İNM 424112 Ders 9.2 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ
Türkiye Deprem Yönetmelikleri Türkiye de deprem zararlarının azaltılmasına yönelik çalışmalara; 32.962 kişinin ölümüne neden olan 26 Aralık 1939 Erzincan depremi ile başlayan 20 Aralık 1942 Niksar-Erbaa, 20 Haziran 1943 Adapazarı-Hendek, 26 Kasım 1943 Tosya-Ladik 1 Şubat 1944 Bolu-Gerede gibi depremlerin çok yakın zaman aralıkları ile meydana gelmesi ve bu depremlerin büyük can ve mal kayıplarına neden olması sonucunda başlanmıştır.
Türkiye Deprem Yönetmelikleri 18 Temmuz 1944 tarih ve 4623 sayılı Yer Sarsıntısından Evvel ve Sonra Alınacak Tedbirler Hakkında Kanun un 1.maddesi gereğince Bayındırlık ve İskan Bakanlığı ve Milli Eğitim Bakanlığı eldeki mevcut bilgi ve verilerden yararlanarak 1945 yılında ülkemizin ilk resmi deprem bölgeleri haritasını hazırlamıştır. 1945 de ilk yönetmelik 1947,1963, 1972 ve 1996, 1998 ve 2007 yıllarında yenilenerek bakanlar kurulu kararı ile yürürlüğe girmiştir.
1945 yılında bakanlar kurulu kararı ile yürürlüğe girmiş bulunan ilk resmi deprem bölgeleri haritası (Pampal ve Özmen (2007))
Bayındırlık ve İskan Bakanlığı 1996 Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası
1996 Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 1996 Deprem Bölgeleri Haritasına göre Ülkemiz yüzölçümünün % 42 si I. Derece, % 24 ü II.derece, % 18 i III.derece, % 12 si IV.derece ve % 4 ü V.derece deprem bölgesinde bulunmakta ve Nüfusumuzun % 45 i I.derece, % 26 sı II.derece, % 15 i III.derece, % 13 ü IV.derece ve % 2 si V. derece deprem bölgesinde yaşamaktadır (Özmen vd. (1997)).
Türkiye deprem bölgeleri
Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası Bu harita, Türkiye ve Dünya daki mevcut deprem verileri ışığı altında hazırlanmış ve Bakanlar Kurulu nun 18.4.1996 tarih ve 96/8109 sayılı kararı ile yürürlüğe girmiştir. Önceki haritalardan farklı olarak sismik tehlike analizlerinde olasılıksal yöntemler kullanılmıştır. Buna göre, normal bir yapının 50 yıllık ekonomik ömrü içinde %90 olasılıkla bu ivme değerlerinden daha fazla bir ivmeye maruz kalmayacağı tahmin edilmektedir. Ekonomik ömrü daha uzun veya önemli yapılar için karşılaşabilecekleri en büyük ivme değerlerinin ayrıca hesaplanması gerekir.
ZEMİN PROFİLİ SINIFLANDIRMALARI VE DAVRANIŞ SPEKTRUMLARI Deprem yönetmeliklerinde, yerel zemin koşullarının yapılara gelecek deprem yükleri üzerindeki etkisi, basit zemin sınıflandırmalarını esas alan bir arazi sismik katsayısı ile dikkate alınmaktadır. Belirli bir inşaat sahası için kullanılabilecek arazi sismik katsayısı değeri, arazi zemin koşulları hakkındaki bilgilere ve mühendislik değerlendirmelerine göre seçilmektedir.
Şekil de değişik zemin sınıfları için arazi davranış analizleri ile elde edilen ortalama spektral ivme eğrilerine bir örnek gösterilmiştir. (Seed ve Idriss, 1983)
Zemin Sınıflandırma Sistemleri Depreme dayanıklı tasarım çalışmalarında yerel zemin koşullarının etkisini dikkate alabilmek için, geçmişteki kuvvetli deprem kayıtları ve yapısal hasar dağılımları ile yerel zemin koşulları arasındaki ilişkiyi istatistiksel olarak değerlendiren zemin sınıflandırma sistemleri geliştirilmiş ve farklı zemin sınıfları için spektral davranış bağıntıları önerilmiştir. Bu bağıntıları tanımlamak için ise bazı arazi sismik katsayıları dikkate alınmaktadır.
