Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

29.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Deprem Mühendisliğinde Temel Kavramlar 1. Hafta 2. Bölüm Şubat 2016 Profesör.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "29.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Deprem Mühendisliğinde Temel Kavramlar 1. Hafta 2. Bölüm Şubat 2016 Profesör."— Sunum transkripti:

1 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Deprem Mühendisliğinde Temel Kavramlar 1. Hafta 2. Bölüm Şubat 2016 Profesör Adil ALTUNDAL İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı-Mekanik Çalışma Grubu Öğr. ilan edildi

2 ADİL ALTUNDAL SAYFA2 Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri Deprem Derinliği Taban Kayası ve Yerel Zemin Zemin Gurupları Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri Depremin Büyüklüğü Depremin Şiddeti Depremin Süresi Deprem Düzeyleri ve Tasarım Depremi Tasarım Kriterleri Yapısal Performans Betonarme Yapıların Deprem Güvenliği Neler Göreceğiz…

3 Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri ADİL ALTUNDAL SAYFA3 Dünyamızın derinliklerinde tek bir taban kaya kütlesi yoktur. Birbirinden farklı çeşitli levhalar vardır. Bu levhaların birleşme yerlerine fay denilmektedir.

4 ADİL ALTUNDAL SAYFA4 Mevcut fayların üzerinde bulunan kayaçlar birbirine göre farklı yönlerde hareket etmek isteyebilirler. Bu durumda fayların ara düzlemlerinde enerji birikmesi meydana gelir. Biriken enerji belirli bir değere ulaşınca fay aniden kırılır ve enerji ortaya çıkar. Fay kırılması sonunda Potansiyel Enerji ortaya çıkar Enerji olan yerde İŞ yapılmalıdır. Yapılan iş, zeminde kırılmalar ve zeminde deformasyonlardır. Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri

5 ADİL ALTUNDAL SAYFA5 Deprem enerjisinin su ortamında yayılması tusunamidir. Deprem odağından uzaklaştıkça; Taşınan enerji miktarı azalır, Yer değiştirme dalgalarının büyüklüğü küçülür. Enerji dalgaları deprem odağından başlayarak radyal bir şekilde dağılır. Durgun suya atılan taşın oluşturduğu dalgalar gibidir. Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri

6 Deprem Odağı (Hiposantr) Fay Kırılması Kırılma Uzunluğu Deprem Merkez Üssü Deprem Derinliği H E Enerji Dalgaları Taban Kayası Yerel Zemin ADİL ALTUNDAL SAYFA6 Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri

7 ADİL ALTUNDAL SAYFA7 Deprem Odağı: Fay kırılmasının oluştuğu noktadır. Deprem Merkez üssü: Deprem odağının yeryüzündeki koordinatıdır. Kırılma uzunluğu: Fayın kırılmaya başladığı noktadan itibaren fay çizgisi üzerindeki uzunluğudur. Deprem derinliği: (H E ) Fayın kırıldığı noktanın yer yüzüne olan uzaklığıdır. Veya, Deprem odağının deprem merkez üssüne uzaklığıdır. Depremin büyüklüğü : Fayın kırılması sonucunda ortaya çıkan enerjinin büyüklüğüdür. Richter Ölçeği M olarak ifade edilir. Depremin alet ile ölçülen büyüklüğü olduğundan Depremin Aletsel Büyüklüğü de denir. Deprem Oluşumu ve Deprem Özellikleri

8 Depremler farklı kriterlere göre sınıflandırılabilirler. Bunlar; Derinliğine göre, Büyüklüğüne göre Şiddetine göre, Süresine göre, Aşılma olasıklığına göre, Tasarım Kriterlerine göre depremlerdir. ADİL ALTUNDAL SAYFA8 DEPREMLERİN SINIFLANDIRILMASI

