DEPREM MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ ve DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI. Zekai Celep İnşaat Fakültesi İstanbul Teknik Üniversitesi

Benzer belgeler
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

Yeryüzünden kesit 11/6/2014 DEPREM HAREKETİ

DEPREM MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI Ders kitabı. Z. Celep, N. Kumbasar; Deprem

DEPREM MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI. İnşaat Fakültesi İstanbul Teknik Üniversitesi Ders kitabı DEPREM HAREKETİ

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

YER KABUĞUNUN HAREKETLERİ. Yer kabuğu, dış şeklini ve iç yapısını değiştiren çeşitli kuvvetlerin etkisi altındadır.

SİSMİK DALGALAR. Doç.Dr. Eşref YALÇINKAYA (4. Ders) Sismogramlar üzerinde gözlenebilen dalgalar sismik dalgalar olarak adlandırılır.

Depremler. 1989, Loma Prieta depremi, Mw = 7.2

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

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

Deprem Mühendisliğine Giriş. Yer Hareketinin Karakterizasyonu ve Temel Kavramlar

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

Deprem bir doğa olayıdır. Deprem Bilimi ise bilinen ve bilinmeyen parametreleriyle, karmaşık ve karışık teoriler konseptidir

Ders. 5 Yer Tepki Analizleri

DEPREME DAYANIKLI YAPI İNŞAATI SORULAR

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ KAYNAKLAR 1. Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı) 2. Yılmaz, I.

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

DEPREMLER - 1 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir? Oluşum Şekillerine Göre Depremler

YAPILARDA HASAR. V.Bölüm BETONARME YAPILARDA. Prefabrik Yapılar-I Ögr. Grv. Mustafa KAVAL AKÜ.Afyon MYO.Đnşaat Prog.

ELASTİK DALGA YAYINIMI

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

JFM 301 SİSMOLOJİ 1.TOPĞRAFYADA DEĞİŞİMLER DEPREMLERİN YERYÜZÜNDEKİ ETKİLERİ

T.C. MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BÖLÜM YEDİ DEPREM TÜRLERİ

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-2 DOÇ.DR.HÜSEYİN TUR

GİRİŞ. Faylar ve Kıvrımlar. Volkanlar

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

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

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

DEPREME DAVRANIŞI DEĞERLENDİRME İÇİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZ. NEJAT BAYÜLKE 19 OCAK 2017 İMO ANKARA ŞUBESİ

TDY 2007 YE GÖRE DEPREM ELASTİK TASARIM İVME SPEKTRUMU

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Tel:

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

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

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

DEPREMLERİN KAYIT EDİLMESİ - SİSMOGRAFLAR -

SARILMIŞ VE GELENEKSEL TİP YIĞMA YAPILARIN DEPREM DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. Ali URAL 1

2. BÖLÜM DEPREM PARAMETRELERİ VE TANIMLARI

04_Nisan _2012 ITAP_Deneme Sınavı

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

Yapı Sistemlerinin Hesabı İçin. Matris Metotları. Prof.Dr. Engin ORAKDÖĞEN Doç.Dr. Ercan YÜKSEL Bahar Yarıyılı

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 25 MART 2019 YAĞCA-HEKİMHAN MALATYA DEPREMİ BASIN BÜLTENİ

FAYLAR FAY ÇEŞİTLERİ:

:51 Depremi:

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

DEPREMLER (Yerkabuğu Hareketleri)

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 12 HAZİRAN 2017 KARABURUN AÇIKLARI- EGE DENİZİ DEPREMİ

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ

İNM Ders 2.1 Dinamik Yükler, Yer Hareketi Parametreleri ve İvme Spektrumları

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

:51 Depremi:

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

Elastisite Teorisi. Elçin GÖK. 5. Hafta. Stress-Strain. Gerilme Deformasyon Gerilme Gerinim Gerilme Yamulma. olarak yorumlanır.

Fizik 101: Ders 7 Ajanda

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

İNM Ders 2.1 Dinamik Yükler, Yer Hareketi Parametreleri ve İvme Spektrumları

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

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BÖLÜM 03. Doğrusal Hareket Alt yüzeyi yere paralel olarak yerleştirilmiş, camdan yapılmış

YIĞMA YAPI MÜHENDİSLİĞİNİN GELİŞİM TARİHİ DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMLARI

5 kilolitre=..lt. 100 desilitre=.dekalitre. 150 gram=..dag g= mg. 0,2 ton =..gram. 20 dam =.m. 2 km =.cm. 3,5 h = dakika. 20 m 3 =.