Zemin Sınıflandırma Sistemleri Temel zeminini sınıflandırmada kullanılan başlıca kriterler (üst 30 m için ) Kayma Dalgası Yayılma Hızı (v s ) Standart Penetrasyon Darbe Sayısı (N) Killi Zeminler için Drenajsız Kayma mukavemeti (C u )
Zemin Sınıflandırma Sistemleri Bazı çok olumsuz zemin koşullarına sahip arazilerin göçebilen, sıvılaşabilen zeminler, aşırı hassas killer, çok yüksek plastisiteli killer, turba zeminler vb. özel olarak dikkate alınması gerekmektedir.
Türkiye Deprem Yönetmeliği
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Türkiye Deprem Yönetmeliği 1996 yılında yürürlüğe girmiştir.1998 ve 2007 yıllarında revizyondan geçmiştir. Bu yönetmelik, depreme karşı dayanıklı tasarımlarda yerel zemin koşullarının etkisini dikkate almak için dört yerel zemin sınıfını göz önüne almaktadır Spektrum katsayısı hesabında yerel zemin koşullarına göre seçilecek spektrum karakteristik peryotları kullanılması öngörülmektedir.
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Türkiye deprem yönetmeliğinde tasarıma esas deprem, aşılma olasılığı 50 yıllık süre için %10 (dönüş periyodu 475 yıl) olan yer hareketi olarak kabul edilmektedir. Bu hareketi göstermek için yerel zemin sınıflarına bağlı olarak % 5 sönüm oranındaki spektrum katsayıları, S(T), tanımlanmıştır. Yerel zemin sınıflarının tasarım spektrumu üzerinde yarattığı farklılık spektrum karakteristik periyotları (T A, T B ) sayesinde yansıtılmaktadır.
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Türkiye Deprem Yönetmeliği ne göre zemin grupları belirlenirken çeşitli parametrelere göre sınıflandırma yapılmaktadır. Bu parametreler Standart Penetrasyon Deneyi sonuçları (N 30 ), Kayma dalgası hızı değerleri, Eksenel basınç deneyleri ve kumlu zeminler için relatif sıkılık değerleridir.
Zemin Grupları
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Davranış spektrumlarının belirlenmesi için kullanılan zemin grupları ve tanımlamaları, zemin grubu ve en üst zemin tabakası kalınlığını dikkate alan yerel zemin sınıfları yönetmelikte ayrıntılı bir şekilde tablolar halinde sunulmuştur yerel zemin sınıfları Z1, Z2, Z3 ve Z4 olmak üzere dört zemin sınıfına ayrılmıştır
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Gruplandırmada, zeminler, en üst tabaka kalınlığına bağlı olarak dört ana zemin sınıfına ayrılır Temel tabanı altındaki en üst zemin tabakası kalınlığının 3 m den az olması durumunda, bir alttaki tabaka, en üst zemin tabakası olarak göz önüne alınabilmektedir.
Yerel Zemin Sınıfları Yerel Zemin Sınıfı Z1 Z2 Z3 Z4 Zemin grubu ve en üst zemin tabakası kalınlığı (h 1 ) (A) grubu zeminler h 1 15 m olan (B) grubu zeminler h 1 > 15 m olan (B) grubu zeminler h 1 15 m olan (C) grubu zeminler 15 m < h 1 50 m olan (C) grubu zeminler h 1 10 m olan (D) grubu zeminler h 1 > 50 m olan (C) grubu zeminler h 1 > 15 m olan (D) grubu zeminler
TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ Spektrum karakteristik periyotları olan T A ve T B nin değerleri yönetmelikte verilen ve yerel zemin sınıflarının belirlenmesinde etkili olan dört farklı zemin grubuna göre ve en üst zemin tabakası kalınlığına göre belirlenmektedir.
