ĠNġAAT MÜHENDĠSLĠĞĠNE GĠRĠġ DERSĠ

Transkript

1 ĠNġAAT MÜHENDĠSLĠĞĠNE GĠRĠġ DERSĠ PROF. DR. İLKER ÖZDEMİR YRD. DOÇ. DR. OSMAN AYTEKİN Deprem; yeri, zamanı ve büyüklüğünün belirlenmesine ihtiyaç duyulan ve üzerinde en çok çalıģılan doğa olayıdır. Her boyutu belirsiz olan bu doğa olayından korunmanın yolu etkilerini yapının her aģamasında dikkate almakla mümkündür. Bu aģamalar tasarım, proje, yapım ve kullanımdır. Bunlardan birinde deprem etkisi dikkate alınmamıģ ise yapının ve dolaysıyla buradaki yasamın depreme dayanıklı olduğunu söylemek mümkün değildir. Depreme dayanıklı bir yasam için depreme dayanıklı yapı yapmak tek basına yeterli değildir. Çünkü depremden korunmanın en önemli yolu deprem öncesi, anı ve sonrası yapılacakları bilinçli bir bicimde yapmakla mümkündür. Aksi halde alınan önlemlerin baģarıya ulaģmasının beklenemeyeceğini 17 Ağustos 1999 depremi acık seçik ortaya koymuģtur. Deprem üzerine ülkemizde ve dünyada yapılan bilimsel çalıģma verilerini dikkate alarak depremi kaderimiz olmaktan çıkarmak için bilinçli yapı tüketicisi, sivil toplum örgütleri, teknik personel, eğitim kurumları, yerel yönetimler ve devletin ilgili kurumlarının koordineli çalıģması ile mümkündür. Bu birimlerden birinin gereken önemi vermemesi durumunda baģarıya ulaģılamaz. Bu konudaki yönetmeliklerin yeni geliģmeleri içermesi ve uygulamasının kontrolü yaptırım gücü olan kurum ve kuruluģlarca sağlanması gerekir. Aksi halde taraflardan birisi üzerine düseni yapmadığı zaman böyle bir yasamdan söz edilemez.

2 Türkiye dünyanın en etkin deprem kuģaklarından birinin üzerinde bulunmaktadır. GeçmiĢte yurdumuzda birçok yıkıcı depremler olduğu gibi, gelecekte de sık sık oluģacak depremlerle büyük can ve mal kaybına uğrayacağımız kaçınılmazdır. Buna göre depremlerin oluģumlarını engellemek ve ülkemizi depremden dolayı terk etmek gibi bir lüksümüz olmadığı için depreme dayanıklı bir yasam kurmamızdan baģka bir seçeneğimiz her ülke gibi bizimde bulunmamaktadır. Bu nedenlerden dolayı depremle yasamayı öğrenerek ve öğreterek depremi nerede, ne zaman ve nasıl taarruza geçerek insanlığı tehdit edici belirsiz güç olmaktan çıkarmamız gerekir. Aksi halde her deprem sonucu acı ve kayıplarımız bitmeyecektir. Ülkemizin deprem riski altında bulunan çeģitli büyüklüklerin tablosu aģağıdaki gibidir. Ülkemizin bu denli bir deprem riski altında bulunması depremin incelemeye değerliliğini büyük ölçüde artırmaktadır. Bunun için ülkemiz ve diğer ülkelerin deprem konusundaki bilimsel çalıģmaları dikkate alınarak gerekli yasal düzenlemelerle deprem etkisi azaltılmalıdır. Bunun için ilk olarak ülkemizin tektonik yapısını içeren deprem risk haritası çıkarılmıģtır. Depreme dayanıklı yapılar inģa edilebilmesi için projeci ve yapımcı olarak dikkate alması gereken konular, ÇeĢitli yönleriyle depremin özellikleri Yapılarda bulunan düzensizlikler ve önlemleri Deprem ve titreģim hareketi özellikleri Yapıların statik ve dinamik olarak deprem hesapları Kolon, perde ve kiriģlerin dizaynı

3 Deprem, yapıların hasar görmesi sonucu en çok can ve mal kaybına sebep olmasından dolayı depreme dayanıklı yapı üretmeden önce bu alanda ulusal ve uluslararası gelimseler dikkate alınarak aģağıdaki değerlerin iyi modellenmesi ve uygulanmasıyla mümkündür. 1. Deprem hareketi 2. Yapının deprem etkileri altındaki davranıģının 3. Zeminin deprem esnasındaki davranıģının ve yapıya etkisinin 4. Bölgenin deprem aktivitesi 5. Tasarım, proje, yapım, kullanım ve kontrol Yapıların boyutlandırılmasında tasıma gücü yönteminin en önemli özelliği kullanılacak malzemenin davranıģının bilinmesi olduğu gibi deprem hareketinin de bilinmesi depremin tasıma gücü sayılabilir. Önce deprem hareketinin ve yapının davranıģı belirlenir sonra bu davranıģa cevap verebilecek malzeme, kesit, birleģim ve boyutlandırma yapılarak olası deprem etkileri ortadan kaldırılır. Zati yükler için de aynı yol izlenmektedir. Yapıların dinamik olarak incelenmesinde, a. Zamanla değiģen kuvvetler (Deprem, makine, rüzgar, patlama, yangın) b. Yapının özellikleri (Konut, fabrika, simetrik, köprü) c. Yapının davranıģı (sunak, gevrek) temel kavramlarının yapıya uygulanmasıdır. Deprem Mühendisliği alanında sizlere, 1. Deprem hareketinin özelliklerini 2. Dünyanın ve özellikle ülkemizin deprem aktivitesinin durumu 3. Yapıların deprem etkisi altında davranıģı 4. Yapıların deprem analizi a. Dinamik b. Statik 5. Depreme dayanıklı betonarme yapıların temel ilkeleri ve yapımı 6. Yürürlükte olan Deprem Yönetmeliğinin açıklamaları konularını uygulamaya yönelik sayısal örnekler ve resimler verilerek açıklanacaktadır.

