- Y. Müh. A, TÜRKMEN Y. Mühendis okulu Profesörlerinden .

Y, E R D E P R E M L E R İ N İ N S E B E B L E R İ V E M U K A V İ M . • > Y A P I L A R

- Y. Müh. A, TÜRKMEN

(Geçen smpidm)

Geçen yazımızda yer depremine karşı verile-cek şekillerin etüd edilmeleri lüzumu göz önünde nünde tutularak memleketimizin tektonik durumu ve yer sarsıntılarını doğuran sebepler ve bu yüzden zarar gören ve görebilecek bölgeler kısaca etüd e-dilmiştir. Bu yazımızda depremlerin tesirleri ve za-rarları gözden geçirilecek vte zaza-rarları azaltma ça-releri incelenecektir. 1

D : Depremlerin şiddeti, potansiyel ve tesiri

(etkime) :

Bir kara kitlesine yanındaki kitlelerden kuv-vetler gelirse, bu kitlede şekil değiştirme ve geril-meler kendini gösterir. Bir kitlenin her hangi bir kısmına veya bir tabakasına gelen gerilmeler, bu kısmın veya tabakanın cinsine, boyuna ve kalınlı-ğına bağlı bulunan kritik mikdarları geçince, parça-lanmayı veya kaymayı doğurur...

Böyle ibir tabakanın yer yüzünden olan derinli-ğine ve şekil değiştirme miktarına göre hareket

kü-(Şekil : 9)

çük veya büyük ibir bölge üzerinde rol oynayarak depremleri doğurur. Bu suretle veya her ıhangi bir şekilde ortaya çıkan ibir deprem, yatay (ufkî) dü-şey (şakulî) ve eğimli (meyilli) bir ivme (tacil) miktarı -olan bir harekettir. Salınımli (ihtizazlı) bu hareket, şiddet "bakımından, ivme miktarına yâni hızının bir saniyedeki değiştirme miktarına göre on iki sınıfa ayrılmaktadır. Bunların adları ve ( / ) ivme miktarları şöyledir : 1 3 4 5 6 7

8

Âletlerle ancak saplanabilen 'hareketler,

: Hafif hareketler

Hissolunabilen şiddetli hareketler

Kâfi şiddetli hareketler Şiddetli hareketler Çok şiddetli hareketler Harap edici (hareketler Felâket getiren hareketler Büyük felâket doğuran

hareketler

: Kadastrofal hareketler

: Büyük kadasrofal hareketler

y = 2,5 m m / s a n / y = 2,5-5 » y = 5-10 7 y = 10-25 » y = 25-50 » y = 50-100 » y = 100-250 » y = 250-500 » y = 500-1000 » y r r 1000-2500 » y = 2500-5000 » y = 5000-10000» Depremlerin potansiyeli, bir çok şekilde ve

birçok kabullere istinad edilerek gösterilmiştir. En çok kullanılan potansiyel ifadelerini Neumann - Na varro ve H. Jaffreys vermişlerdir. Sonuncusunun ver-diği kaba bir formülde potansiyel,

Es 4-n.l. e

t f A

cLt

peklinde gösterilimiştir. Burada (1) merkez

uzaklı-ğını, (k) bir kat sayıyı, (c) hızı, Amplitudu, ( T ) priyudu göstermektedir.

P

(Şekil : 10)

(istikamet) deki sia (a) ve bir ihtizazın mjüddeti (t) olduğuna göre, Ibu doğrultudaki (b) ivme

mik-tarı, 1 . .J. ...

i

s 4 K — = & 71 . ÖL "Vt i - 400'»

*

-(i) olur. (b) nin

alabildiği değerler, gözlemelere göre buunabilir. Ya-hut yukarıdaki (b) değerleri gözönünde tutularak bir yapıya gelecek deprem kuvveti bulunabilir. Dep-remden ileri gelen ivmenin yatay (ufkî) mürekkibi

(by) ve düşey (şakulî) mürekkibi (bd) ve bir pının kütlesi (m) ile gösterilirse, yapıya gelen ya-tay kuvvet, ,