Spektrum Karakteristik Peryotları Yerel Zemin Sınıfı T A T B (saniye) (saniye) Z1 0.10 0.30 Z2 0.15 0.40 Z3 0.15 0.60 Z4 0.20 0.90
Zemin Grupları Bu sınıflandırma yapılırken, yeraltı su seviyesinin zemin yüzeyinden itibaren 10 m içinde olduğu durumlarda D grubuna giren zeminler için sıvılaşma potansiyelinin bulunup bulunmadığının saha ve laboratuar deneylerine dayanan uygun analiz yöntemleri ile incelenmesi gerekmektedir.
Elastik Deprem yüklerinin tanımlanması: Spektral ivme katsayısı Deprem yüklerinin belirlenmesi için esas alınacak olan ve tanım olarak %5 sönüm oranı için elastik Tasarım İvme Spektrumu nun yerçekimi ivmesi g ye bölünmesine karşı gelen spektral ivme katsayısı, A(T), A(T)= spektral ivme katsayısı A 0 =Etkin yer ivmesi katsayısı I= Bina önem katsayısı S(T)=Spektrum ivme katsayısı yapının periyoduna karşı gelen spektrum katsayısı S(T) yerel zemin koşullarına ve bina doğal peryoduna (T) göre tanımlanmaktadır. Yerel zemin koşullarının etkisi, Spektrum Katsayısı, S(T) hesaplanırken kullanılan Spektrum Karakteristik Periyotları, T A ve T B ile ifade edilebilmektedir.
Elastik Deprem yüklerinin tanımlanması: Spektral ivme katsayısı Etkin Yer İvmesi Katsayısı Deprem Bölgesi A 0 1 0.40 2 0.30 3 0.20 4 0.10
Elastik Deprem yüklerinin tanımlanması: Spektral ivme katsayısı
Spektrum Karakteristik Peryotları
Spektrum Karakteristik Peryotları İvme davranış spektrumlarının farklı zeminlerde gösterdiği farklar önemli boyutlarda olabilmektedir. Bu özellik yönetmeliklerde belirtilir ve inşaat mühendislerinin kullanımı için sunulan ivme tepki spektrumları zemin sınıfına bağlı olarak verilir. Bu sınıflamada spektrumun uzun peryotlardaki bandı gevşek veya yumuşak zeminlerde büyür. Spektrumun düzeyi ise zemin sınıfına bağlı olarak değişmez alınmaktadır. Türkiye Deprem Yönetmeliğinde bu değer 2,5 olarak alınmıştır.
Türkiye Deprem Yönetmeliğinde Farklı Zemin Sınıfları İçin Spektral Eğrilerin Karşılaştırılması 0 1 2 3 4 Periyot (s) 4 3 S ae /A 0 2 Z4 1 Z1 Z2 Z3
Türkiye Deprem Yönetmeliğinde Farklı Zemin Sınıfları İçin Spektral Eğrilerin Karşılaştırılması
A(T 1 )= spektral ivme katsayısı
Türkiye Deprem Yönetmeliği (2007) elastik tasarım ivme spektrumlarının 4 farklı deprem bölgesi ve değişik yerel zemin sınıfları için gösterimi
Yapıların yer seçiminde ve tasarımında inşaat alanının zemin koşullarının göz önüne alınması gerekmektedir. Güvenli ve ekonomik yapılaşma için Yapılara etkiyecek deprem kuvvetlerinin daha az olacağı Olası bir deprem sırasında yapı temelleri altında, taşıma gücü kaybı ve aşırı yer değiştirmelerin ortaya çıkmayacağı zemin koşullarına sahip araziler tercih edilmelidir.