9 SIĞ DEPREMLER: Derinliği 70 km den küçük olan, ORTA DERİNLİKTE DEPREMLER: Derinliği km arasında olan, DERİN DEPREMLER: Derinliği 300 km den büyük olan depremlerdir. Türkiye'deki depremler km arasındaki sığ depremlerdir. Sığ depremler daha yıkıcı olmaktadır. Aynı şiddetli iki depremden derin depremin yıkıcılığı daha az olmaktadır. Marmara depreminin derinliği 17 km dir. Sığ bir depremdir, Ancak şiddetine göre çok daha fazla yıkıcı olmuştur. ADİL ALTUNDAL SAYFA9 DERİNLİĞİNE GÖRE DEPREMLER

10 ADİL ALTUNDAL SAYFA10 DERİNLİĞİNE GÖRE DEPREMLER

11 Sığ depremlerin odak derinliği küçüktür, yer yüzüne kısa zamanda ulaşır, genliği büyüktür, dar bir bölgeye etkir, ve yıkıcıdır. Zekai Celep Geniş Bölge Dar Bölge DERİNLİĞİNE GÖRE DEPREMLER

12 ADİL ALTUNDAL SAYFA12 17 Ağustos 1999 Marmara depremi: Merkez üssü: Sapanca gölü İzmit körfezi arası, Derinliği 17 km, Büyüklüğü 7,4 M (Richter Ölçeğine göre) Şiddeti X, (Mercalli Şiddet Cetveli10) Yüzey kırığı 120km İzmit körfezi Düzce arasında meydana gelmiştir. DERİNLİĞİNE GÖRE DEPREMLER

13 Taban Kayası ve Yerel Zemin Yapılar, doğal zemin içine konuşlandırılan bir temel üzerine oturur. Dolgu zemin üzerine temel oturtulmaz. ADİL ALTUNDAL SAYFA13

14 ADİL ALTUNDAL SAYFA14 Yerel zeminin özellikleri, depremden dolayı yapının dinamik tepkilerinin belirlenmesinde önemli rol oynar. Fay kırılması ile ortaya çıkan enerji, dalgalar halinde ilerleyerek yapının altındaki taban kayasına ulaşır. Taban kayasında titreşimlerin oluşmasına sebep olur. Taban kayasında oluşan titreşimler yerel zeminden geçerek yapıya ulaşır. Ve yapıda dinamik tepki verir. Aynı büyüklükte deprem dalgaları farklı yerel zeminlerden geçtiğinde taşıyıcı sistemi aynı olan yapılarda çok farklı dinamik tepkilerin ortaya çıkmasına sebep olacaktır. Taban Kayası ve Yerel Zemin

15 ADİL ALTUNDAL SAYFA15 Zeminin derinliklerinde taban kayası mevcuttur. Yapı temeli ile taban kayası arasında bulunan zemine yerel zemin denir. Yapıya gelecek olan deprem dalgaları bu zemin içinden geçerek geleceklerdir. Dolayısıyla, yapıya gelen deprem kuvvetleri yerel zeminin özelliklerine göre değişmektedir. Yapı ile altındaki yerel zemin birbirini etkilemektedirler. Değişik zemin özelliklerine göre Deprem Yönetmeliğimiz zeminleri 4 gruba ayırmıştır. Taban Kayası ve Yerel Zemin

16 ADİL ALTUNDAL SAYFA16 Taban Kayası ve Yerel Zemin

17 ADİL ALTUNDAL SAYFA17

18 ADİL ALTUNDAL SAYFA18 ZEMİN GURUPLARI

19 ADİL ALTUNDAL SAYFA19 ZEMİN GURUPLARI

20 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri ADİL ALTUNDAL SAYFA20 Deprem etkisi ile kırılan fayda ortaya çıkan enerji, deprem odağından başlayarak zeminde bazı şekil değiştirmelere sebep olur. Bu şekil değiştirmeler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. P Dalgası S Dalgası Love Dalgası Rayleig Dalgası

21 ADİL ALTUNDAL SAYFA21 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri Şekil değiştirmelerin özellikleri: Yer değiştirme doğrultusu İlerleme Yönü Sıkışma veya Genişleme Dalga Boyu.