4 DUNYANIN LEVHA YAPISI VE HAREKETLERİ Yerkürenin üst katmanları, bir bütün halinde olmayıp, sürekli hareket halinde olan levhalardan olur. Mantodaki ısı akımlarının neden olduğu bu hareketler sırasında levhalar hareket halinde olup birbirinden uzaklaģır, birbirlerine çarpar veya birbirlerini sıyırırlar. Bu hareketlilik sonucunda, levha sınırlarında, uzun zaman dilimleri ile baktığımızda yeni okyanuslar, yeni kıtalar, sıradağlar ve yanardağlar oluģur. Depremler ve volkanik aktivitelerin nedeni de tüm bu hareketlerden kaynaklanır ve levha sınırlarında oluģmalarına ĢaĢmamak gerekir. Günümüzde Litosfer de 1 ila 15 cm/yıl arasında hızlarla hareket halinde bulunan 7 ana ve birçok küçük levha vardır. Bunların hareketleri çok karmaģıktır ve bu hareketlerin niteliğinin tam olarak saptanması, depremlerin zamanının önceden kestirilmesi için gereklidir. DÜNYANIN YAPISI

5 TÜRKİYE NİN LEVHA YAPISI Yerküre üzerinde oluģan depremlerin büyüklüğü ve neden oldukları zararlar göz önüne alındığında iki ana deprem kuģağı en çok ilgi çeken bölgelerdir. Bunlardan biri Büyük Okyanusu çevreleyen ve özellikle Japonya üzerinde etkili olan Pasifik Deprem KuĢağı, diğeri ise Cebelitarık tan Endonezya adalarına uzanan ve Türkiye nin de içinde bulunduğu Akdeniz-Himalaya deprem kuģağıdır. Türkiye nin bulunduğu bölgede büyük levhalar arasında küçük birçok levhanın olması, Türkiye nin büyük bir bölümünün deprem kuģağı içinde yer almasına neden olur. Türkiye, üç büyük levhanın etkisi altındadır. Avrasya, Afrika ve Arap levhaları. Anadolu nun büyük bir kısmının yer aldığı Anadolu levhası, Avrasya levhasının küçük bir bolumudur.

6 Kuzey Anadolu Fayı üzerinde meydana gelmiş depremler Ülkemizde meydana gelmiş büyük depremler

7 Dünyada meydana gelmiş büyük depremler Dünyada meydana gelmiş büyük depremler Dünyada meydana gelmiş büyük depremler Ülkemizin Deprem Haritası (Eski ve Yeni)

8 Deprem mühendisliği çok genel bir konu olmakla birlikte jeofizik bilimiyle beraber çalışmaktadır. İnşaat mühendisleri için deprem temelden, jeofizik mühendisleri için odak noktasından başlar. Deprem konusu birçok bilimle beraber bu iki mühendisliğini yakından ilgilendirir. Bu noktada "veri" paylaşımı çok önemlidir. İnşaat mühendisleri yapıların analizinde daha önce meydana gelmiş olan önemli depremlerin karakteristik davranışlarıyla ilgilenir. Jeofizik ve jeoloji çalışmalarından elde edilen haritaları kullanır. Meydana gelen depremlerin "Spektrum Eğrilerini" kullanır. Kendi geliştirdiği ve hesaplarını kolaylaştıran formüllere buradan elde ettiği değerleri işler. Yapılar sabit değildir. Depremde hareket edecek biçimde yapılırlar[. Bu nedenler elde edilen bu veriler yapının dizaynını temelden etkiler. O kadar önemlidir ki bunun için yönetmelik hazırlanmış ve bir çok ülke kendi deprem yönetmeliğini kullanmaktadır. 18 Nisan 1906, San Francisco, ABD 22 Mayıs 1960 Güney ġili- 9.5

9 27 Mart 1964 Alaska Ġzmit Depremi 26 Aralık 2004 Sumatra, Endonezya- 9.1

10 27 Şubat 2010 Şili Mart 2005 Güney Sumatra, Endonezya- 8.6 Bunu unutmayalım! YaĢadığımız bina bu olabilir! Bu binanın altında can veren birisi olmayı kimse istemez. O halde depremi iyi tanıyalım. Depreme Dayanıklı yapılar tasarlayalım. Çünkü bizim yapacağımız binaların depreme dayanıklı olmaması yüzünden binlerce insan depremde yıkılan binanın altında can verir.