GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ

Benzer belgeler
16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

INM 308 Zemin Mekaniği

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

AKADEMİK BİLİŞİM Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER

(z) = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim fonksiyonu p pd

DEPREME DAYANIKLI TEMEL TASARIMI

BİNA VE BİNA TÜRÜ YAPILAR (KATEGORİ 2 ve 3) İÇİN PARSEL BAZINDA DÜZENLENECEK ZEMİN VE TEMEL ETÜDÜ (GEOTEKNİK) DEĞERLENDİRME RAPORU FORMATI

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

İNM Ders 9.2 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ

BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM

Zemin ve Asfalt Güçlendirme

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

Sığ temellerin tasarımı ve oturmaların hesabı. Prof Dr Gökhan Baykal

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı. Ders 5: İÇTEN DESTEKLİ KAZILAR. Prof.Dr. Mehmet BERİLGEN

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

İNM Ders 4.1 Dinamik Etkiler Altında Zemin Davranışı

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

INM 305 Zemin Mekaniği

Konsol Duvar Tasarımı

SIVILAŞMANIN TANIMI. Sıvılaşma için Fiziksel süreç. sıvılaşma olması için için SIVILAŞMA TÜRLERİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA ANALİZ VE İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

İSTİNAT YAPILARI TASARIMI

KONU: Beton Baraj Tasarım İlkeleri, Örnek Çalışmalar SUNUM YAPAN: Altuğ Akman, ESPROJE Müh.Müş.Ltd.Şti

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

T.C. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

8. TOPRAK ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ (BEARING CAPACITY OF SOILS)

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

MEVZİİ İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr.

Hamza GÜLLÜ Gaziantep Üniversitesi

ANALİZ YÖNTEMLERİ. Şevlerin duraylılığı kaya mekaniği ve geoteknik bilim dallarının en karmaşık konusunu oluşturmaktadır.

Bahar. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1.

Hafta_3. INM 405 Temeller. Temel Türleri-Yüzeysel temeller. Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN.

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

İNM Ders 2.2 YER HAREKETİ PARAMETRELERİNİN HESAPLANMASI. Yrd. Doç. Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

YAPAN: ESKISEHIR G TIPI LOJMAN TARİH: REVİZYON: Hakan Şahin - ideyapi Bilgisayar Destekli Tasarım

İNŞAAT MÜHENDİSLERİ ODASI- İZMİR ŞUBESİ

SIVILAŞMA POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİNDE BASİTLEŞTİRİLMİŞ YAKLAŞIMLA YAPI ETKİSİ ANALİZİ

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ 2018 IŞIĞINDA YÜZEYSEL VE DERİN TEMELLERİN TASARIMINA KRİTİK BAKIŞ Prof. Dr. K. Önder ÇETİN

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Proje Genel Bilgileri

İZMİR İLİ BUCA İLÇESİ 8071 ADA 7 PARSEL RİSKLİ BİNA İNCELEME RAPORU

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ İLE BETONARME KIZAĞIN DEPREM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Anıl ERCAN 1 Özgür KURUOĞLU 2 M.Kemal AKMAN 3

Taşıyıcı Sistem İlkeleri

NUMERICAL ANALYSIS USING FINITE ELEMENT METHOD; example OF

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

DAYANMA YAPILARININ DBYBHY VE TBDY GÖRE TASARIM KURALLARIN KARŞILAŞTIRILMASI VE TESPİTLER. Levent ÖZBERK İnş. Yük. Müh. Analiz Yapı Yazılım Ltd. Şti.

KİLLİ ZEMİNLERE OTURAN MÜNFERİT KAZIKLARIN TAŞIMA GÜCÜNÜN MS EXCEL PROGRAMI KULLANILARAK HESAPLANMASI. Hanifi ÇANAKCI

Hafta_3. INM 405 Temeller. Temel Türleri-Yüzeysel temeller. Doç.Dr. İnan KESKİN.