. 9 % H

(Kd = bd. m) olur. Depremin 'bu te.

k/ i

(Kd = jbd. m) ... (3) olur. Depremin (bu te-sirine karşı binanın dayanması için (m) kütlesine

elden geldiği kadar normal değer vermek, bölgemde bulunacak depremlerin hareket doğrulularını Ve

()b) miktarlarını önceden kestirmek cihetine gidil-melidir. Çünkü bu kuvvetler (hem değerleri bakımın-dan önemlidir,, hem sıfırbakımın-dan başlayarak yavaş yvaş büyümeyip birdenbire en büyük kıymetlerini a-lırlar ve hem de bu kuvvetlerin doğrultuları ve yön-leri, binaya normal bir halde ıg'elen kuvvetlerinkin-den farklı olabilir.

j Yapılara ekonomik şekiller ve buutlar vere.,

bilmek için şiddetli zelzeleye uğrayabilecek yerler-de yapıların inşasına müsaayerler-de edilmemelidir. Baş-kaca zelzele mıntakalannda yapîi^cak inşaat için ta-limatname, düşey kuvvet olarak,

Ve yatay kuvvet olarak da,

(b) miktarlarını önceden jbulunacak depremlerin alınabileceğini bildirmektedir.

Burada (G) hesajşedilen inşa elemanının ağır-lığını, (ıPmaz) bir elemana gelen en büyük faydalı yükü, (W) yapı elemanına gelen ve hesaba alınan rüzgâr kuvvetini göstermektedir.. Yalnız (Kd) ve

(Ky) kuvvetleri birlikte elemana getirilmez : hesap çercive hesabı gibidir.

Depremlerin etkimeleri, toprağın dalgalı hare-ketlerin dağılma hızlarına göstereceği engele de bağ-lıdır. İnşaat temellerinin hesabı için toprağın duru-munu öğrenmek üzere sismik ölçüler yapılırken ze-minin cincine göre ihtizaz hızları (,v = 20 - JJ 00 m/, san.) arasında bulunduğu halde, yer depremlerinde bulunan ihtizaz hızları, derinliğe bağlı olmak üzere,

(v = 3,1 .1-8 km/san.) arasında değer almaktadır, yapıların oturdukları kütlelerde bulunacak ihtizaz hızına göre bir cins inşaatın durumu her yerde baş-ka başbaş-ka olacaktır. ,

Depremlerin binalar üzerindeki etkimeleri, bir de binaların altındaki kütlelerin sarsıntılar olurken uğradığı şekil değiştirmelere Çağlıdır. Gevşek ve dolma topraklar üzerinde bulunan bir yapı sağlam ve kalın kayalara oturan, aynı şekilde inşa edilen ibir yapıya nazaran sarsıntılardan daha çok zarar gö-rür. Yapının altındaki kütlenin zerreleri arasındaki bağ ne kadar kuvvetli ise, alınacak sonuçlar o kadar iyi olur. Bu yüzden zemin cinsleri birbirinden farklı

katsayıları taşımak üzere sınıflara ayrılmıştır. Bu katsayılar, (1) ile (12) arasında değer almaktadır. Yapı yerlerinde bunlar ıgözönünde tutulmalıdır.

E : Depremlerin doğurdukları zararlar :

Ortalama iki dakikada İbir olan deprem, zaman zaman dünyanın bir tarafında küçük ve büyük za-rarlar doğurmaktadır. Bu zaza-rarlar, bölgenin tekto-nik durumuna Ve inşaat şekillerine bağlıdır. Memle-ketimizde çok zarar gören bölgelerden biridir. Mon-temle de Ballore tarafından verilen bir haritada batı Anadolunun depremlere merkez olarak uğradıkları zararlara göre bölgeler geçen sayıda gösterilmiştir

(Ş. 6). Buradaki durumu gözönünde tuttuktan son-ra, İzmit şehrinin bir çok köylerile birlikte şimdiye kadar (10) defa yıkılıp yapıldığım düşünürsek, Batı Anadolunun depremler yüzünden ne çektiğini anla-mış oluruz. Aynı kimsenin doğu Anadolunun küçük bir kısmına ait olmak üzere verdiği harita da (Şekil

7) de gösterilmiştir. Bu bölgede Erzincan şimdiye kadar (20) defa büyük sarsıntılara uğramış ve

(Şekil : 11 )

depreme sahne olmuştur. Bu hartalar dışında Trak-yanın büyük bir kısmı ile Anadolunun Güney kısmı da yer sarsıntılarından az çok zarar görmüştür.

Bütün Türkiyenin 1938 senesinden 2.11.1944 tarihine kadar gördüğü zarar yüzünden (40.000) kişi ölmüş (80.000) e yakın ev yıkılmıştır. Yalnız maddî zararın değeri ikiyüz elli milyon lira tutmak-tadır. Ayrıca çektiğimiz manevî zararı bîı- *J«tİ!e göstermek imkânı yoktur.

Bu nufus zararımızı küçüksemek doğru olar maz. Çünkü ilk çağlarda dünyanın en kalabalık ve en mamur bir yeri olan Türkiye, bugün başka z'en-gin bölgelerin yanında nüfus bakımından çok fakir-dir ve ancak Sovyet Rusyanın son harpten önce

Avrupa kıtasındaki toprakları gibi ibir durumda

bu-lv tırnaktadır. Bugünün nufusumuzun ancak yarısının aktif olduğu ve bir çok sebebler yüzünden işlerimi-zin pek verimli olmadığı gözönünde tuulursa, nü-fusumuzu artırmak için son zamanda alınan Ve yeni alınacak tedbirlerin sebebi ve depremlerin tesiri an-laşılmış olur.

Yakılan evlerimizin yerine yenlilerini yapmakta göreceğimiz zorluklar, yapı kudretimizin azlığı ve teknik kadromuzun darlığı yüzünden çok ağır olacak-tır. Çünkü 1939 senesinin istatistiklerine göre bir senede elde olunatı, iher cins ahşabın tutarı (700.000) metre küptür; tuğla ve kiremit fabrikalarının slene-lik fabrikasyon tutarı (800.000) lira, binalar inşaatı endüstrisinin isen elik fabrikasyonları 'tutarı (6.529.000) lira, ve bir senelik işlediğimiz çelik

(300.000) fcokı kadardır. Milletimizin aenelik (ge-liri de büyük bir yekûn tutmadığı için yuka«rıki za-rarlar bize ağır gelm'ektedir.

Çektiğimiz bu zararlar, y. kıta bir zamana ge-linceye kadar olduğu gibi tesir»*/, kalmamalı, bilâkis bize iyi bir derisi vermeli; yâni gereken tedbirleri alimaklılğıımıza yardim etmelidir; fakat Türkiyenin yukarıda hatırlatılan tektonik durumu ve bu yüzden başımıza gelen felâketler milletimizin manevî kuv-vetini sarsmamalıdır. Çünkü bizden daha kötü

du-(Şekil : 12)

rumda buunan yerler pek çoktur.

F : Depremlerin zararlarını azaltma çareleri :

Bir bölgede depremin olmamasını sağlamak imkânı olmadığı gilbi bugünkü bilgi!erimizfc dayanarak üst

tabakalarda (büyük (hareketler olmadan önce bu

ta-bakalara gelen küçük gerilmeleri ölçmek, zeminin cinsine göre kritik gerilmeleri bulmak ve büyük ha-reketlerin zamanını hesap ederek deprem alanını daha önceden boşaltmak mümkün değildir. Fakat

sarsıntıların doğurduğu felâketler pek büyük olduğu

için zararları azaltmak çareleri de her zaman aran-mıştır.

Eskiden yapılmış şehirlerde ve binalarda dep-rem zararını azaltmak kolay dejğildir; yalnız sürekli gözlemeler göstermiştir ki, bir yerd'e olacak büyük sarsıntılardan önce çok defa belli ve küçük deprem-ler olmakta ve bunlar hassas âletdeprem-lerle sabtanabimek-tedir. İşte böyle bir bölgede bulunacak depremlerden önce küçük çöküntüler olursa ve bunların doğuracak-ları hareketlerin şekli hassas sismografarla ölçülürse bölgeyi boşaltmak ve hiç olmazsa insanca zayiatı ön-lemek lâzımdır. Fakat böyle bir iş için çok uzun gözlemelere ve bir çok tesislere ihtiyaç vardır ve alman sonuçlar her zaman iyi olamaz.

Yeniden imar edilecek şehir ve kasabaların dep-remlerden çolk zarar görmemeleri için şu noktalara önem vermelidir:

I — Bölgenin tektonik durumunu incelemek ve şehirlerinde yerini buna göre saptamak.

II — Yapıların oturacağı zeminin mukaveme-tini ölçmek ve bina temellerini ona göre hesap et-mek ve yapmak.

III — Yapılarda kullanılacak gerecin (malze-me) cinsini depreme dayanacak cinsten,

IV — Yer depremlerinin binalara verecekleri kuvvetlere göre yapıyı hesap etmek ve şekillendir-mek. Şimdi bu noktaları kısaca gözden geçirelim.

I — Bir bölgede yapı yerinin saptanması : Bir

hâ-kim rüzgârlar, güneş ve yağış bakımından iklim şart-ları gilbıi bir çok, şarttlar gözönünde tutulur ki, bunla-ra lblir.de tektonik şartlar ilâve edilmelidir. Bu bakım-dan oynak yerilerde ve meselâ Faylar üzerinde ve hat-tâ bunlara yakın yerlerde ve sık sık relais sarsıntıları-nın olduğu bölgelerde şelhir ve kasaba kurmak, ağır fabrikalar inşa -etmek doğru olamaz. O ihalde böyle bir teşebbüs işinde bir çok mütehassısın düşüncesi alınmalıdır.

II — Zemin mukavemetinin ölçülmesi v e buna göre temellerin hesabı v e teşkili : Toprak

milhani-ğinde görülen esaslara göre zeminin mukavemeti bulunur. Yalnız burada jeoloji bakımından masif bir kütlede bulunacak kalınlık ile yapı bakımından işe elverişli sayılabilecek kütle kalınlığı arasındaki farkı gözönündĞ tutmak gerekir. Elden geldiği kadar bü-yük yapılarda şu noktalara önerri verilir.

a — Yapı, az şekil değiştirecek zemine oturtul-malıdır.

b : Temeli derine indirmelidir.

y : Temelin oturduğu toprağa gelen gerilme, her yer de aynı olmalıdır, ki şekil değiştirme çok olmasın.

S : Depremlerden binaya" gelecek yatay (ufkî) kuvvetleri toprağa verecek şekilde temel yapmalı-dır.

e : Binalarda büyük rol oynayan kuvvetler çok defa yatay kuvvetler olduğundan bu kuvvetlerin et-kimesini azaltmalıdır.

z : Hafif yapı yapmalı ve hareketli mesnetler kullanmalıdır.

Hareketli mesnetler atalet prensibi yüzünden binaların depremlerden az sarsılmalarını sağlar. Bir kitlenin diğer bir kitle üzerinde kayması veya yu-varlanması için üstteki kütlenin ağırlığının hareket

doğrultusuna (istikametine) dik (N) mürekkibinin kitleler arasındaki ( f ) kayma veya yuvarlanma, kat-sayısı ile olan çarpımı, hareketi doğuracak kuvvetin hareket doğrultusundaki (K) mürekkibinden küçük olmalıdır.

Yani K N. f olmalıdır.

îşte bu yüzden bir çok yerlerde binaların altına iki çelik levha koyarak kaymaya elverişi bir hareket-li mesnet konmuştur; bazan burada eksenleri (mih-verleri) birbirine dik iki silindir arabasından veya kür re parçalarından ibaret hareketli mesnetler kulla-nılır. Bunlardan alman sonuçlar bazı haller için çok iyidir. Rüzgârların v e r d i l e r i yatay kuvvetlerin bü-yük olmamaları yüzünden bu hareketli mesnetler, böyle küçük kuvvetlere karşı durmaktadır. Bazan büyük binalar zemine iyice gömülmüş büyiik kolon-ların üzerine konan hareketli mesnetler üzerine

otur-tulmuştur. Bunlarda hareket, mesnet yerlerinde ola-cağından, burada görünüş bakımından ayrıca tedbir-lerin alınmasını gerekir. Temel şekilleri için yapı zel-zele talimatnamesinden faydalanmalıdır.

III : Yer deprenmesine karşı dayanıklı yapı

a — Bugünkü evlermîz : Evlerimize veriIebL fecek şekilleri incelemeden önce, mevcut evlerimizin tiplerini ve her birinin fayda ve mahzurunu etüt et-mek ve yeni yapacağımız evlerin mahzurlarını azalt-mak ve faydalı cihetlerini arttırazalt-mak gerekir. Bu ba-- kımdan evlerimize bir göz atacak olursak, şu tip

evleri görürüz.

1) Şehir ve kasabalanmızdaki ahşap evler :

Bunlar, (Şekil : 9) da görüldüğü gibi, küçük bir kârgir temele otururlar. Dıvarlarin büyük bir kısmı çamur harçlı, pek küçük ibir kısmı da kireç harçlıdır.

Mahzurları : ( 1 ) Çamur harçlıların taşları adi

ve küçük molozlardan ibaret olduğundan v e harcın taşlar arasında bir b a ğ teşkil edememesi yüzünden bunlar büyük şakulî ve ufkî kuvvetlere dayanamaz-lar. Hatta küçük zemin taşınanlarından müteessir ola-rak çatlarlar. Bu dıvarlarm diş kısmında kullanılan kireç harç ta dıvarlara, büyük bir mukavemet vere-mez. Büyük bir zelzele sonunda, duvarların yıkılma-sına veya çatlamayıkılma-sına ve ahşap parçalar arasındaki bağların gevşemesine göre, bu evler kısmen veya

tamamen yıkılırlar.

2) Ormanlık mıntakal ardaki ahşap evler :

Bunlar hiç yontulmamış veya kısmen yontulmuş ah-şaptan yapılır (Şekil : 10).

Mahzurları : Yukarıdaki mahzurlardan çoğu

bu evlerde de vardır.

Faydaları : Yukarıdaki faydalardan başka

dep-remden çok zarar görmezler, yalnız yatay kuvvetleri alabilecek şekilde yapılmaları gerekir.

3) Damlı ve karışık gereçH evler : Bunların dıvarları ya molozlardan veya kerpiçten yapılmış-lardır. Döşemeler ahşaptan teşkil 'olunmuştur. Taban ve tavan döşemeleri yalnız dıvarlara veya kısmen de ahşap direklere istinat ederler. Yâni «karadam» veya «Kar^h'sar damı»' şeklinde yapılırlar. Tavan aynı zamanda damın ağırlığını taşıyacağından, bu-rda vuvarlak ve büyük çaplı kirişler tavanın esasını teşkil eder (Şekil : 11).

Mahzurları : ( 1 ) Taban ve tavan kirişleri,

ü-zerlerine gelen kuvvetleri duvarlara iyi bir şekilde veremediğinden ve aralarında kuvvetli bağlar olma-dığından evler mukavim değildir. Duvarlar da kuv-vetleri iyi taşıyamazlar. Bu yüzden zelzeleden çok zararlar görürler.

( 2 ) Bu duvarların iç ve dış yüzleri iyi sıva

tutmaz.

( 3 ) Tamir ve idame masrafları çok büyük ve işçiliği çok ağırdır. Filhakika kardan sonra dı-mlan tahta küreklerle ve sürgülerle temizlemek ve -"ag-mur zamanında datmlann killi toprağını silindirdik taşlarla sıkıştırmak gerekir.

(4) Damlar (40 cm.) kadar kaim bir kil ve balçıktan teşkil edildiğinden^ büyük e n k e r t ^ "^«ap kirişlere Iürum gösterir.

(5) Zemine büvük bir kuvvet verdiklerinden Iher c:ns zemine istinat ettirilemezler.

( 6 ) Mukavemeti artırmak için duvarlarda nen.

cere ve kapılar az bulunacağından, evler rutubetli

olur.

FavffoTan : ( 1 ) Binaların içi yazm serin ve kı-şın sıcak olur.

( 2 ) Her bölgede bu inşa, tarzını bilen usta-ları ve isçileri bulmak koîavdır,

(4~) F.vîn ıgrereci (malzemesi) «-'"vardan kolayca elde ö1"T»s»IM1îr...

4) K'forîr ev1er : Bu evler, molozlardan veya

•niomis fuS-Tolprdan kireç h a r d a teşkil olunan duvar-lara çelik kir'sii veva betonarme döşemeleri oturt-mak «srırpfîle yapılır. Çatılar umumiyetle alhşaptır.

(Sekil : 12).

g e r e c M ve inşa şpfc'IlieHt î

— K u v v e t tas'van inşa eleman-ları muhtelif cins malzemeden vaoıIdtŞmdfan ve bun-lar prasmda r»ek kuvveti? b»STar buTıınamad'5-ından vamva cok mukavim bir sekil vermek Zor olur, bu vüzden ev. d e m e m e karsı emin olamaz.

(2) Tp-rnellerin oturduğu zemine büvîîjk

ku<v-ve+1 er verdiğinden iher cins toprak üzerine oturtu-lamaz.

(3) Her bir k'sım inşa elemanı için mütehassıs işçilere İfTurn h i «Solunur.

(4") Maliyet bedelleri yüksektir.

( 5 ) Her mevsimde inşaat yapılamaz.

( 6 ) Bazı inşaat malzemesini uzaktan getirmek zorluğu vardır.

( 7 ) İnşalarında ciddî bir kontrtola lüzum vardır.

(8) Seri halinde bile inşa ucuz yapılamaz..

Faydaları : (1) Duvarlar ve döşemeler sesi

faz-la geçirmediğinden evde bulunanfaz-ların istirahatı az çok sağlanmıştır.

( 2 ) Harareti çok kaçırmadıklarından binaların içerisi yazın serin ve kışın sıcak olur.

( 3 ) Memleketimizde bu inşaat için usta Ve mal-zeme temini büyük bir müşkiılât göstermez...

§5) Betonarme evler : Bunlar zeminin

taşıya-bileceği kuvvetlere göre tespit edilen muhtelif cins temellere betonarme çerçevelerin istinat ettirilmesi ile teşkil olunurlar. Burada döşemeler ve hatta bazan çatılar dahi betonarme olarak yapılmışlardır. Yalnız duvarlar halen memleketimizde tuğlalarla örülmek-^ tedir.

Mahzurları : Kagir binalardaki mahzurardan birincisi müstesra diğerleri kamilen mevcuttur. Hatta büvük ver d eni inmesine karsı hesap edilmemiş be-tonarme b'nalaı büyük bir tehlike karşısında az çok hasara uğrarlar.

Bilhassa tuğla doll<?u duvarlar pek kol avca

yı-k a r l a r . Bunlardan başka hesaplarına büyük bir önem

vermek gerekir...

: ( O Normal ömürleri çok uzundur. (2} Büvük bir ağırlığa mâlik olduklarından kü-çük haricî kuvvetlere karşı büyük bir mukavemet g ö s t e r i l i ı'rl er.

(3^ Değerli arazi üzerinde b;rkaç katlı

vamla-rak araizden, ısıtılmadan azamî tasarruf temin ede-bilirler.

8M CeT5k vamflaır : Bunlar kâr gir veva

beton-armeden vanılmıs kuvvetli bir temele ist'nat ederler. Cerreveler kavr»j»klı veva bulonlu vevabut percinli

olmak üzere ce^ik nrofillerden ve levhalardan teşkil olnr>rr>n*>f-MT. M "m 1 <»lr Ht ine î -rrl e rr>k az kullanılan bu in-şa. 11 «'ilimde hücrelerin bölmeleri ve yanları ekseriya tuğlalardan teşkil olunmaktadır.