Mikrobölgeleme Deprem riskinin azaltılmasına yönelik olarak yapılan çalışmaların başlangıç aşamasını mikrobölgeleme oluşturmaktadır Mikrobölgeleme, yer hareketi karakteristiklerinin belirlenmesi için deprem kaynağı, yol ve zemin şartlarının karşılıklı etkileşimini göz önüne alan disiplinler arası bir konudur. Farklı disiplinlerden gelen sismik, jeolojik ve geoteknik verinin birleştirilmesi ve uygulamada kullanılabilir hale getirilmesi
Mikrobölgeleme Sismik mikrobölgeleme uygulamalarında amaç parsel bazında uygulamaya yönelik tasarım parametrelerinin kullanılması olmamalıdır. Bu çalışmalar öncelikli olarak, kent planlaması ve arazi kullanım amaçlı parametrelerin belirlenmesini hedeflemektedir.
Mikrobölgeleme Aşamaları Birinci aşama: deprem kaynak ve yol karakteristiklerini göz önüne alarak olabilecek yer hareketi için tehlike analizidir. İkinci aşama: geoteknik zemin şartları ve belirlenen yer hareketi altında zemin tabakalarının davranışları belirlenmektedir. Son aşamada: ilk iki aşamadan elde edilen sonuçlara dayanan bir bölgeleme oluşturulmaktadır.
ISSMFE Geoteknik Deprem Mühendisliği Teknik Komitesi tarafından hazırlanan el kitabı bölgesel yer hareketi davranışı, şev stabilitesi Sıvılaşma olmak üzere üç tip geoteknik olayın değerlendirmesi için kabul edilmiş yaklaşımları içermektedir.
Bölgesel yer hareketi davranışı Yer hareketi için mikrobölgeleme çalışmaları, içeriğine dayalı olarak üç farklı aşamada gruplanmaktadır. Birinci aşama, mevcut bilgilerin ve tarihi dokümanların derlenmesine ve yorumlanmasına dayalı genel bir bölgeleme ile tanımlanabilir. İkinci aşama, basit geoteknik çalışmaları ve mikrotremor ölçümlerini kapsamaktadır. Üçüncü aşama bölgeleme ise detaylı geoteknik araştırmalar ve sayısal analiz yöntemlerine dayanmaktadır (TC-ISSMFE, 1993)
Mikrobölgeleme Mikrobölgeleme çalışmalarında teoride ve uygulamada gelinen en son durum, Deprem Risklerini Azaltmak için Mikrobölgeleme (MERM) adı verilen çalışma ile Belediyeler için Sismik Mikrobölgeleme genel başlıklı projede derlenmiştir.
Sismik Bölgelendirme Çalışmalarında İzlenebilecek Yol
İSTANBUL DEPREM MASTER PLANI ZEYTİNBURNU PİLOT PROJESİ SİSMİK MİKROBÖLGELEME AMAÇLI JEOLOJİK VE GEOTEKNİK DEĞERLENDİRME VE YER SARSINTISI TEHLİKESİNE GÖRE MİKROBÖLGELEME
Son Söz Deprem, Türkiye ve birçok diğer ülkenin problemi olmuştur ve olmaya devam edecektir. Deprem Mühendisliği, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya gibi ülkelerde dahi yeni bir bilim dalı sayılabilir. 2007'de yürürlüğe giren Türkiye Deprem Yönetmeliği diğer ülkelerin şartnameleri ile boy ölçüşebilecek çağdaş bir belgedir. Ancak, yönetmelikteki maddeler kâğıtta kalarak uygulamaya geçmezse ve ayrıca maddelerin gerekçeleri de anlaşılmazsa, inşa edilen binaların deprem dayanıklılığı sağlanamaz.
Son Söz Yasa, yönetmelik, yönerge ya da harita hazırlamak önemlidir ancak bunların titizlikle uygulanması durumunda bir anlam ifade ettiği gözden uzak tutulmamalıdır. Türkiye de deprem zararlarının beklenenin üzerinde olmasında en önemli rolü harita ve geçerli deprem yönetmeliklerine uygun yapılaşma yapılmaması oynamaktadır. Geçmiş deprem hasarları incelendiğinde bu durum son derece açık bir şekilde görülmektedir.