BÖLÜM II D. YENİ YIĞMA BİNALARIN TASARIM, DEĞERLENDİRME VE GÜÇLENDİRME ÖRNEKLERİ

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

7. Self-Potansiyel (SP) Yöntemi Giriş...126

ZEMİNDE GERİLMELER ve DAĞILIŞI

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

DEPREM ETKİSİNE MARUZ YIĞMA YAPILARIN DÜZLEM DIŞI DAVRANIŞI

Ders. 5 Yer Tepki Analizleri

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

INM 308 Zemin Mekaniği

İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

İSTİNAT DUVARLARI DOÇ.DR. MEHMET BERİLGEN

10 - BETONARME TEMELLER ( TS 500)

Kırıkkale İli Bahçelievler ve Fabrikalar Mahallelerinin Sıvılaşma Potansiyelinin Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Analizi

DBYYHY 2007 ve DEPREME KARŞI DAYANIKLI YAPI TASARIMI. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

BÖLÜM - 2 DEPREM ETKİSİNDEKİ BİNALARIN TASARIM İLKELERİ (GENEL BAKIŞ)

Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü


TEMEL İNŞAATI TEKİL TEMELLER

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

Geoteknik Deprem Mühendisliği Notları

Bu yöntem pek mantıklı ve ekonomik değil ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ. Mevcut zeminin değiştirtilmesi veya proje yerinin değiştirilmesi

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2

1.2. Aktif Özellikli (Her An Deprem Üretebilir) Tektonik Bölge İçinde Yer Alıyor (Şekil 2).

GENEL KESİTLİ KOLON ELEMANLARIN TAŞIMA GÜCÜ (Ara donatılı dikdörtgen kesitler)

Transkript:

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ Prof. Dr. B. Sadık Bakır ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü

Fay Hareketi ve Deprem

Deprem Büyüklüğü Deprem sırasında açığa çıkan enerjinin niteliksel ifadesidir - Richter yerel deprem büyüklüğü - Yüzey dalgası büyüklüğü - Moment büyüklüğü M w = (log 10 M 0 / 1.5) 10.7 M 0 = μ A d (sismik moment dyne cm) Burada, μ: yırtılma mukavemeti; A: fayın yırtılma yüzey alanı; d: ortalama fay atımı 17 Ağustos 1999 Kocaeli Depremi: μ = 3E10 N/m 2 ; A= 130 km x 18 km; d = 1.6 m M w = 7.3 olarak hesaplanmaktadır

Deprem Şiddeti Depremin spesifik bir sahada gözlenen hasarına ve insan algılarına bağlı niceliksel ifadesidir - MMI: modifiye Mercalli ölçeği (I XII) - RF: Rossi Forel ölçeği (I X) - JMA: Japonya Meteoroloji ajansı ölçeği (I XII) - MSK: Medvedev Spoonheuer Karnik ölçeği (I XII) Türkiye de genellikle MSK ölçeği kullanılmaktadır

Depremin zemin davranışı üzerindeki genel etkileri Yerel zemin koşulları deprem hareketi parametrelerini ve zemin mukavemetini büyük ölçüde etkileyebilmektedir. - İvme büyütmesi - Alüvyon zeminlerde yüksek frekansların filtrelenmesi - Spektral davranış parametrelerinde değişiklikler - Temel zeminlerinde taşıma gücü kaybı (kumlarda sıvılaşma, killerde yumuşama)

Kayma Modülü (G) ve Sönüm Oranının Deformasyonla Değişimi (Ishihara, 1996)

Farklı Zemin Koşulları için Ortalama İvme Spektrumları ( Seed ve Idriss, 1983)

Türkiye Deprem Yönetmeliği (BİNA TÜRÜ YAPILAR İÇİN GEÇERLİDİR!) BÖLÜM 6 TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI Sismik tasarım felsefesi (1.2. Genel İlkeler 1.2.1) Bu yönetmelikte depreme dayanıklı bina tasarımının ana ilkesi; hafif şiddetteki depremlerde binalardaki yapısal ve yapısal olmayan sistem elemanlarının herhangi bir hasar görmemesi, orta şiddetteki depremlerde yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda oluşabilecek hasarın sınırlı ve onarılabilir düzeyde kalması, şiddetli depremlerde ise can güvenliğinin sağlanması amacı ile kalıcı hasar oluşumunun sınırlandırılmasıdır