22 ADİL ALTUNDAL SAYFA22 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri

23 ADİL ALTUNDAL SAYFA23 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri

24 ADİL ALTUNDAL SAYFA24 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri

25 ADİL ALTUNDAL SAYFA25 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri Rayleigh veya S dalgası

26 ADİL ALTUNDAL SAYFA26 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri

27 ADİL ALTUNDAL SAYFA27 Deprem Enerji Dalgalarının Hareketleri

28 BÜYÜKLÜĞÜNE GÖRE DEPREMLER Fay kırılması sonucunda ortaya çok büyük bir enerji çıkar. Bir depremin büyüklüğü, fay kırılması sonucu ortaya çıkan enerjinin büyüklüğü ile ifade edilir. Depremin büyüklüğü, ölçülebilen ve sayı ile ifade edilebilen bir büyüklüktür. Richter Ölçeği ile sınıflamada; Fayın kırılması sonucu ortaya çıkan enerjiye bağlı olarak bir (M) sayısı belirlenir. ADİL ALTUNDAL SAYFA28

29 DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ Depremde açığa çıkan enerji ile, depremin büyüklüğünü ifade eden M sayısı arasındaki aşağıdaki bağlantı vardır : Log 10 E = 11,4 + 1,5*M (Marmara Depremi = 1x10 22,5 erg) E: Erg cinsinden Açığa çıkan enerji M: Richter Şiddeti (Marmara depremi M = 7,4) ADİL ALTUNDAL SAYFA29

30 ADİL ALTUNDAL SAYFA30 Deprem Enerjisi ile Richter ölçeği olan M sayısı arasında logaritmik bir bağlantı vardır. Dolayısıyla bu sınıflandırmada yapılarda meydana gelen hasarlar, depremin tesir ettiği alanın büyüklüğü, veya insanların depremi algılamalarındaki farklılıklar dikkate alınmaz. Fay kırılması sonucu ortaya çıkan enerji ne kadar büyükse Depremin Richter ölçeğine göre büyüklüğü de o kadar büyüktür. DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ

31 ADİL ALTUNDAL SAYFA31 Depremler Büyüklüklerine göre sınıflandırılabilir. Depremler, ortaya çıkan enerjinin büyüklüğüne göre Richter ölçeği esas alınarak sınıflandırılır. Bu sınıflamaya göre Aletsel büyüklüğüne göre depremler 5 gruba ayrılabilir. Her grupta Yapının taşıyıcı sisteminde ne gibi hasarların oluşabileceği tahmin edilmektedir.. DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ

32 M≤5 Taşıyıcı Sistemde önemli hasarlar oluşmaz 5

33 Aletsel büyüklüğü 8 e eşit ve daha büyük depremler sayılıdır Şili depremi M = Alaska depremi M = Marmara depremi M = 7,4 (Resmi Resmi olmayan ) 2010 da Şili depremi M=8,8 400 kişi hayatını kaybetmiştir. ADİL ALTUNDAL SAYFA33 DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ

34 ADİL ALTUNDAL SAYFA34 Marmara Depreminin büyüklüğü M=7,4 olarak ölçülmüştür. Marmara depreminde ortaya çıkan enerjinin, Hiroşima’da atılan kaç atom bombasına eş olduğu hesabedilebilir. Hiroşima da atılan atom bombası 15 Kiloton TNT ye eşit enerjiye sahiptir. 1 Kiloton TNT = 4x10 19 erg 15 Kiloton TNT=60x10 19 erg Marmara depreminde 1x10 22,5 erg enerji açığa çıkmıştır. Hiroşima bombası = 60x10 19 erg Marmara Depremi = 1x10 22,5 erg İki değer oranlanırsa Marmara depreminde ortaya çıkan enerji 3162 adet Hiroşima bombasında ortaya çıkan enerjiye denk olduğu ortaya çıkar. DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ

35 ADİL ALTUNDAL SAYFA35 DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ

36 ADİL ALTUNDAL SAYFA36 ŞİDDETİNE GÖRE DEPREMLER Sıradan insanlar enerji birimleri erg, TNT gibi kavramları bilmeyebilir. Ama tüm insanlar deprem sonu meydana gelen hasarları gözleyebilir, bu hasara göre depremin şiddeti hakkında bir şeyler söyleyebilir. Deprem ve deprem sonrası oluşan hasarlar arasında bir ilişki kurulabilir. Depremden sonra yeryüzünde meydana gelene hasarlar gözlenir, meydana gelen hasarlara deprem ile ilişkilendirilip bir cetvel ile ifade edilebilir. Bu cetvelde oluşan hasarların büyüklüğü, sıklığı, nerelerde meydana geldiği dikkate alınarak depremler sınıflandırılabilir. Depremlerin Şiddetlerine göre sınıflandırılması denilir.

37 ADİL ALTUNDAL SAYFA37 Aynı zamanda meydana gelen hasarlar binanın taşıyıcı sistemine, kullanılan malzemeye, işçilik gibi diğer faktörlere de bağlıdır. Bütün bunlar dikkate alınarak, İnsanların kolayca anlayabileceği Mercalli Şiddet Cetveli oluşturulmuştur. Bu hasarları esas alan sınıflandırma Düzeltilmiş Mercalli Şiddet Cetveli olarak geliştirilmiştir de Mercalli tarafından ortaya atıldı 1958 de Wood ve Neuman tarafından düzeltmeler yapıldı 1958 de Richter tarafından düzeltilerek son şekli verildi. Bu cetvele göre depremler meydana getirdikleri hasarlar açısından I ile XII şiddetleri arasında sınıflandırılmıştır. DEPREMİN ŞİDDETİ

38 ADİL ALTUNDAL SAYFA38 DEPREMİN ŞİDDETİ

39 ADİL ALTUNDAL SAYFA39 DEPREMİN ŞİDDETİ

40 DBYBHY göre yeni binaların tasarımında esas alınacak deprem ŞİDDETLİ DEPREM dir. Şiddetli depremde Can güvenliğinin sağlanması amacı ile; Kalıcı hasar oluşumunun sınırlandırılması esas alınmaktadır. Şiddetli deprem : Bina önem katsayısı I = 1 olan binalar için tasarım depreminin 50 yıllık bir süre içinde aşılma olasılığı %10 olan depremdir. ADİL ALTUNDAL SAYFA40 DEPREMİN ŞİDDETİ

41 Depremin aletsel büyüklüğü ve derinliği kadar depremin süresi de yıkıcılık üzerinde etkilidir. Süre açısında depremleri 2 ye ayırmak mümkündür. Kuvvetli yer hareketinin devam ettiği süre, saniye olarak depremin süresidir. 1- Küçük depremler: Enerjinin ortaya çıktığı kaynak bir nokta olarak kabul edilebilir. Kırılma bir noktada meydana gelmiştir. Ortaya çıkan enerji kısa zamanda yeryüzündeki yapıya tesir etmektedir. Kısa süreli bu depremlere küçük depremler denir. ADİL ALTUNDAL SAYFA41 SÜRESİNE GÖRE DEPREMLER

42 Büyük depremler: Enerjinin ortaya çıktığı kaynak, kırılma çizgisi çok uzun olabilir. Birbirinden kilometrelerce uzakta olan noktalardan çıkan enerji dalgaları, yeryüzündeki yapıya uzun aralıklarla tesir edebilir. Dolayısıyla deprem de uzun sürer. Bu depremlere büyük depremler denilmektedir. Marmara depreminde ivme kayıtlarından anlaşıldığına göre: Ana şok ilk 15 sn içinde oluşmuştur.(Kuzey-Güney) sn arasında ivme şiddeti gittikçe azalmıştır. 35. Saniyede Doğu-Batı yönünde şiddeti biraz daha küçük olan 2. şok gelmiştir. Taşıyıcı sistemin özelliklerine göre ilk şokta yıkılmayan bazı binalar daha küçük şiddette olmasına rağmen 2. şokta yıkıldığı tahmin edilmektedir. ADİL ALTUNDAL SAYFA42 DEPREMİN SÜRESİ