FİZİKSEL JEOLOJİ-I DERS NOTLARI

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

Aletsel Sismoloji. Deprem Parametreleri. Elçin GÖK. Aletsel Sismoloji : Sismograf

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

Hamza GÜLLÜ Gaziantep Üniversitesi

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

10.SINIF FİZİK PROJE KONU: DEPREM DALGALARI

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ İLE BETONARME KIZAĞIN DEPREM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Gazbeton Duvar ve Döşeme Elemanları ile İnşa Edilen Az Katlı Konut Binalarının Deprem Güvenliği*

DEPREM BİLİMİNE GİRİŞ. Yrd. Doç. Dr. Berna TUNÇ

GEOTEKNĠK DEPREM MÜHENDĠSLĠĞĠ KAYNAKLAR; Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı)

DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK YAPILAR HAKKINDA YÖNETMELİK 2007 DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI İLKELERİ

Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim

BİNAYA TEMEL SEVİYESİNDE TESİR EDEN TABAN KESME KUVVETİNİN BULUNMASI V = W A(T ) R (T ) 0,10.A.I.W

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

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

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

BÖLÜM 4 TEK SERBESTLİK DERECELİ SİSTEMLERİN HARMONİK OLARAK ZORLANMIŞ TİTREŞİMİ

DOĞRULTU ATIMLI FAYLAR KIRIKLAR VE FAYLAR. Yaşar ar EREN-2003

DEPREM ETKİSİNE MARUZ YIĞMA YAPILARIN DÜZLEM DIŞI DAVRANIŞI

4. FAYLAR ve KIVRIMLAR

BÖLÜM BEŞ LEVHA SINIRLARI

Proje Genel Bilgileri

Isı Kütle Transferi. Zorlanmış Dış Taşınım

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

GİRİŞ BÖLÜM: SES İLE İLGİLİ BÜYÜKLÜKLER...3

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-1 (GİRİŞ) DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

YIĞMA YAPI TASARIMI ÖRNEK BİR YIĞMA SİSTEMİN İNCELENMESİ

Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Fizik Bölümü Fizik I Ders İkinci Ara Sınavı

B.Ü. KANDİLLİ RASATHANESİ ve DAE. BÖLGESEL DEPREM-TSUNAMİ İZLEME ve DEĞERLENDİRME MERKEZİ 20 ŞUBAT 2019 TARTIŞIK-AYVACIK-ÇANAKKALE DEPREMİ

Transkript:

64 DEPREM MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ ve DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI Zekai Celep İnşaat Fakültesi İstanbul Teknik Üniversitesi DEPREME DAYANIKLI YAPI TASARIMI Deprem hareketi Yapıların yer hareketi etkisindeki titreşimi Deprem etkisindeki betonarme yapı elemanlarının davranışı Depreme dayanıklı yapı tasarımı Yurdumuzdaki önemli depremler Yapılarda deprem sonrası hasar belirlenmesi, onarım ve güçlendirme yöntemleri Mevcut binaların deprem etkisindeki davranışının değerlendirilmesi Ders kitabı Z. Celep, N. Kumbasar; Deprem mühendisliğine giriş ve depreme dayanıklı yapı tasarımı, Beta Dağıtım, 4. DEPREM HAREKETİ Sismoloji : Yer hareketini inceler Yapı dinamiği: Dinamik yükler altındaki taşıyıcı sistem davranışını inceler Sismoloji bilgilerden elde edilen bilgilere göre yer küresinin yapısı Zekai Celep

64 Yeryüzünden kesit Kabuk tabakası ~4km Üst manto tabakası 4~9km Alt manto tabakası 9~9km Dış çekirdek 9~5km İç çekirdek 5~67km Kabuk tabakası: Karalarda 5~6km kalınlığında Okyahuslarda 4~6km kalınlığında 7~kg/m Sıcaklık C/km Kıta altında 5~5 C Okyanus altında ~8 C Yer küresinin yapısı Manto tabakası ~9km kalınlığında ~56kg/m Depremlerin oluştuğu en büyük derinlik ~7km de ~5 C İç yüzünde 4~5 C Basınç dış yüzde 9MPa Çekirdek tabakası ~5km kalınlığında Dış çekirdek: sıvı İç çekirdek: katı, ~km kalınlığında 97~7kg/m Basınç dış yüzde 4GPa ve iç kısımlarda 7GPa Depremin oluşumu ve özellikleri Planda deprem hareketinin oluşması Yer kabuğunun soğuması Hareket yönü Hareket yönü Hareket yönü Plakaların oluşumu Plaka tektoniği Fay çizgisi Hareket yönü Fay çizgisi Hareket yönü Fay çizgisi Hareket yönü Plakaların bir birine göre rölatif hareketi (a) Şekil değiştirme enerjisi fay çizgisinde birikmeye başlıyor (b) Şekil değiştirme enerjisi birikmeye devam ediyor (c) Şekil değiştirme enerjisi boşalarak yeni bir denge konumu oluşuyor Elastik Geri Sekme Teorisi Gerilmesiz fay çizgisi Fay çizgisinde gerilme birikmesi Gerilmenin boşalması Gerilmenin tamamen boşalması Zekai Celep

64 Planda deprem hareketinin oluşması Fay hareketi ile deprem hareketinin oluşması A) İki yönden sıkıştırılan kaya B) Bu kuvvet altında kayanın zamanla şekil değiştirmesi Fay yüzeyi Fay yüzeyi C) Kaya aniden kırılarak fay oluşur ve ortaya çıkan enerji deprem dalgaları halinde yayılır. Fay çizgisi fay yüzeyi Fay yüzeyi Fay düzleminin konumu ve yırtılma düzlemi Fay düzleminin konumu ve yırtılma düzlemi yatay düzlem Kuzey Merkezüssü Odak derinliği M N (kuzey) Yerğiştirme vektörü F F : odak noktası M: merkez üssü Odak Fay düzlemi fay düzlemi yerdeğiştirme vektörü Yerdeğiştirme düzlemi : Doğrultu açısı : Eğim açısı : Yerdeğiştirme vektörü açısı Zekai Celep

64 Fay düzleminin konumu ve yırtılma düzlemi Fay türleri Yatay atımlı fay Merkez üssü mesafesi Merkez üssü Yapı Odak derinliği Fay düzlemi Normal atımlı fay Ters atımlı fay Odak Hareketten önce fay Sağ yatay atımlı fay Sol yatay atımlı fay Fay türleri Sağ yatay atımlı fay Yatay atımlı fay Sağ yatay atımlı fay Sol yatay atımlı fay Düşey atımlı fay Normal düşey atımlı fay Ters düşey atımlı fay Zekai Celep 4

64 Sol yatay atımlı fay Depremin oluşması Elastik geri sekme teorisi Şekil değiştirme enejisinin yığılması Enerjinin kritik seviyeye ulaşması Kayma ve yırtılma Enerjinin sönümlenerek yayılması Gevşeme Şekil değiştirme enejisinin yığılmaya başlaması Planda eş şiddet eğrileri Deprem hareketi büyüklükleri Merkez üstü (Episantr) Kesit Odak derinliği Fay çizgisi Yırtık boyu Derin deprem Küçük genlik Etki alanı dar geniş Büyük genlik Sığ deprem Odak (Hiposantr) (a) Kayma (Yırtılma) boyu Fay çizgisi Plan Plan..9.6..5. (b) Büyük odak derinliği Kesit Küçük odak derinliği Zekai Celep 5

. 64 Depremin oluşması Karmaşık titreşim hareketi Periyodu kısa ve uzun titreşimler Zeminde yansıma ve kırılmalarla yayılma Kısa periyotlu titreşimler uzunlara göre daha çabuk sönümlenir H odak derinliğine göre: Deprem türleri Sığ deprem, H < 7km, dar bölgede hissedilir, hasarı ağır ve yıkıcı Orta derinlikte deprem, km > H > 7km Derin deprem, 7km > H > km, geniş bölgede hissedilir, hasarı az ve daha az yıkıcı Oluşum sıklığı derinlikle azalır Yurdumuzda H=km~km, sığ depremler (a) Basit yer hareketi u g (t) t En basit yer hareketi u g (g).4. -. -.4 Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g Erzincan deprem hareketi u g(t).4 u g (m/s) t -.4 Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g u (t) g.. Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g u g (m) t -. 5 5 t (s) Zekai Celep 6

64 u g (g).6.4. Erzincan 99 Kuzey-Güney u gmax=.55g u g (g).. -. Erzincan 99 Düşey u gmax=.48g Erzincan deprem hareketi Deprem kaydı 6.4.98 Westmorland Depremi -..8 4 8 6 Erzincan 99 Kuzey-Güney 4 8 6 Erzincan 99 Düşey. K-G t T- t L =.4 s.5 g.4. u g (m/s) -.4. u g (m/s) -..5 g düşey. 4 8 6 Erzincan 99 Kuzey-Güney.4 4 8 6 D-B saniye u g (m) u g (m) -. -.4 Erzincan 99 Düşey 4 8 6 4 8 6 Deprem ivme, hız ve yerdeğişirmesi İvme Hız Yerdeğiştirme v g (t) v t g o g ( t) v ( ) d v t g o g ( t) v ( ) d ivme (g) hız (cm/s) yer değiştirme (cm).7.95 Talf depremi. -. - - Taft California, 95 o S 69 E zaman (s) Zekai Celep 7

64 Mercalli Şiddeti Tanım Zemin ivmesi (m/s ) I Yalnızduyarlıaletler algılar ~. II Özellikle üst katlarda, dinlenmekte olan kimseler tarafından hissedilir.. ~. Hassas bir biçimde asılı olan cisimler sallanabilir. III Bina içinde hissedilir, fakat deprem olup olmadığı her zaman anlaşılmaz.. ~.7 Duran otomobiller yanından kamyon geçmiş gibi sallanır. IV Bina içinde çoğunluk ve dışarıda az kimse tarafından hissedilir. Gece.7 ~.5 bazı kimseler uyanır, kap-kacak, kapı-pencere sallanır. V Hemen herkes hisseder. Bazı tabaklar, sıvalar, pencereler kırılır, uzun.5 ~. cisimler oynar. VI Herkes hisseder, birçoğu korkup dışarı fırlar. Bacalar, sıvalar düşer.. ~.7 Hafif hasarlar olur. VII Herkes dışarı kaçar. Yapıda sağlamlığına bağlı olarak değişen hasarlar.7 ~.5 oluşur. Otomobil sürücüleri de algılar. VIII Duvarlar çerçevelerden ayrılıp dışarı fırlar. Anıtlar, bacalar, duvarlar.5 ~. devrilir. Kum ve çamur fışkırır. IX Yapılar temelinden ayrılır, çatlar, eğilir. Zemin ve yeraltı boruları çatlar. ~ 7. X Kargir ve çerçeve yapıların çoğu tahrip olur. Zemin çatlar, raylar eğilir. 7. ~ 5. Toprak kaymaları olur. XI Yeni tip yapılar ayakta kalabilir, köprüler tahrip olur. Yeraltı boruları 5. ~. kırılır. Toprak kayar. Raylar bükülür. XII Hemen her şey harap olur. Toprak yüzeyinde dalgalanma görülür.. ~ 7. Cisimler havaya fırlar. İstanbul Bursa I - IV 6.5.957 Bolu Depremi Kocaeli V Karadeniz Bilecik VI VII VIII Eskişehir o o IX Bolu Zonguldak o V 6 Mayıs 957 Bolu-Abant Depremi I - IV Ankara 4km o o 4 4 o 7.8.999 Marmara Depremi Depremin büyüklüğü Sembolü Adı Ölçüm periyodu (s) M L M b M s M w Richter yerel büyüklüğü Cisim dalgası büyüklüğü Yüzey dalgası büyüklüğü Moment büyüklüğü. ~.. ~ 5. > Zekai Celep 8

64 Depremin Richter büyüklüğü Depremin Değiştirilmiş Mercali Şiddeti Kesitte değişim Genlik A I I o XII Planda değişim Uzaklık Fay çizgisi km Sabit A genlik eğrileri Depremin Richter yerel büyüklüğü Ao=.mm M L log A A o Richter ölçüsüne esas olan genliğin ölçüm yeri M L.59 I.6 o Cisim dalgası büyüklüğü Yüzey dalgası büyüklüğü Sismik moment m b M s M o 7 6 5 4 M S m b M L m b m b : Cisim dalgası büyüklüğü M L : Richter yerel büyüklüğü M : Yüzey dalgası S büyüklüğü M : Moment W büyüklüğü Moment büyüklüğü Sismik enerji M w E s M L M S 4 5 6 7 8 Moment büyüklüğü M W Zekai Celep 9

64 Büyüklük 9 8 7 6 5 4 Depremler Büyük deprem (binaların hepsinde hasar, yaygın can kaybı) Önemli deprem (binalarda büyük hasar, büyük can kaybı) Büyük deprem (binalarda önemli hasar, can kaybı) Orta deprem deprem (binalarda hasar) Hafif deprem (bazı binalarda hasar) Küçük deprem (insanlar hissedilebilir) Enerji eşdeğerleri Şili (96) Alaska (964) Sedai () Krakatoa patlaması New Madrid MO (8) Dünyanın en büyük nükleer denemesi (Rusya) San Francisco CA (96) St Helen dağı patlaması Düzce (999) İzmit (999) Erzincan (99) Loma Prieta CA (989) Kobe (995) Hiroşima atom bombası Northridge (994) Long Island NY (984) Ortama tornodo Büyük bir yıldıtım Oklahoma City bombalaması Ortama bir yıldırım Ortaya çıkan enerji 56x.8x 9 56x 9.8x 56x 6.8x 6 56x.8x (kilogram olarak eşdeğer patlayıcı) Sismik moment= µ A D µ = kayma modulu GPa (kabuk) 75 GPa (manto) A = LW = Kayma alanı D = ortalama yerdeğiştirmne 56 Dünyada yıllık meydana gelen deprem sayısı 5 Yıllık ortalama sayı 5.5 Kayma boyu (km) Maksimum ivme (m / s ). 5 6 7 8 Depremin büyüklüğü..5 (a) 6 7 8 9 Depremin büyüklüğü (b) 4 5 6 7 8 Depremin büyüklüğü 9 Faydan uzaklık (km) Zekai Celep

64 Önemli depremler Önemli depremlerin büyüklükleri Yer Tarih Büyüklüğü (M s ) Erzincan Adana-Ceyhan Gölcük Düzce 699 7.6.998 7.8.999 999 7.9 5.9 7.4 7. Şiddeti (I o ) X-XI VIII IX IX Derinliği (km) Ağır hasar sayısı 67 4 Can kaybı 96 45 55 Deprem M s m b M w M o (Nm) Erzincan 99 Dinar 995 Adana- Ceyhan 7.6.998 6.8 6. 5.9 6.8 6. 6. 6. 5.7 5.6.94 8.8 7.94 7 E s (Nm). 5 6. 4.67 birim (m/s ) KG.9 DB 4.9 KG.8 DB. KG.6 DB.7 SI(=.) (m) KG.4 DB.64 KG.8 DB.9 KG.7 DB.699 Yeryüzünde sismik olaylar 975-995 Zekai Celep

64 Pasifik Plakası Kuzey Amerika Plakası Tektonik plakalar Güney Amerika Plakası Afrika Plakası Avrasya Plakası Arap Plakası Hindistan-Avustralya Plakası Antartik Plakası Filipin Plakası Yeryüzünde yıllık deprem sayısı 5, 6, 8 8 Büyüklük.-.9 4.-4.9 5.-5.9 6.-6.9 7.-7.9 8. ve daha büyük Yurdumuzdaki depremler Yurdumuzdaki depremler sayı 5 deprem sayısı 5 5 yıl 97 975 98 985 99 995 yıl Zekai Celep

64 Yurdumuzdaki faylar Yurdumuzdaki depremler Kuzey Anadolu fay çizgisi Anadolu plakası Doğu Anadolu fay çizgisi Arap plakası Kuzey Anadolu Fayının batıya doğru kırılması İstanbul İzmit 999 merkez üstü 967 957 944 7. 7. 7. 95 7. Ankara 94 94 7. 99 Karadeniz 7.8 99 6.8 Turki Cumhuriyetlerde deprem tehlikesi VII VI Kiev VIII VIII Moskova Kişinev VII VI VII VI VIII Yakutsk VI VIII Tiflis IX X Erivan VII Bakü VI Irkutsk VIII VII VII VI VIII AşkabadVII IX Taşkent Alma Ata VIII VIII VIII VII Duşambe IX VIII IX VII VI VII VI VII VI II IV III VI VI VI VI VI VI VI VII Vladivostok Zekai Celep

64 İstanbul da deprem 5, 47, 478, 55, 865, 986, 44, 46, 59, 659, 766, 894 59 Küçük kıyamet Dalga hareketi olarak deprem Boyuna dalga yer değiştirme doğrultusu yayılma doğrultusu z y 8.7.894 IX~X şiddeti t x P - dalgası Dalga hareketi olarak deprem Boyuna dalga Dalga hareketi olarak deprem Enine dalga yayılma doğrultusu z yer değiştirme doğrultusu y SH - dalgası x t Zekai Celep 4

64 Dalga hareketi olarak deprem Enine dalga Dalga hareketi olarak deprem Enine dalga yayılma doğrultusu yer değiştirme doğrultusu z t y x SV - dalgası Boyuna ve enine dalga hızları Boyuna ve enine dalga hızları c L ( ) E ( ) ( ) c c L T ( ) ( ) c T E ( ) c L 6.km/ c T.5km/ s s Zekai Celep 5

64 Derinliğe bağlı olarak dalga hızı ve yoğunluk t L t T genlik mm Richter büyüklüğü 4 Hız (km/s), yoğunluk (gr/cm ) Yeryüzü 8 6 4 Üst manto tabakası c L Alt manto tabakası c T İç çekirdek 4 6 Derinlik (km) c L Dış çekirdek c T Merkez 5 4 5 4-5 uzaklık km 5 4 8 6 4 t - t T L s t - t T L 6 5 4 =4 s büyüklük ML 5 5.5.. genlik mm Kayıt yerine mesafenin belirlenmesi d c L t L c T t T z hız değişimi c z dalga yörüngesi A B x c A C B D x Hızın derinlikle değişimi ve dalga yörüngesi d c c L L c T c T ( t t L ) T z c z A B D C E x z z Zekai Celep 6

64 P dalgasının kırılma ve yansıması P dalgasının kırılma ve yansıması P dalg ası P serb est yüze y i i i SV c L, c T, c, c, L T P kırıla n i i P SV yan sıyan P dalgasının kırılma ve yansıması Deprem dalgasının yörüngesi P dalgası i i P c L, c T, c L, c T, h i c x i i c c, c, L T c, c, L T Zekai Celep 7

64 Cisim dalgalarının yörüngesi Tabakalı ortamda dalga yayılması H / c T H / c T H / c T zaman aralığı c T P PS SP S S SS PP P çek irdek 4 5 6 7 8 9 c T Tabakalı ortamda dalga yayılması ve karakteristik periyot T H 4 H c T c T T tabakalarda ivme (m/s ) Anakayadan üst tabakalara ilerlemesi 5 8 anakaya 4 6 8 tabaka H (m) c (m/s ) T 5 5 kumlu silt kil 5 4 5 silt 8 5 çakıl taşı 6 6 5 kumlu çakıl taşı 7 çakıl taşı 6 t (s) 8 5 kaya Zekai Celep 8

64 P dalgası sıkışma genişlem e yerd eğiştirm e doğrultusu ilerlem e yönü Dalga türleri Deprem hareketinin ölçümü Basit sismograf S dalga sı yer değiştir me doğrultusu ilerlem e yönü Love dalgası x genlik dalg a bo yu yerd eğiştirm e doğrultusu ilerlem e yönü (a) Sönüm Kütle Kayıt silindiri (b) Yay Kütle Sönüm Kayıt silindiri Rayleigh dalgas ı yerdeğiştirm e do ğru lt usu u (t) g u (t) g iler leme yö nü Bir serbetlik dereceli sistem Bir serbestlik dereceli sistem m v c v k v m v g v ( t ) vgo [( ) sin t cos t ] ( ) ( ) v g c m v go k / m sin t / T / T v( t ) vgo sin t vg ( t ) v( t ) vgo sin t vg( t ) cos t v g ( t ) v( t ) vgo ω Yer deg istirme İvme Hiz Zekai Celep 9

64 Deprem ivme kaydının düzeltilmesi Yapının periyodunun ölçümü v (t) g v g o v g (t) düzeltilmemiş ivme kaydı v (t) = v (t) - v - c t g g g o o eğim = c o t Deprem kayıtlarının kullanılması Rüzğar ve taşıt yüklerinin etkisi Patlamalar Dışmerkez kütle titreşimi Yüksek devirli motor Serbest titreşime zorlama t düzeltilmiş ivme kaydı Bir serbestlik dereceli sistem m v c v k v m v g ( ) D c k / m m v v v v g ( t) Bir serbestlik dereceli sistem t v( t,, ) vg ( ) exp [ ( t )] sin[ D ( t )] d D t v ( t,, ) vg ( ) exp [ ( t )] cos [ D ( t )] d v( t,, ) v( t,, ) v g ( t) v( t,, ) v ( t,, ) Zekai Celep

d d g 64 Yerdeğiştirme spektrumunun elde edilmesi T=s =. T=4s =. T=6s =. u(t) u(t) u(t) u (t)/g u(t) u(t) u(t).4 -.4.4 4 8 6 -.4 T=s.4 4 8 6 -.4 T=4s.4 4 8 6 -.4 T=6s -.87m -.44m t=5.86s t=7.4s.9m Erzincan 99 Doğu-batı u gmax =.496g t=.s 4 8 6 Zaman t(s).4 S (m). d =. S d =.87m S =.44m Yerdeğiştirme spektrum eğrisi S =.9m 4 6 8 Serbest titreşim periyodu T (s) S v (m/s) S a (g) S (m) d..6..8.4.6..8.4.6.5.4.... Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g =...5. =... Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g =..5.5... T(s) İvme, hız ve yerdeğiştirme spektrum eğrileri S a (g)..6..8.4 =..5.. Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g T (s) S v (m/s).6..8.4..5 =.. Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g 4 6 T (s) Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g.5 S (m/s) v a S /g=.5 =..5....5.5 S =m d.8 S d (m).6.4. =...5. Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g İvme, hız ve yerdeğiştirme spektrum eğrileri..5..5...5. İvme, hız ve yerdeğiştirme spektrum eğrileri 4 6 8 T (s)...5 5 T(s) Zekai Celep

a 64 Spektrum eğrileri S (g) a.6..8 Erzincan 99 Doğu-batı u gmax=.496g Deprem spektrumları t S v (, T ) { v g ( ) exp [ ( t )] sin [ ( t )] d} max Sd(, T ) [ v( t,, )] max Sv(, T ).4 S a (, T ) S v (, T ) S d (, T )..4.6.8 S (m) d Yerdeğiştirme spektrumu (rölatif) Hız spektrumu (rölatif) İvme spektrumu (mutlak) Deprem spektrumları S d (, T ) Sv (, T ) S a(, T ) v( t,, ) max v ( t,, ) max v( t,, ) vg ( t) max İvme spektrumunun elde edilmesi periyot sönüm maksimum ivme ivme (g) S, maksimum ivme (g).4 T=. s =.5 v ma x =.7 5 g T=.5 s =.5 v ma x =. g T=. s =. 5 v max =.48 g.4 4 t ( s).. 8. 4.75 El Ce ntro Californ ia depr emi 8 Ma yıs 94 (K-G bileşen i).. 48...5. T ( s).5. Zekai Celep

64 Deprem spektrumları S d (cm) 5 5 Depremb spektrumları S v (cm/s ) 5 El Centro ( 94 ) =..5.5 S ( cm / s ) v 6.. S a / g. 5.5..5..5..5 4. periyot T (s) pe riyo t T ( s) Deprem spektrumları 5 S a /g 5 S cm d İvme [mg].5. Bingöl Depremi.5. Bingöl Depremi Ana Şok / K-G Bileşeni =. 6 S v (cm/s) 5 5 5 maksimum yer ivmesi.5..5.75.5 maksimum yer hızı. 5.5..5 5. =.. maksimum yer hareketi = =. 4 - -4 Zaman [s] 545.5-6 4 5 6 7 Zekai Celep

64.5. Bingöl Depremi.5. Bingöl Depremi İvme [mg] 6.5. Bingöl Depremi Ana Şok / D-B Bileşeni İvme [mg] 6.5. Bingöl Depremi Ana Şok / Düşey Bileşeni 4 76.8 4 47.6 - - 47.6-4 Zaman [s] Zaman [s] -4-6 4 5 6 7-6 4 5 6 7 6 5 Mutlak İvme Spektrumu (K-G) 5 Mutlak İvme Spektrumu(D-B) S a [c m/ sn ] 4 = =% =%5 =% =% S a [c m/ sn ] 5 = =% =%5 =% =% 5.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75 S V [c m/ sn] 8 6 4 Hız Spektrumu (K-G) = =% =%5 =% =% S V [c m/ sn] 9 8 7 6 5 Hız Spektrumu (D-B) = =% =%5 =% =% 8 4 6 4.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75.5.5.75 45 4 5 Yerdeğiştirme Spektrumu (K-G) = =% =%5 =% =% 4 5 Yerdeğiştirme Spektrumu(D-B) = =% =%5 =% =% Zekai Celep 4

64 Deprem spektrumları Deprem spektrumları f S max k S fi max m S a d m S d m S a S ( max max d d a E t, ) k v k S m S m S a w g T T Sa vg max S S v d S a Sv v g max Sd vg max Deprem spektrumları Sönüm oranları küçüldükce periyoda hassas bir değişim Sönüm oranları büyüdükce daha yumuşak değişim Gerçek ve yaklaşık pektrumlar arasındaki fark büyük periyotlarda ve sönümlerde belirgin Sönümsüz sistemde gerçek ve yaklaşık ivme spektrumları aynı Ortalama deprem spektrumları S a (, T) / v g m ax S v (, T) / S v ( =, T = ) S d (, T) / S d ( =, T = s ) 5 ivme spektrum eğri ler i 4 =% % %5 % % %4.4.8..6..4.8 periyot (s).5 hız spektrum eğrileri =%. % %5 %.5 % %4.4.8..6..4.8 periyot (s) yer deği şti rme spektrum eğril er i. =%.5... periyot (s) %5 % % % %5 % Zekai Celep 5

64 Zayıf zeminler için ortalama deprem spektrumu S a / v g max 5.5... =...5...4.5....5 5 T (s) Hız spektrumunun mesafe ve büyüklük ile değişimi: A ve B büyük deprem C küçük deprem.6 S v (m/s). (a) B (km) A (4km) C (5km) T (s) Spektrum şiddeti.6 =. Bazı depremlerin büyüklük ve şiddetleri. S (m/s) v.8.4 (b)..5 S I( =.)=.5 S (,T) dt. v..5..5. T (s) Yer Tarih Richter Büyüklüğü (M) El Centro El Centro Olympia Taft Vernon 8.5.94 94.4.949.7.95 9 6.7 6.5 7. 7.7 6. Spektrum Şiddeti (m) SI ( =) 8.5 5.88 5.8 4.69 4.6 Spektrum Şiddeti (m) SI ( =.).86.67.674.58.58 Maksimum deprem ivmesi v g max /..6..8.9 g Zekai Celep 6

64 Maksimum ivme (g).6.5.4... Sert zemin Kaya Yumuşak, orta, sert kil ve kum Derin kohezyonsuz zemin....4.5.6.7 (b) Anakayada maksimum ivme (g) u g max Maksimum yatay ivme (g).7.6.5.4... Kaya zemin (M=6.6) Derin dolgu zemin (M=6.6) 5 5 (a) Deprem merkezine uzaklık (km) S / u a g max 5 4 =.5...5...4 Housner tasarım ivme spektrumu.4.8..6..4.8 T(s) Maksimum hız (m/s) u g max... Maksimum deprem hızı Yerel zemin kaya Depremin büyüklüğü (M=6.5) Yerel zemin dolgu. Deprem merkezine uzaklık (km) Zekai Celep 7

64 Deprem ivme spektrumunun normalize edilmesi Ortalama ivme spektrumlarının yerel zemin durumuna bağlılığı spektral ivme S a /g.8.6.4. maksimum yer ivmesi ivme spektrumu =.5 spektral ivme / maksimum yer ivmesi S a / v g max 4 normalize ivme spektrumu =.5 Spektral ivme / Maksimum yer ivmesi S a / u g max 4 Kaya Yumuşak ve orta sertlikte kil ve kum Derin kohezyonsuz zemin Sert zemin D T (s) T (s) T (s) Ortalama ivme spektrumlarının yerel zemin durumuna bağlılığı Yerel zemin kalınlığı ve deprem taban kesme kuvveti 8 spektral ivme / maksimum yer ivmesi S a / v g max 4 yumuşak / orta sertlikte killer ve kumlar derin kohezyonsuz zemin veya sert kil ka ya ve sert zemin taban kesme kuvveti (H) taban kesme kuvveti (H=) 7 6 5 4 yerel zemin ana kaya H katlı bina 6 kütle : 5.7 x kg temel periyot :. s T (s) 4 6 8 yerel zemin kalınlığı H (m) Zekai Celep 8

64 Zemin sıvılaşması Zemin sıvılaşması /Niigata 964 Kayma gerilmesi etkisi (a) Tabakada yerleşme ve boşlukların dolması (b) Depremden önceki gerilmeler Deprem etkisi altında yön değiştiren kayma gerilmeleri (c) Sıvılaşmadan önce Sıvılaşmadan sonra Yeraltı su seviyesinin yükselmesi ile sıvılaşmanın meydana gelmesi Zeminde büyük oturma ve kabarmalar ve binada dönme Zemin sıvılaşması Zekai Celep 9

64 Depremde zemin yapı etkileşimi Tsunami dalgaları yarı sonsuz ortam (a) (b) (c) (d) Zekai Celep