Deprem Yükleri Altında Temel Tasarımı Deprem yükleri, istisnalar dışında, bina tipi yapılar için tepki spektrumu ile tanımlanır. Yerel zemin koşullarının deprem yükleri üzerindeki etkisi zemin sınıfı yoluyla dikkate alınır. Deprem Yönetmeliği Bölüm 2.4 (denklem 2.1): A(T)=A 0 I S(T) A(T): Spektral ivme katsayısı A 0 : Etkin yer ivmesi katsayısı I: Bina önem katsayısı S(T): Spektrum katsayısı S ae (T) = A(T) g {%5 sönüm oranına için elastik spektral ivme}

Türkiye Deprem Yönetmeliğinde Farklı Zemin Sınıfları İçin Tanımlanan Spektral Eğrilerin (Spektrum katsayısı Eğrileri) Karşılaştırılması

Deprem Yönetmeliği nde yer alan elastik tasarım tepki spektrumunun derin alüvyon zeminlerde aşılma olasılığı vardır. Bu durumda, özellikle yüksek yapı sınıfına giren yapılara etkiyecek deprem kuvvetlerinin güvensiz tarafta hesaplanması söz konusudur. Böyle bir durumda deprem sırasında yapı üzerine etkiyen yükler olması gerekenden daha düşük hesaplanmış olacaktır.

Zemin Özelliklerinin Belirlenmesi (zemin etüt çalışması, idealize zemin profilinin oluşturulması ve yerel zemin sınıfının belirlenmesi Deprem riski yüksek bölgelerde ve özellikle derin alüvyon zeminler içeren sahalarda zemin etüt çalışması daha detaylı yapılmalıdır. Jeofizik arazi deneyleri (sismik, mikrotremör, v.b.) zemin profilinin dinamik özelliklerini belirlemek açısından önem kazanır (kayma dalgası hızları ve zemin hakim periyodu: T=4H/V s ). Ayrıca, laboratuvarda dinamik deneyler (üç eksenli veya basit kesme deneyleri) ile kumlu zeminlerde sıvılaşma direncinin, killi zeminlerde ise yumuşama potansiyelinin araştırılması gerekebilir.

Temel sistemi seçilmeden önce sıvılaşma potansiyelinin ve deprem sonrası olası oturmaların değerlendirilmesi gereklidir. Sıvılaşmanın mümkün olduğu ve büyük miktarlarda oturma beklenen durumlarda zemin iyileştirmesi veya uygun temel sisteminin seçilmesi gerekebilir (rijit radye temel gibi). Ayrıca, özel durumlarda spesifik alanlar için dinamik zemin davranışı analizleri (sahaya özel analiz) yapılarak tasarım tepki spektrumu veya zaman tanım düzleminde deprem yer hareketi elde edilebilir.

Zemin Sıvılaşması

Zemin Sıvılaşması Nedir? Sıvılaşma, sismik sarsıntı gibi hızlı ve tekrarlı yükler altında granüler zeminlerin (kum) yumuşaması ve mukavemetini kaybetmesi olarak tanımlanabilir. Tipik olarak, dinamik yükler altında hacimsel küçülme eğilimi gösterebilen suya doygun gevşek kumlara özgüdür. Sismik sarsıntı esnasında gevşek kumun hacimsel küçülmesi sonucunda boşluk suyunda basınç artışları meydana gelir. Bu duruma bağlı olarak zeminde efektif gerilmeler ve dolayısıyla kayma direnci azalır. σ = σ u => τ = c' + σ' tan φ' Boşluk suyu basıncının toplam basınca eşitlenmesi durumunda zemin kayma direncini tamamen kaybederek sıvı davranışı gösterecektir.