43 ADİL ALTUNDAL SAYFA43 DEPREM DÜZEYLERİ ve TASARIM DEPREMİ 2007 Yönetmeliğimizde Mevcut Binalar için Değerlendirme/Tasarım depremi olarak Bölüm 7 de 50 yılda aşılma olasılıkları %50, %10 ve %2 olan üç farklı düzeyde deprem tanımlamıştır. D1 Deprem Düzeyi: 50 yılda aşılma olasılıkları %50, dönüş periyodu 72 yıldır. Binaların ömrü boyunca gelme olasılığı çok sık olan, göreli olarak sık meydana gelen fakat küçük şiddetli depremlerdir. D2 Deprem Düzeyi: 50 yılda aşılma olasılıkları %10, dönüş periyodu 475 yıldır. Binaların ömrü boyunca gelme olasılığı çok sık olmayan, göreli olarak seyrek meydana gelen şiddetli depremlerdir.

44 ADİL ALTUNDAL SAYFA44 DEPREM DÜZEYLERİ ve TASARIM DEPREMİ D3 Deprem Düzeyi: 50 yılda aşılma olasılıkları %2, dönüş periyodu 2475 yıldır. Binaların ömrü boyunca maruz kalabileceği en şiddetli depremi ifade eder DBYBHY de Yeni yapılacak binalar için Tasarım Depremi, Şiddetli deprem olarak tanımlanmıştır. Şiddetli deprem (Tasarım Depremi) : Bina önem katsayısı I = 1 olan binalar için tasarım depremi; 50 yıllık bir süre içinde aşılma olasılığı %10 olan depremdir.

45 ADİL ALTUNDAL SAYFA45 Yeni binaların tasarımında esas alınacak olan tasarım depremi, 50 yıllık bir süre içinde aşılma olasılığı %10 olan depremdir. Şiddetli Deprem: Yeni yapılacak binalarda meydana gelen depremde Can güvenliğinin sağlanması amacı ile Kalıcı yapısal hasar oluşumuna izin verilmeli fakat sınırlandırılmalıdır. DEPREM DÜZEYLERİ ve TASARIM DEPREMİ

46 TASARIM KRİTERLERİ ADİL ALTUNDAL SAYFA46 Tasarım Kriterleri açısından üç farklı deprem vardır: Hafif Şiddette Deprem: Bu depremlerde yapılardan beklenenler : Yapı işlevselliği kaybolmayacak Taşıyıcı olmayan elemanlarda çok hafif hasar oluşabilir fakat yapının kullanılmasına engel olmayacaktır. Yoğun çatlak örnekleri olabilir ama donatıda akma olmamalıdır Ve betonda ezilme olmamalıdır

47 TASARIM KRİTERLERİ ADİL ALTUNDAL SAYFA47 Orta Şiddette Deprem: Bu depremlerde yapılardan beklenenler : Yapı işlevselliği kaybolmayacak Taşıyıcı olmayan elemanlarda ciddi hasar oluşabilir fakat işlevi kaybolmaz Taşıyıcı sistemde yaygın geniş çatlaklar oluşur ve donatıda akma olabilir Ve betonda yer yer ezilme olabilir Ekonomik ölçüler içinde yapı onarılabilir

48 TASARIM KRİTERLERİ ADİL ALTUNDAL SAYFA48 Şiddetli Deprem: Bu depremlerde yapılardan beklenenler : Can kaybı olmamalıdır Taşıyıcı olmayan elemanlarda çok ağır kopmalar, büyük kitle düşmeleri olabilir. Taşıyıcı sistemde hasar oluşur. Hasarların onarımı mümkün olmayabilir ama çökmemelidir

