t hi ck and l ong pl ans must not be i mpl e ment ed, dilat ati on j oi nt s must not be l ess t han 3 centi met ers, if t he hei ght of t he buil di ng i s mor e t han 9 met ers f or ever y st orey, 1 c m dil at ation must be added, t he ri gi dit y of t he buil di ng must conti nue al ong t he hei ght of t he buil di ng, t he wall s must conti nue al ong t he f ooti ng up t o t he r oof, t he f ooti ngs of t he buil di ng must be conti nuous, t he mat eri als used i n t he constructi on must be i n accor dance wi t h t he st andarts, l ow qualit y mat eri al li ke mud mort ar must not be used and t he st ones must have s uffi cient strengt h, cor ner connecti ons and walli ng must be i n accor dance wit h t he st andarts, mi xed mat eri als must not be used i n t he constructi on, rei nf orced concret e ri gi d fl oor must be used, e mpt y s paces on t he walls must be i n accor dance wi t h t he earthquake r egul ati ons, t he li nt els must be accurat ely l ocat ed li ke on t he t op of or bel ow t he wi ndo ws, on t op of wall s, r oofs must be li ght, gr ound pr operti es must be det ermi ned and t aken i nt o consi derati on, t he buil di ng and gr ound peri ods must not colli de wi t h each ot her.
Buil di ng mas onr y struct ures i s si mpl er and easi er co mpar ed t o buildi ng ot her syst e ms. The i mport ant t hi ng i s t o abi de by t he standar ds and r egul ati ons. Mas onr y struct ures must be especiall y pr eferred by t hose peopl e i n r ural areas who buil d t heir houses on t heir o wn or when buil di ng 1- 2 st orey houses. Tr aditi onal buil dings, whi ch have s ur vi ved many cent uri es, i ndi cat e t hat masonr y struct ures ar e mor e mer cif ul t han ot hers.
Mas onr y str uct ures, whi ch wer e built cent uri es ago, are still ver y strong even t hough t hey have under gone many eart hquakes. Thi s sho ws t hat t he buil di ngs, whi ch ar e conde mned t o coll apse i n case of eart hquakes, are t he ones whi ch not built accor di ng t o t he st andar ds and regulati ons.
As a r esult; t he i dea of “t he masonr y struct ures ar e not r esi st ant t o earthquakes” must be put an end. Exi sti ng da maged and non dama ged mas onr y struct ures must be exa mi ned and must be put on t he agenda. The ma sonr y constructi on i n t he regul ati on has onl y e mpi ri cal r ul es and t here i s no need any eart hquake cal cul ati on. By usi ng all of t hese advant ages of mas onr y desi gn shoul d be built cont e mpor ar y and r esi st ant buil di ngs wit h qualifi ed mat eri als.
1. GĠ RĠ ġ
Depre m böl gesi ol an Türki ye‟de depre m yönet meli kl eri ile depre me dayanı klı yapı tasarı mında t e mel il kel er belirlenmiĢtir. Depre me dayanı klı yapı, hafif veya ort a Ģi ddetli depre mlerde el asti k davranıĢ böl gesi nde kal abil meli, hasarsı z ya da az hasarlı ol arak depre mi atl at abil meli, çok Ģi ddetli depre mlerde de can kaybı na sebep ol ma malı dır.
Tür ki ye‟de son elli yıl da bet onar me i skel et yapı yaygı n kull anılır hal e geli p yı ğ ma yapı sist e mi t erk edil mekt edir. Bet onar me i skel et yapılar mi mara sunduğu t asarı m i mkanl arı, kat sayısı ve me kan açı klı kl arı gi bi avant ajları ile t erci h edilir ol muĢt ur. Depre ml eri n ar dı ndan, Tür ki ye‟de bet onar me i skel et ve yı ğma yapı yoğunl uğunun fazl a ol ması sebebi ile bu yapıl arı n depre mdeki davranıĢl arı net ol arak irdel enebil miĢtir. Her i ki t aĢı yı cı si st e m de depre me dayanı klı t asarl anabil mekl e birli kt e, bil gisiz ve hukuk dı Ģı yapıl aĢ ma il e depre ml erdeki yı kı m kaçı nıl maz ol muĢt ur.
1. 1 Amaç
Yüksek eğiti mde, t aĢı yı cı si st e m ol arak i skel et yapı nı n öğretil mesi ve deprem s onrası hasar araĢtır mal arı nı n ve onarı m çalıĢ mal arı nı n çoğunl ukl a i skel et yapıl ar i çi n yapıl ması göz önünde bul undur ul arak, yı ğma yapı t aĢı yı cı siste mi ni n depre mdeki davranıĢı i ncel enmiĢ ve yı ğma yapıl arı n sür dür ül ebilirli ği ne kat kı da bul un mak istenmiĢtir.
Tür ki ye‟de büyük bir yığ ma yapı st oğunun bul unduğu ve bunl arı n büyük kı s mı nı n kor un ması gereken t ari hi ve gel eneksel yapıl ar olduğu göz önünde bul undur ul arak, çalıĢ manı n a macı; yapılmı Ģ ve yapıl makt a ol an yı ğma yapıl arı n depre m sonrası nda me vcut dur uml arı nı n irdel enebil mesi, yeni yapıl aĢ mal ar i çi n yı ğma yapıl arı n depre m güvenli ği ni n arttırıl ması yönünde çalıĢ mal arı n sürdür ül mesi dir.
1. 2 Kaps a m
Yönet meli ğe göre depre m böl gel eri nde yı ğma yapı t asarı mı i ncel enirken, bu konunun kapsa ml arı özetle el e alı nmıĢtır. Genel ol arak mi mari t asarı mı et kil eyecek bu konul ar; depre m kuvveti, ze mi nl eri n özelli kl eri ve depre m davranıĢları, yapıl ar ve depre m davranıĢl arı ol muĢt ur. Yapı-ze mi n ve depre m konul arı anl atıl dı ktan sonra, bu üç konu birbiri ile iliĢkilendiril miĢ, yı ğma yapıl arı n depre m kuvvetl eri altı ndaki davranıĢl arı bu kriterler doğr ult usunda i ncel enmiĢtir.
Yapıl arda depre m kuvveti ni n ol uĢ ması ana baĢlı ğı nı n altı nda il k krit er ol an depre m hareketi, Böl üm 2. 1‟ de genel hatları ile açı kl anmı Ģtır. Depre m nedir ve nasıl ol uĢur, depre m t ürl eri ve deprem para metl eri nel erdir gibi konul ara deği nilerek, Tür ki ye‟ de depre mi n yeri ne ve yaĢanan büyük depre mlere yer veril miĢtir.
Depre m ve yapı et kileĢimi nde en kriti k nokt al ardan biri de ze mi n yapı sıdır. Böl ü m 2. 2‟de ze mi n t ürl eri ve yapıl arı anl atılarak, ze mi nl eri n depre mde davranıĢl arı açı kl anmıĢtır. Depre m t asarı mında en öne mli konul ardan biri de depre m hareketi yl e ze mi nde meydana gel en hasarlar ve bunl arı n yapılar üzeri ndeki et kil eri dir. Depre m ve ze mi n konul arı irdel endi kt en sonra büt ün bu fakt örleri n yapı ya et kisi ve depre m-ze mi n- yapı et kil eĢi mi kı saca anl atıl mıĢtır.
Böl ü m 2. 3‟ de yapıl arda depre m kuvvetleri ni n ol uĢ ması, yapı t aĢı yı cı siste mleri, yapı ya gel en yükl er ve yapıl arı n bu yükl er altı ndaki davranıĢları özetl enerek anl atıl mıĢtır. TaĢı yı cı siste mleri n, denge, mukavemet, sünekli k, gevrekli k gi bi t e mel özelli kl eri ile et kisi altında kal abilecekl eri t e mel geril me dur uml arı açı kl anmıĢ, depre mlerde yapıl arı n mar uz kal dı ğı et kiler, meydana gel en davranıĢl ar ve ol uĢan hasarl ar açı kl an mı Ģ, depre me dayanı klı yapı t asarımı konusu genel özelli kleri il e el e alı nmıĢtır.
3. böl ümde yı ğma yapılar ve depre m t asarı mı anl atıl makt adır. Yı ğ ma yapı çeĢitleri i ncel enerek, mal ze me çeĢitleri ne göre; t aĢ, t uğl a ker pi ç, bet on bl ok yı ğma yapıl arda hangi kalitede mal ze me kull anıl malı ve duvarl ar nasıl ör ül meli konul arı anl atıl mıĢtır. Kar gir duvar ol uĢumu anl atıl dı kt an sonra, yı ğma duvarl ara ve t üm yapıya et ki yen yükl er, bu yükl er altı nda yı ğma yapıl arı n davranıĢları; mal ze me, el e man ve t ü m yapı bünyesi göz önüne alı narak açı kl anmıĢtır. Depre ml er il e yı ğma yapıl arda ol uĢan
hasarlar i ncel enmiĢ, hasar nedenl eri ve hasar biçi mleri, 2. Böl üm il e anl atıl makt a ol an depre m, ze mi n yapı sı nı n hasara et kisi, yapı nı n ze mi n- depre m et kisi ndeki davranıĢl arı göz önünde bul undur ul arak, yapı nı n göç me mekani z ması anl atıl mıĢtır. Depre me dayanı klı yı ğma yapı t asarı mı konusu, 1998 Af et Böl gel eri nde Yapıl acak Yapıl ar Hakkı nda Yönetmeli k il e birli kt e anl atılmı Ģtır. Depre me dayanı klı t asarı m te mel ol gul arı ve yı ğma yapıl arı n kull anı m ve kat sayısı sı nırla mal arı, yı ğma yapı el e manl arı nı n, t e meli n, taĢı yı cı ol an ve ol mayan duvarl arı n, l ent o ve hatılları n, döĢe me ve çatıları n depre me dayanı klı t asarı mını n yapıl abil mesi i çi n gerekli ol an koĢullar açı kl anmıĢtır.
Büt ün bu konul ar i ncel endi kt en sonra, Tür ki ye‟den ve dünyadan deprem geçir miĢ yı ğma yapı ör nekl eri ne yer veril miĢtir. Kuralı na uygun yapıl mıĢ hasarsı z yapıl ar il e depre mde hasar gör müĢ veya yı kıl mıĢ yapıl ar ör nekl enmiĢ ve yapıl arın t asarı m det ayl arı kısaca irdel enmi Ģtir. Son ol arak Ġst anbul‟da çok sayı da deprem gör düğü hal de, mevcut dur umu hasarsı z ol an bir t uğl a yı ğma yapı, 3. böl ümde anl atılan kurallar çerçevesi nde i ncel enmiĢtir.
2. YAPI LARDA DEPRE M KUVVETLERĠ NĠ N OLUġ MASI
Depre m böl gel eri nde yapı t asarı mı konusu i ncelenmeden önce, depre m hareketi, ze mi nl eri n özelli kl eri ve yapıl ara gel en yükl er i ncel enecek, yapıl arın depre m davranıĢl arı bu kriterlere göre değerl endirilecektir.
2. 1 Depre m Hareketi 2. 1. 1 Yerküreni n Yapı sı
Yer küre, dı Ģt an i çe doğr u Yer kabuğu, Mant o ve Çekirdek ol arak adl andırılan kat manl ardan ol uĢ muĢt ur. Lit osfer denil en t aĢ küre, yer kabuğu ve mant onun en üst kı s mı nda ol uĢ makt adır (ġekil 2. 1). Ast enosfer i se üst mant onun eri yi k halde bul unan kı s mı dır. [1]
ġekil 2. 1 Yer küreni n Yapı sı [1]
Deri nli ği arttı kça sı caklığı art an yer i çi nde, büyük boyutl u ı sı akı mları var dır. Bu akı mlar yer yüzünü kapl ayan katı ve kırıl gan kabuk parçal arı nı n, l evhal arı n hareket et mesi ne neden ol makt adır. TaĢküreni n altı nda bul unan, ast enosfer denil en yu muĢak kat manda, ı sı akı mları nedeni yl e ol uĢan kuvvetler, t aĢ kabuğun par çal anması na ve levhal ara böl ün mesi ne neden ol makt adır. ġu anda 10 kadar büyük l evha ve çok sayı da küçük l evha vardır ( ġekil 2. 2). Günü müzde bili nen belli baĢlı l evhal ar; Pasifi k, Afri ka, Kuzey Ameri ka, Güney Amerika, Avr asya, Hi ndi st an, Ar abi st an, Kar ayi p, Kokos, Ant arti ka, Nazka, Fiji ve Fili pi n levhal arı dır. [1, 2]
ġekil 2. 2 Dünyayı Ol uĢt uran Levhal ar [2]
Levhal ar Ast enosfer üzeri nde i nsanl arı n hi ssede meyeceği bir hı zl a hareket et mekt edirler. Bu hareket sırası nda l evhal ar birbirleri nden koparl ar, birbirleri ni sı yırırlar veya birbirleri ne çar parl ar ( ġekil 2. 3). Bunl ar "uzakl aĢtıran", "yakı nl aĢtıran" ve "yanal sı yıran" sı nırlardır. [1]
ġekil 2. 3 Levha Hareketleri [3]
De pr e ml er, l evha t ekt oni ği ni n keĢfi ve geliĢ mesi nde öne mli r ol oyna mı Ģtır. Depre ml er l evhal arı n birbirleri ne dokunduğu sı nırda ol uĢan def ormas yon ve kırı kl arl a iliĢkili ol duğundan, depre m odakl arı l evha sı nırları nı belirler. ġekil 2. 2‟ de gör ül en l evha sı nırları “Depre m KuĢakl arı” ol arak adl andırılır. Ül ke mi zin üzeri nde bul unduğu depre m kuĢağı na “ Al p- Hi mal aya Depre m KuĢağı ” denir. [1]
2. 1. 2 Depre mleri n Ol uĢu mu ve Özelli kl eri 2. 1. 2. 1 Depre mleri n OluĢ u mu
Levhal arı n kade meli hareketi sonucunda yerkabuğunun deği Ģi k nokt al arı nda geril mel er meydana gelir. Kırıl gan özelli ğe sahi p kayal ar, bu geril mel eri n ol uĢt urduğu yüksek basınç altı nda kırılarak fayl arı ol uĢt urur. Depre ml er, bu kayalı k al anda ol uĢan geril mel eri n ani bir hareket e yol açacak kadar yüksel mesi ile ol uĢur.
Bu hareket il e kaya, en zayıf nokt ası ndan kırılarak yeni bir fay ol uĢt urabilir ya da var ol an fay boyunca kayabilir.
Geril meni n boĢal ması yla çok büyük boyutt a enerji açı ğa çı kar. Bu enerji ni n çevredeki kaya kütl el erinde ol uĢt urduğu titreĢi m depre mi yaratır. Depreme yol açan kayal ardaki kırıl manı n ya da kay manı n baĢl adı ğı nokt aya depre m odağı, bu nokt anı n ta m üzeri ne rastlayan al ana depre m mer kezi denir (ġekil 2. 4). [3]
ġekil 2. 4 Depre m Odağı ve Depre m Mer kezi [3]
Depre ml eri n öne mli bir böl ümü yer yüzünden yakl aĢı k 12 k m deri nli ğe kadar uzanan el asti k özelli k t aĢı yan üst kabuk i çi nde meydana gel mekt edir. Sı caklı ğı n 400 dereceni n üzeri nde ol duğu daha deri n böl gel erde yer değiĢtir me hareketi, yavaĢ pl asti k Ģekil deği Ģtir me enerjisi Ģekli nde yut ul ur. Depre ml er sırası nda ilk kırıl ma baĢl angı cı bu el asti k al an sı nırı nda meydana gelir. [1]
2. 1. 2. 2 Depre mleri n Özelli kl eri
De pr e m, el asti k bir ort a mda bi ri ken pot ansi yel enerji ni n ki neti k enerji ye dönüĢü müdür. Yer i çi ndeki kırı kl ar üzeri nde biri ken bi çi m deği Ģtir me enerjisi ni n ani den boĢal ması sonucunda meydana gel en yer deği Ģtir me hareketi, depre mi ol uĢt uran kar maĢı k el astik dal ga hareketleri ne neden ol ur. Bu yer deği Ģtirme mi kt arı depre mi n büyükl üğü ile doğr u orantılı dır.
Depre m ol ayı, günü müzde 3 aĢa ma il e göst erilen ' El asti k Ser bestlenme Kur a mı' il e açı kl anmakt adır ( ġekil 2. 5). Buna göre; A- geril me biri ki mini n ol madı ğı saki n döne m, B-l evha t ekt oni ği ne bağlı ol arak böl gede gerili min yavaĢ yavaĢ biri kmesi ve, C-f ayı n kı rıl ması il e geril me boĢal ması aĢa mal arı nı t e msil eder. Üçüncü aĢa madan sonra tekrar baĢa dönül ür ve bu çevri m deva m eder. [4]
ġekil 2. 5 El asti k Serbestlenme Kura mı [4]
Depre m sonrası nda st atik ve di na mi k ol mak üzere i ki t ür def or masyon meydana gelir. St ati k def or masyon, depr e m s onr ası nda f ayda meydana gel en kalı cı def or masyondur ve fayın atı m mi kt arı kadar dır. Di na mi k def or masyon ise, fayı n kırıl ması sırası nda ses dal gal arı ol arak orta mda yayıl an el asti k dal ga hareketi dir. Fayl an ma Teori si : Yerkabuğu i çi ndeki kayaçlar, bası nç altı nda kal dı kl arı za man çeĢitli Ģekillerde kırılarak f ayl arı ol uĢt ururlar ( ġekil 2. 6). Fay hareketi ni n büyük böl ümü, geril me biri kimi ni n en yüksek düzeyde ol duğu l evha sı nırları nda ya da yakı nl arı nda ort aya çı kar. Fayl arı n hareketli ol duğu böl gel ere et ki n fay kuĢağı adı verilir.
Fay üzeri ndeki hareketler, depre me yol açacak bi çi mde ani ol abil di ği gi bi, kade meli de ol abilir. YavaĢ geliĢen fay hareketi nde, biriken el asti k enerji hı zlı bir Ģekil de boĢaltıla maz ve fay atı mına neden ol ur (ġekil 2. 7). [3]
ġekil 2. 6 Kaya kat manı nı n içi nden geçen fay [3] ġekil 2. 7 Çitte yer değiĢi mi ( Fay atı mı) [3]
Fayl ar geo metrileri ne ve göreceli kay ma yönl erine göre sı nıflandırılırlar. KarĢılı klı bl okl arı, birbirleri ne göre yat ay ol arak yer deği Ģtiren fayl ar “doğrult u atı mlı fayl ar”dır. Bu t ür fayl arda her i ki bl okt a bul unan kayaçl ar yanal ol arak öt el enirler. Faydaki hareket eği m boyunca i se, fayl ar “eği m atı mlı fayl ar” ol arak i siml endirilir. Bl okl ar birbirleri ne göre aĢağı ya ya da yukarı ya doğr u kayarl ar. Bu yer deği Ģtir me sonucu yer yüzünde fay sar plı kl arı ol arak adl andırılan basa makl ar ol uĢur (ġekil 2. 8). Eği m atı mlı fayl ar i ki alt gr uba ayrılırlar. Faylanma yüzeyi ni n üzeri ndeki bl ok
alttaki ne göre aĢağı ya doğr u hareket edi yorsa nor mal fay, yukarı ya doğru hareket edi yorsa t ers fay ol arak i si mlendirilir. Bunl arın dı Ģı nda verev atı mlı fay ol arak adl andırılan he m doğr ultu he m eği m atı mlı bil eĢenl eri i çeren fayl anmal ar da gözl enir ( ġekil 2. 9). [5]
ġekil 2. 8 Nor mal fayl anma da bl okt a ġekil 2. 9 Fay Ti pl eri [5] çökünt ü ve yükselti [1]
Bi r depre m kırı ğı, kabuk i çerisi nde odak böl gesinde baĢl ar ve fay düzl emi boyunca dı Ģarı ya doğr u her yönde yayıl ma göst erir. Kayaçl arı n fi zi ksel özelli kleri, farklı yerl er de f ar klı özelli kl er göst er di kl eri i çi n depre m kı rı ğı her yer de aynı Ģekil de yayıl ma göst er mez. [5]
De pre m Dal gal arı : Yer i çi nde bir haci mde ol uĢan depre m nedeni yl e meydana gel en dal gal ar, el asti k özelli kleri değiĢen ort a mları n sı nır yüzeyl eri nde, yansı ma ve kırıl mal ara uğrayarak yer yüzüne ul aĢırlar. Depre m dal gal arı nı n yayıl ma hı zı deri nli kl e deği Ģ mekt edir. Bunun nedeni, yer yuvarı nı n kabuk kı s mı nı ol uĢt uran t aĢ küreni n deri nl eri ne doğr u inil di kçe yoğunl uğu fazla ol an kayaçl arı n bul un ması dır.
Yer i çi nde i ki ti p dal ga ol uĢ makt adır. Bunl ar; “ Ci si m Dal gal arı” ve “ Yüzeysel Dal gal ar”dır ( ġekil 2. 10). Ci si m dal gal arı boyuna ( Pri mer- P) ve eni ne ( Sekonder- S) dal gal ar ol arak i ki ye ayrılırlar ve mal ze meni n bünyesi içi nde yayılı m göst erirler. Boyuna dal gal ar ( P); havadaki ses dal gal arı gi bi, parti kül t aneci kl erin hareketi yayıl ma doğr ult usuna paral el dir ve i çi nden geçti kl eri kayal arı sı kıĢtırır ve gerer. Eni ne dal gal ar ( S); titreĢen bir t el deki dal gal ar gi bi, parti kül t aneci kl erin hareketi yayıl ma doğr ult usuna di ktir ( ġekil 2. 10) [ 3, 6]. Yüzeysel dal gal ar; yer yüzeyi boyunca ol uĢurl ar ve Rayl ei gh ve Love dal gal arı ol arak i ki ye ayrılırlar.
2. 1. 3 Depre m Türl eri
2. 1. 3. 1 Depre mleri n OluĢ Nedenl eri ne Göre
Depre ml er ol uĢ nedenl eri ne göre t ekt oni k depreml er, vol kani k depre mler, çökünt ü depre mleri ve tsuna mi olarak grupl andırılırlar.
Tekt oni k Depr e ml er; t ekt oni k nedenl erl e meydana gel en depr e ml er dir. Levhal arı n hareketi il e ol uĢur. Ar zın mant o t abakası i çi ndeki akı ntıları sonucu, mant o üzeri nde yüzen t aĢ küre pl akları it mekt e, birbiri üzeri ne çı kar makt a, t abakal arı sı kıĢtır makt adır. Sı kıĢ ma sonucu kayal arı n bası nçl ara dayana mayacağı dur u ml ar da kayal ar parçal anmakt a, kırıl mıĢ kayanı n i ki yüzü arası nda sürt ün me kuvvetl eri ni n gi deril mesi yl e de ani hareketl er ol uĢ makt adır. [7]
Yer yüzünde meydana gel en depre mleri n % 90‟ı bu gr upt andır. Tür ki ye‟de ol uĢan depr e ml eri n he men hepsi bu gr uba gir mekt edir.
Vol kani k Depr e ml er; vol kanl arı n l av püskür mel eri sırası nda ol uĢan depre ml er dir. Yeri n deri nli kl eri ndeki er gi miĢ maddeni n, yer yüzüne çı kı Ģı sırası ndaki fi zi ksel ve ki myasal ol ayl ar sonucunda ol uĢan gazl arı n yapmı Ģ ol dukl arı patl a mal arla meydana gel mekt edir.
Çökünt ü Depre ml eri; yeraltı ndaki karsti k boĢl ukları n ( mağara), kö mür ocakl arı nda gal eril eri n, t uzl u ve ji psli ar azil er de eri me s onucu ol uĢan boĢl ukl arı n t avan bl oğunun çök mesi il e ol uĢan depreml er dir. Yayıl ma al anl arı yerel ol up enerjileri azdır. Büyük yer kay mal arı nı n ve göktaĢl arı nı n et kileri yl e ol uĢan depre mler bu grupt andır.