Üç Eksenli Dinamik Yükleme Altında Deneysel Gözlem (Ishihara, 1996)

Zemin Sıvılaşması Kanıtlar ve Sonuçlar Kum volkanları (sıvılaşmanın açık kanıtı) Deprem sırasında zemin dalgalanmaları Deprem sonrasında zemin yüzeyinde göllenme Eğimli yüzeylerde yanal yayılmalar Deprem sonrası zemin yüzeyinde oturmalar Şev stabilitesi kaybı Yapı temellerinde deplasmanlar Sıvılaşan zeminin deprem dalgalarını sönümlemesi nedeniyle yer hareketi üzerinde doğal izolatör etkisi

Sıvılaşmanın Yapılar Üzerindeki Olumsuz Etkileri Temel zeminlerinde taşıma gücü kaybı Temellerin farklı oturması sonucunda üstyapıda gerilme artışı ve hasar oluşumu İstinat yapıları üzerinde basınç artışları ve hasar oluşumu Gömülü yapıların (boru hattı, yakıt tankı gibi) zemin yüzeyine itilmesi Candamarı yapıları (boru hattı, kablo sistemleri gibi) hasarları

Sıvılaşmayı Etkileyen Faktörler Dane çapı dağılımı (iyi derecelenmiş kumlarda sıvılaşma direnci daha yüksektir) Relatif (bağıl) yoğunluk (sıvılaşma direnci artan relatif yoğunlukla birlikte artar) Dinamik yüklemenin süresi ve genliği (artan süre ve genlikle birlikte sıvılaşma eğilimi artar) Drenaj şartları (deprem sırasında boşluk suyunun drene olamaması sonucunda sıvılaşma eğilimi artar)

Potansiyel Sıvılaşma Tehlikesinin Değerlendirilmesi - Cevaplanması Gereken Sorular - 1. Zemin sıvılaşabilir nitelikte mi? 2. Zeminin sıvılaşabilir olması durumunda sahada sıvılaşmayı tetikleyebilecek sismik aktivite muhtemel mi? 3. Sıvılaşma meydana gelmesi durumunda yapısal hasar oluşması mümkün mü? Yukarıdaki soruların herhangi birisinin cevabının hayır olması durumunda sıvılaşma problemi yoktur. Aksi takdirde önlem alınması gerekecektir.

Sıvılaşan zeminlerde taşıma kapasitesi kaybı sonucunda oluşan aşırı temel deplasmanları

Sıvılaşan zeminlerde kazıklı temel hasarları

Sıvılaşma, eğimli sahalarda yanal yayılma formunda büyük deplasmanlara neden olabilir

Zemin Sıvılaşmasına Bağlı Yanal Yayılma ve Aşırı Oturma Hasarı (Sapanca Gölü sahili)

Sıvılaşma Tahkiki Deprem Yönetmeliği ne göre sıvılaşma potansiyeline sahip zeminlerde arazi ve laboratuvar verilerine dayanan sıvılaşma analizlerinin yapılması zorunludur. Spesifik bir saha için sıvılaşma tahkiki aşağıdaki yaklaşımlarla yapılabilir: 1. Sahada yapılan zemin penetrasyon deneylerinin (SPT) korelasyonu yoluyla (Seed ve diğerleri, 1975) 2. Laboratuvar deneyleri yardımıyla

Saha Penetrasyon Deneyleri Yoluyla Sıvılaşma Tahkiki (Seed Yöntemi) Sıvılaşma için güvenlik sayısı: FS = CRR / CSR (>1 sıvılaşma tehlikesi mevcut değil Eurocode: >1.2) CRR (tekrarlı kayma mukavemeti oranı): SPT deneyi sonuçlarına bağlı olarak zeminin sıvılaşma direncini temsil eder CSR (tekrarlı gerilme oranı): Depremin sıvılaştırma talebini temsil eder

Siltli kumlar ve 7.5 büyüklüğündeki bir deprem için (N 1 ) 60 değerleri ile sıvılaşmaya neden olan gerilme oranları arasındaki ilişki (Seed ve diğerleri, 1975)

CSR Değerinin Hesaplanması a maks τ = F A γ h = g maks a maks h γ depremdeki en yüksek tekrarlı kayma gerilmesi τ maks CSR τ σ av amax o = = 0.65 r σ σ o g o d

CSR Değerinin Hesaplanması Burada, τ av = ortalama tekrarlı kayma gerilmesi σ o CSR = efektif düşey gerilme τ σ av amax o = = 0.65 r σ σ o g o σ o = toplam düşey gerilme a max = zemin yüzünde oluşacak en büyük yer ivmesi g = yerçekimi ivmesi r d = zemin kolonunun rijitliğine ve derinliğine bağlı gerilme azalım katsayısı d

Gerilme Azalım Katsayısı τ av zeminin rijit davranış yaptığı kabulüne göre hesaplanmıştır. Gerçekte zemin deforme olarak kayma gerilmesinin rijit kabule nazaran daha düşük gerçekleşmesine neden olur. Bu durumu dikkate almak üzere r d düzeltme faktörü tanımlanmıştır. r rd d = 1 0.00765z ( z 9.15 m) = 1.174 0.0267z (9.15m z 23 m) Z: yüzeyden itibaren derinlik (metre cinsinden)

Derinlik düzeltme faktörünün değişimi

SPT Deneyi Verilerinden CRR Değerinin Bulunması Arazide kaydedilen ham SPT-N darbe sayılarının düzeltilmesi gerekmektedir. N 1,60 =N C N C R C S C B C E C N 2.2 = 1.7 σ v 1.2 + ( ) P a C R, C S, C B ve C E sırası ile tij boyu, standart olmayan numune alıcı, sondaj kuyusu çapı ve tokmak enerji oranı için düzeltme faktörleridir.

Siltli kumlar ve 7.5 büyüklüğündeki bir deprem için (N 1 ) 60 değerleri ile sıvılaşmaya neden olan gerilme oranları arasındaki ilişki (Seed ve diğerleri, 1975)

Zeminin İnce Dane Oranı (FC) için Düzeltme Yapılması N = α + βn 1,60,C 1,60 S (FC) %5 için α=0 ve β=1.0 %5<FC<%35 için 190 α = exp 1.76 ( FC ) 2 1.5 FC β = 0.99 + ( ) 1000 FC %35 için α=5.0 ve β=1.2 olarak alınmaktadır.

M=7.5 büyüklüğünde bir deprem için sıvılaşma direnci aşağıdaki denklemle hesaplanabilir. CRR 1 N 50 1 34 135 200 = 1,60 2 N + + 1,60 10N1,60 + 45

ÖRNEK CSR Şekilde gösterilen arazide kum tabakasından alınan örneklerde silt-kil oranı % 4 ve kum tabakasında yapılan SPT deneyinde N=19 olarak belirlenmiştir (tokmak enerji verimi %60). Büyüklüğü 6.7 olan bir depremde sahada maksimum yüzey ivmesi a max =0.40g olarak hesaplanmaktadır. Yüzeyden 9 m derinlikte kum tabakasının sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısını hesaplayınız. = a r σ max v 0.65 d g σ v r d = 1-0.00765x9 = 0.93 σ v = (18x8 )+ (1x19) = 163 kpa σ v = ( 18-9.81 )x8 + 1x(19-9.81) = 74.8 kpa 0.40g 163 CSR = 0.65 0.93 = 0.49 g 74.8

2.2 C N = = 1.13 74.8 1.2 + ( ) 100 N1 = 19 x1.13= 21.5 60 ( ) 1.81 MSF = 37.9 M w (FC) %5 için α=0 ve β=1.0 N = α + βn = 0 + (1) x(21.5) = 21.5 1,60,C 1,60 S CRR ( 1 21.50 50 1 = + + = 34 21.50 135 + 200 [ 10x21.50 45] 2 0.24

10 MSF = M w = = 6.7 2.24 2.24 2.56 10 / 1.33 2.56 FS=( CRR CSR )MSF=( 0.24 ) *1.33 = 0.65 0.49

Sıvılaşmaya karşı güvenlik sayısı FS= CRR 7.5 ( )MSF CSR MSF= deprem büyüklüğü derecelendirme katsayısı 2.24 2.56 MSF=10 /M w Burada, M w = deprem büyüklüğü

Sıvılaşmadan Kaynaklanan Oturmaların Tahmin Edilmesi Deprem sonrası oturmaların tahmini için kullanılabilecek yöntemlerden birisi Ishihara-Yoshimine yöntemidir (temiz kumlar için) Yöntemde, zeminde deprem sonrası oluşacak oturma, SPT korelasyonuna bağlı olarak izleyen şekil yardımıyla tahmin edilir. Korelasyondaki SPT darbe sayılarının %90 enerji seviyesine karşı geldiği unutulmamalıdır. Zeminde oturma H = H. ε v ifadesi ile hesaplanır. H tabaka kalınlığıdır.

Temiz kumlardan oluşan zemin tabakalarında deprem sonrası oturmaların tahmini için Ishihara- Yoshimine abağı (1992)

Yüzeysel Temeller için Zımbalama Tahkiki Yüzeysel temeller üzerinde yer alan binalarda deprem sırasında sıvılaşma ile ilişkili olarak batma ve yanal eğilmeler meydana gelmektedir. Geçmiş depremlerden edinilen tecrübeler doğrultusunda, temelin hemen altında sıvılaşmayan bir kabuk tabakası, sıvılaşmadan kaynaklanan bu gibi olumsuz etkileri büyük ölçüde azaltmaktadır. Kritik kabuk kalınlığının, temel taban basıncı ve sarsıntı şiddetinin yanında, kabuk tabakasının kayma direncine bağlı olduğunu, temel genişliğinin 2-3 katını geçmediğini gösteren çalışmalar vardır. 50

Yüzeysel Temeller için Zımbalama Tahkiki (devam) Temelin altında sıvılaşmayan bir tabaka yer alması durumunda, bu tabaka içerisinde zımbalamaya karşı oluşacak direncin yapıdan aktarılan yükü karşılayıp karşılayamayacağı aşağıdaki güvenlik sayısı ifadesiyle belirlenir. FS = R / P = [2(B+L) Tτ f ] / P Burada, B ve L: temel boyutları T: temelin altında sıvılaşmayan tabakanın kalınlığı τ f : sıvılaşmayan zemin tabakasının kayma mukavemeti P: üstyapıdan temele aktarılan yük (hareketli ve deprem dahil tüm yükler) 51

Sıvılaşmaya Karşı Alınabilecek Önlemler 1. Zeminde sıvılaşma meydana gelmesinin önlenmesi Yoğunlaştırma (ağırlık düşürme, vibroflotasyon vb.) Sertleştirme (enjeksiyon, derin karıştırma vb.) Zeminin sıvılaşma hassasiyetine sahip olmayan zeminlerle değiştirilmesi Su tablasının düşürülmesi (oturma problemlerine neden olabilir) 2. Sıvılaşma sonucu ortaya çıkabilecek hasarın azaltılması Uygun temel sistemi seçilmesi (veya temellerin güçlendirilmesi) Üstyapıya ilişkin çözümler (çeşitli yöntemlerle güçlendirme

Ağırlık Düşürerek Yoğunlaştırma Aşırı titreşim ve ekipman boyutları nedeniyle yerleşim alanlarında uygulanması mümkün değil

Enjeksiyon Yoluyla Sıvılaşmaya Karşı Zemin İyileştirmesi (Sızma ve Sıkıştırma)

Jet-grout kolonu uygulama Vibroflotasyon taş kolon uygulaması

Sıvılaşabilir Zeminlerde Kazık Uygulamaları Sıvılaşma potansiyeline sahip zeminlerde yapılacak kazıklı temel uygulamalarında çakma veya vibreks kazık tercih edilmelidir. Böylece, kumlu zeminlerin relatif yoğunluğunun, dolayısıyla da sıvılaşma direncinin artırılması mümkündür. Yerinde dökme kazık kullanılması durumunda ise zemin sıvılaşması etkilerinin sınırlanması amacıyla, kazıkların yanısıra zemin iyileştirmesi (taş kolon / jet-grout kolonu) yapılabilir.

Sıvılaşmaya Karşı Zemin İyileştirilmesi ve Kanıtlama

Zemin ve Öngörülen Sismik Tehlike Özellikleri Zemin tipi: İnce orta kalın siltli killi kum ve siltli kum İnce Dane Oranı: 15% - 25% (siltli killi kum), 15% - 40% (siltli kum) Eşdeğer SPT-N değerleri: Siltli killi kum tabakası için 10 25; siltli kum tabakası için 8 14 Yeraltı suyu seviyesi: Zemin yüzeyinden ~ 1 m derinlikte Deprem büyüklüğü (M w ): 7 Maksimum yüzey ivmesi: 0.35g

Binanın Konumu Back Yard Application Building Way to Garage 17 m 20 m Front Yard Street Buildings with 4 to 5 Stories Main Avenue

Binanın Plan Görünüşü

Zemin ve Bina Temeli Kesiti

Zemin İyileştirmesi (Enjeksiyon) Öncesi ve Sonrasında Eşdeğer SPT-N Darbe Sayıları (DPT 1, Depo) 0 Corrected N values 0 50 100 150 Depth (m) 1 2 3 4 5 6 SPT- N values before improvement SPT-N values after improvement

Zemin İyileştirmesi Öncesi ve Sonrası (Depo) 0 1 Shear stress (kpa) 0 10 20 30 40 Due to earthquake (demand) Liquefaction resistance before improvement FS values 0 1 2 3 FS before improvement FS after improvement 2 Foundation base level Liquefaction resistance after improvement Depth (m) 3 4 5 6

Zemin İyileştirmesi (Enjeksiyon) Öncesi ve Sonrasında Eşdeğer SPT-N Darbe Sayıları (DPT 4, Oturma Odası) 0 Corrected N values 0 50 100 Depth (m) 1 2 3 4 5 6 SPT- N values bef ore improvement SPT-N values af ter improvement

Zemin İyileştirmesi Öncesi ve Sonrası (Oturma Odası) 0 1 2 Shear stress (kpa) 0 10 20 30 40 50 Due to eartquake (demand) Liquefaction resistance before improvement Liquefaction resistance after improvement Foundation base level FS values 0 1 2 3 FS before improvement FS after improvement Depth (m) 3 4 5 6

Deprem Bölgelerinde Temel Sistemi Seçimi Z3 ve Z4 sınıfına giren zeminler üzerinde yer alan yapılarda zemin özelliklerine bağlı olarak radye veya şerit temeller tercih edilebilir Hafif yapılarda tekil temeller birbirine bağ kirişleri ile bağlanarak davranış bütünlüğü sağlabilir Aşırı oturma, farklı oturma, hidrostatik kaldırma basıncı, yetersiz taşıma kapasitesi veya, sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerde zemin iyileştirme uygulamaları, yüzer veya kazık temel seçenekleri değerlendirilmelidir.

Radye Temel Tipleri

Temel Sisteminin Geoteknik Tasarımı - Güvenli temel basıncı hesaplanması - Toplam ve farklı oturmaların hesaplanması - Zemin-yapı ilişkisinin kurulması için yatak katsayısının belirlenmesi - Kazıklı temel uygulamalarında kazıklara etkiyecek yatay yüklerin hesaplanması

TEMEL TAŞIMA KAPASİTESİ γ: zemin birim hacim ağırlığı c: kohezyon ϕ: içsel sürtünme açısı q f 1 = γ B Nγ + c Nc + γ D 2 f N Zemin taşıma kapasitesine ulaşıldığı durumda göçme mekanizması oluşur q

Temeller Üzerine Etkiyen Sismik Yükler Yapının ağırlık merkezinin pozisyonuna bağlı olarak temel üzerinde iki farklı etki ortaya çıkmaktadır: 1. Eksantrik yükleme (temel seviyesinde etkiyen moment sonucu) 2. Yatay yükleme Sonuç itibariyle statik koşullarda yeterli olan temel taşıma kapasitesi sismik koşullarda aşılabilmektedir. H V h M H

Sismik Taşıma Kapasitesi (Yılmaz, 2004) Aşırı eksantrisite (dış merkezlilik) durumunda temel göçmesi ve temelin zeminden ayrılması (uplift) Sınırlı eksantrisite durumunda temel göçmesi

Dış merkez yükler temel taşıma kapasitesinde azalmaya yol açar: B : etkili genişlik e: dış merkezlik q λ f cd 1 = c Nc λcd + D f γ Nq λqd + γ B N 2, λ, λ = derinlik faktörleri qd γd Qu = q f A Burada, A etkili temel alanıdır Düşey yükün etkili genişliğin ortasında olduğu kabul edilir. γ λ γd

Dikdörtgen temellerde dış merkezlik için taşıma kapasitesi denklemi (a) Düşey yükten doğan dış merkezlik e B =M B /Q e L =M L /Q (b) Devirici moment kaynaklı dış merkezlik

L B u u d qd cd s qs cs d s qd qs q f cd cs c u e L L e B B B xl A alan etkili A A q Q faktörleri derinlik faktörleri şekil N B N D N c q 2 2,,,, 2 1 = = = = = = = + + = γ γ γ γ γ λ λ λ λ λ λ λ λ γ λ λ γ λ λ

Geoteknik Faktörlerin Hasar Formları Ve Hasar Dağılımı Üzerindeki Etkileri: Adapazarı ndan Öğrenilenler

Adapazarı Şehir Merkezi Can kaybı: 3694 (şehir nüfusunun yaklaşık %2si) Çöken veya ağır hasar gören bina sayısı: 2844 (bina stoğunun yaklaşık %12si)

Bina Stoğu Genel Özellikleri 1 3 katlı yığma binalar (T = 0.1 0.3 s) 3 6 katlı betonarme çerçeve içerisine tuğla dolgu duvarlı binalar - genellikle yüksek girişli (T = 0.35 0.6 s) 3 ve daha fazla katlı binaların çok büyük bölümü radye temellere sahip

Adapazarı civarının jeolojik ana hatları

Adapazarı nda hasar belirleme çalışmasının yapıldığı alan ve anakaya derinliğinin değişimi

Deprem sonrası İzmit Caddesi (Pabuççular (7) ve Yenicami (9) Mahalleleri sınırı).

Çöken binalar (Pabuççular (7) ve Yenicami (9) mahalleleri sınırı).

Adapazarı nda hasar belirleme çalışmasının yapıldığı alan ve anakaya derinliğinin değişimi

Dönme formunda aşırı temel deplasmanlarına maruz kalan binalar (Tığcılar Mahallesi (12) )

Oturma formunda temel deplasmanları (Tığcılar Mahallesi (12))

Yol ve kaldırımlarda meydana gelen kırıklar (Cumhuriyet Mahallesi ( 16))

Adapazarı nda Bina Hasarına İlişkin Gözlemler Temel deplasmanlarına maruz kalmış olan binalarda yapısal hasar yok veya daha az - Can kaybı riski yok Ağır yapısal hasarlı veya çökmüş olan binalarda temel deplasmanı mevcut değil - Yüksek can kaybı riski mevcut -

Derin sondaj logları ve 1- boyutlu mukabele analizinde kullanılan tipik zemin profili

Adapazarı nda 17 Ağustos depreminde alınan kayıt ve farklı aluvyon derinlikleri için yüzeyde hesaplanan ivme-zaman değişimleri a max = 419 cm/s 2 Bedrock at 200 m. a max = 381 cm/s 2 Bedrock at 175 m. Acceleration (cm/sec 2 ) a max = 426 cm/s 2 a max = 482 cm/s 2 Bedrock at 150 m. Bedrock at 125 m. 500 SAKARYA (SKR) E-W a max = 398 cm/s 2 17August 1999-500 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Time (s)

17 Ağustos depreminde kaydedilen ve hesaplanan yer hareketlerinin %5 sönüm için ivme spektrumları (kalın kesik çizgi 1998 Deprem Yönetmeliği tasarım spektrumudur) Spectral Acceleration (g) 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 H=125m H=150m H=175m H=200m SAKARYA (İMAR) E-W LEDS 0.2 0.0 0.1 1 10 Period(s)

Dikkatiniz için teşekkürler