49 YAPISAL PERFORMANSHASAR KRİTERLERHafifOrtaAğır İşlevsellik korunmalı korunamaz Taşıyıcı Olmayan Elemanlarda Hasar Onarımı gerektirmeyecek kadar olur (kılcal) Onarılabilir seviyede olur (geniş çatlaklar) Olur (geniş çatlaklar ve dökülmeler) Taşıyıcı Elemanlarda Hasar Olmaz Onarılabilir seviyede olur ama sistem davranışına çok az müdahale gerektirebilecek seviye Onarılamayacak seviyede olur ve yapı davranışında iyileştirme maliyeti fizable değildir Çatlak Dağılımı ve Türü Tek tük ve kılcal Düşük yoğunlukta; kılcal ve geniş çatlaklar Çok yoğun patenler oluşmuş; geniş yarıklar ve dökülmeler Donatıda Akma OlmazBir kaç noktada olabilir Bir çok noktada aktığında mafsallaşma hakim bir tablo olarak görülür Betonda Ezilme OlmazYer yer ezilebilir Sayısız yerde beton ezilir(-) ve açılır (+) Onarımın Ekonomiye Maliyeti *Maliyet(0.1~0.4)*Maliyet1*Maliyet Çökme ihtimali Olmaz Can Kaybı Olmaz ADİL ALTUNDAL SAYFA49

50 Betonarme Yapıların Deprem Güvenliği TAŞIYICI SİSTEM Düşey yükler + Rüzgar Hesaplarda daha az risk alınır Bu yüklemeye yapı daha sık maruz kalır Hesaplarda çok büyük risk öngörülür hasar oluşur Yapısal taşıyıcıda ağır hasar yok Elastik davranış Küçük şiddette deprem Çökme olasılığı 1/10000 Düşey yükler + Deprem Toptan çökme ve can kaybı yok Çökme olasılığı 1/100 Tasarım depremi Şiddetli deprem Az hasar Orta şiddette deprem Yapısal taşıyıcıda hasar var ADİL ALTUNDAL SAYFA50

51 ADİL ALTUNDAL SAYFA51 GÖZLEMLER

52 ADİL ALTUNDAL SAYFA52

53 ADİL ALTUNDAL SAYFA53 Sonuç: GÖZLEMLER

54 ADİL ALTUNDAL SAYFA54 GÖZLEMLER

55 ADİL ALTUNDAL SAYFA55 GÖZLEMLER

56 ADİL ALTUNDAL SAYFA56 GÖZLEMLER

57 ADİL ALTUNDAL SAYFA57 GÖZLEMLER

58 ADİL ALTUNDAL SAYFA58 GÖZLEMLER

59 ADİL ALTUNDAL SAYFA59 GÖZLEMLER

60 ADİL ALTUNDAL SAYFA60 GÖZLEMLER

61 Deprem ve Oluşturduğu Etkiler ADİL ALTUNDAL SAYFA61 GÖZLEMLER

62 Deprem ve Oluşturduğu Etkiler ADİL ALTUNDAL SAYFA62 GÖZLEMLER Üç boyutlu hareket Yörüngesi

63 P A max (cm/sn 2 ) S Büyük periyodlu Yüzey dalgaları (Rayleigh ve Love) SHSH SVSV P ADİL ALTUNDAL SAYFA63 GÖZLEMLER

64 ADİL ALTUNDAL SAYFA64 GÖZLEMLER İvme-zaman Hız-zaman Yer değiştirme -zaman


"29.05.2016 SAYFA1 ADİL ALTUNDAL DEPREME DAYANIKLI BETONARME YAPI TASARIMI Deprem Mühendisliğinde Temel Kavramlar 1. Hafta 2. Bölüm Şubat 2016 Profesör." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları