1

Ders: Uygulamalı JeomorfolojiKonu: Depreme Dayanıklı BinalarHazırlayan: Ali KÜLAH – 110204048 – 1. ÖğretimDanışman: Yrd. Doç. Dr. Beyhan Öztürk

2

SUNUM İÇERİĞİ• Deprem Nedir ve Nasıl Oluşur? / Depremin Oluşumu / Dünyanın Katmanları / Le

vha Hareketleri / Levha Hareketleri / Fay Çeşitleri (Animasyon)

• A) Dünyanın Katmanları (Tabakaları) ve İç Yapısı• B) Yerkürenin İç Yapısını Oluşturan Katmanlar• C) Dünyanın Levha Sınırları ve Fay Hatları Haritası• D) Anadolu Levhasının Konumu ve Hareket Doğrultuları • E) Temel Deprem Parametreleri • F) Deprem Dalgaları • G) Fay Çeşitleri• H)Türkiye Ana Diri Fay Haritası • I) Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası• 1) Yapıların Deprem Davranışını Etkileyen Faktörler• 2) Yapı Türleri ve Özellikleri• 3) Yapı Türlerinin Sahip Olduğu Taşıyıcı Sistemler• 4) Bina Temelleri• 5) Yapıya Etki Eden Yükler ve Yük Aktarma Sistemi• KAYNAKLAR

A) Dünyanın Katmanları (Tabakaları) ve İç Yapısı

B) Yerkürenin İç Yapısını Oluşturan Katmanlar (AFAD)

5

C) Dünyanın Levha Sınırları ve Fay Hatları Haritası

Levhaların birbirlerine göre hareketi sonucunda birbirlerine dokundukları noktalarda oluşan kırık bölgelere “FAY” adı verilir.

6

D) Anadolu Levhasının Konumu ve Hareket Doğrultuları (AFAD)

7

E) Temel Deprem Parametreleri (AFAD)

Yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yer yüzeyini sarsma olayına “DEPREM” denir” (Konak, 2002). Deprem diğer doğal afetlere göre, ne zaman ve kaç şiddetinde olacağı tam olarak kestirilemeyen jeolojik kökenli bir doğa olayıdır.

8

F) Deprem Dalgaları (AFAD)

9

Doğrultu (Yanal) Atımlı fay

Normal Fay

Ters Fay

G) Fay Çeşitleri (AFAD)

Levhaların birbirlerine göre hareketi sonucunda birbirlerine dokundukları noktalarda oluşan kırık bölgelere “FAY” adı verilir.

10

H) Türkiye Ana Diri Fay Haritası (AFAD)

11

I) Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası (AFAD)

12

1) Yapıların Deprem Davranışını Etkileyen Faktörler

13

Yanlış yer seçimi doğal afetlerde hasara, yıkıma neden olur. Eski dere ve sel yataklarına, heyelan bölgelerine ve kaya düşmesi olasılığı olan yerlere inşaat yapılmaz. Suya doygun kumlu zeminler üzerinde yapılan yapılar, deprem sırasında "sıvılaşma" denilen olay nedeni ile zeminin dayanımını kaybetmesi üzerine; büyük oturmalara maruz kalabilir, hatta devrilebilir.

1999 Kocaeli Depremi (Marmara Depremi) sıvılaşma nedeniyle devrilen bina (Adapazarı)

1.1)Yer Seçimi

14

Deprem dalgaları, yeryüzündeki bir yapıya gelene kadar içinden geçtikleri zemin katmanlarında farklı davranırlar gösterirler. Deprem dalgaları içinden geçtikleri zemin tabakası yumuşak ise daha uzun dalgalar halinde sert bir zeminde ilerliyor ise daha kısa dalgalar halinde yayılırlar.

Deprem Dalgalarının Farklı Zeminlerde Farklı Davranışı (AFAD)

Gnays

Killi-Kumlu Zemin

1.2) Zeminin Durumu

15

S. Erinç’ e göre 4 farklı Zemin tipi vardır. Bunlar:

1) Sağlam zeminlera) Granitler,b) Çözülmemiş yoğun başkalaşım kayaçları,c) Çözülmemiş volkanik kayaçlar,d) Yoğun birinci ve ikinci zaman kalker, konglemeraları

dır.

Granit Kalker

16

2) Orta derecede sağlam zeminlera) Ayrışmamış yeşil kayaçlar (serpantin),b) Yoğun kayaçlar,c) Ara tabakalı Neojen kalker ve kumtaşları

dır.

Serpantin Kumtaşı

17

3) Zayıf Zeminler

Kum, Kil ve Marn gibi gevşek yapılı Neojen depolarıdır.

Marn taşıKil taşı

18

4) Çok zayıf zemin Deprem şiddetinin en fazla arttıran oluşumlardan meydana gelir.

a) Su ile doygun ve gevşek olan alüvyonlar,b) Bataklık alanlar,c) Su ile doygun Neojen Kil ve Marnları,d) Çözülme ürünleri,e) Dolgu alanları ve toprakları

dır.

Alüvyon

19

1.3) Yapı Geometrisi

Deprem etkisi altında yapının davranışını etkileyen önemli bir nokta ise yapının plandaki ve düşeydeki geometrisidir.

Planda kare, kareye yakın dikdörtgen ya da daire kesitli binaların deprem sırasında daha iyi davranış görülmüştür.

Plan geometrileri “L”, “H” ya da “T” şeklinde olan binaların deprem sırasında köşe bölgelerinde meydana gelebilecek aşırı kuvvetler nedeni ile hasar görme olasılıkları yüksektir.

Düzgün ve Sakıncalı geometriye sahip binalar (AFAD)

20

‘L’ şeklinde geometriye sahip binada meydana gelen hasar (1906 San Francisco) (AFAD)

21

1.4) Yumuşak Kat

Yumuşak kat, yapı taşıyıcı sistemini oluşturan çerçeveler içinde bulunan dolgu duvarların kesintiye uğraması durumunda oluşur.

Örneğin ülkemizde de çok sık karşılaşılan, konut amaçlı binanın alt katlarının işyeri, diğer katların ise konut olarak kullanılması böyle bir sorunu doğurmaktadır.

Dolgu duvar süreksizliği durumunda yapının deprem davranışı (AFAD)

Yumuşak kat oluşumu sonucu meydana gelen hasar (1999 Kocaeli/İzmit)(AFAD)

Sıkça uygulanan; giriş katında dolgu duvarı bulunmayan konut(AFAD)

22

1.5) Bitişik Bina Durumu

Yapıların deprem davranışını sadece kendi özellikleri değil, yakınlarındaki binalar da belirler. Her bina deprem sırasında salınım yapacaktır.Bitişik binaların kat seviyelerinin aynı ya da farklı olması durumuortaya çıkmaktadır.

Kat seviyelerinin farklı olması halinde bir binanın döşemesidiğer bir binanın kolonunun ortasına karşılık geldiği için, binanın hasar alma olasılığı yüksektir.

Diğer yandan, kat seviyeleri aynı olsa da farklı yüksekliktekibinaların bitişik inşa edilmiş olması halinde farklı salınım şekillerinden ötürü hasar görme olasılığı vardır.

Kat seviyeleri aynıolan bitişik binalar (AFAD)

Kat seviyeleri farklıolan bitişik binalar (AFAD)

Bitişik binalarınetkileşimi sonucu oluşan hasar (AFAD)

23

1.6) Kısa Kolon Oluşumu

Taşıyıcı sistemin oluşturulması sonucunda kolonların boylarının deprem davranışı sırasında daha kısa olmasına “kısa kolon oluşumu ” denir.

Kısa kolon oluşumu yapılarda genellikle merdiven sahanlıklarında vedolgu duvarlara bırakılan “bant pencere” boşlukları sonucunda meydana gelmektedir.

Kısa kolon oluşumununşematik gösterimi (AFAD)

Kısa kolon oluşumuörnekleri (AFAD)

Kısa kolon hasarı (AFAD)

24

2) Yapı Türleri ve Özellikleri

25

Malzemelerine Göre Yapılar

a) Betonarme Yapı

26

b) Çelik Yapı

27

c) Ahşap Yapı

28

d) Taş Yapı

29

e) Kerpiç Yapı

30

3) Yapı Türlerinin Sahip Olduğu Taşıyıcı Sistemler

31

3.1) Betonarme Taşıyıcı SistemlerBetonarme yapılarda taşıyıcı sistemi “kolon”, “perde”, “kiriş” ve “temel” olarak

adlandırılan yapı elemanları oluşturur.Kolon, perde düşey; kirişler ve temel yatay elemanlardır.Betonarme binalarda odaları birbirinden ve yapıyı dışarıdan ayıran duvarlar,

taşıyıcı sistem elemanı değildir; yük taşıyamaz. Bu nedenle, betonarme binaların duvarlarına; dolgu duvarı adı verilir

KolonKiriş

Dolgu duvarı

32

3.1.1) Çerçeveli SistemKolon ve Kirişlerin kat seviyelerindeki düğüm noktalarında birleştirilmesi ile

oluşturulan; az katlı binaların yapımında kullanılan sistemlerdir.

Çerçeveli Sistemler Çerçeveli Sistemler (AFAD)

33

3.1.2) Perdeli-Çerçeveli SistemÇerçeveli sistemlerin perdelerle kullanılmasıyla; çok katlı binaların yapımında

kullanılan sistemlerdir.

Şekil 12: Perdeli-Çerçeveli Sistemler Resim 9: Perdeli-Çerçeveli Sistemler(AFAD)

34

3.2) Yığma Taşıyıcı SistemlerYığma yapılarda “dolgu duvar”lar taşıyıcı eleman olarak kabul edilir.Dolgu duvar malzemesi olarak; taş, tuğla, beton briket, gazbeton vb. bloklar

kullanılabilir.Dolgu duvarlar; dolgu duvar malzemesi olarak bilinen elemanların, çimento

harcı veya çimento takviyeli kireç harcı kullanılarak örülmesi ile elde edilir.

Resim 10: Andezit (Assos) Tuğla Beton Briket

Gazbeton

35

Taşıyıcı duvarlar dışında, yığma binaların diğer taşıyıcı sistem elemanları; hatılardır.

Kat hizalarında betonarme döşemelerle birlikte dökülen hatıllara, yatay hatıl; bina köşelerinde, kapı ve pencere boşluklarının kenarlarında ve uzunluğu fazla olan duvarlarda belirli aralıklarla yapılaması uygun olan hatılllara ise düşey hatıl denir.

Yatay ve düşey hatıllar (AFAD)

Yatay hatılDüşey hatıl

36

3.2.1) Yığma Duvarlı Taşıyıcı Sistem

Taşıyıcı elemanları sadece yığma duvarlardan oluşan az katlı yapıların yapımında kullanılan taşıyıcı sistemdir.

Yığma Duvarlı Taşıyıcı Sistem

Yığma duvar

37

3.3) Karma Taşıyıcı Sistem

Taşıyıcı eleman olarak yığma duvarlarla birlikte ahşap elemanların beraber kullanıldığı az katlı yapılarda uygulanan sistemdir.

Karma Taşıyıcı Sistem Dedeoğlu Konağı (Kahramanmaraş)

38

4) Bina TemelleriTemel, Bina üstyapısını etkileyen düşey yükleri ve deprem yüklerini

zemine aktaran altyapı elemanlarıdır.Binanın bir kısmının sağlam zemin, diğer kısmının zayıf dolgu zemin

üzerinde inşa edilmesi halinde; binada farklı oturmadan kaynaklanan çatlaklar oluşur.

39

4.1) Betonarme Bina Temelleri.

a) Tekil temel, binanın az katlı ve binadan gelen yüklerin az olması durumunda,çok zayıf olmayan zeminlerde inşa edilir.

b) Sürekli temel, bina yüklerinin artması, zemin koşullarının ise biraz daha zayıf olması durumunda kullanılır.

c) Radye temel, zeminin daha elverişsiz ve/veya yüklerin çok büyük olduğu durumlarda binanın tümünün altına yapılan bir temel türüdür.

d) Kazıklı temel (Jet Grout), radye temel sisteminin de yeterli olmadığı durumlarda radye temel altına, yapı yüklerinin daha derinlerde bulunan sağlam zemine aktarılması için oluşturulan temel türüdür..

Betonarme Bina Temelleri (Tekil temeller ve bağ kirişleri)

Bağ kirişleri

Radye temel örneği (AFAD)

40

Jet Grouting Yöntemi Uygulama Aşaması

41

Standart Yöntemle Oluşturulmuş Kolonlar

42

Kolin Hotel (Çanakkale)

43

4.2) Yığma Bina Temelleri

Yığma bina temelleri, planda birbirine dik doğrultulardaki bütün taşıyıcı duvarların altında sürekli inşa edilirler ve genellikle ‘duvaraltı temeli’ veya ‘şerit temel’ olarak adlandırılırlar.

Yığma bina temeli (Duvaraltı temelleri)

44

5) Yapıya Etki Eden Yükler ve Yük Aktarma Sistemi

45

5.1.1) Etki Doğrultularına göre Yük Çeşitleri

a) Düşey (Yerçekimi) ve Yatay yükler (Rüzgar)

Düşey yükler (Yerçekimi) Yatay yükler (Rüzgar)

46

5.1.2) Etki Türlerine göre Yük Çeşitleri

a) Zati yüklerYerçekimi doğrultusunda etki eden bu yükler, yapının türüne bağlı olarak

değişen ve yapının kendisini oluşturan elemanların (kolon, kiriş, perde, döşeme, dolgu duvar, vb.) ağırlıklarından oluşur.

b) Hareketli yüklerKullanım amacına göre yapının içinde belirli bir süre boyunca bulunan, değişik

zamanlarda konumu ve miktarı değişen yüklerdir. İnsanların günün belirli saatlerinde yapının belirli bir bölümünde bulunmaları ve

insan sayısının sürekli olarak değişmesi buna örnek gösterilebilir.

c) Dış yüklerYapının bulunduğu bölgenin özelliğine bağlı olarak sıklığı ve miktarı değişen

yüklerdir. Yapıya yatay olarak etki eden deprem ve rüzgâr yükleri bunlara örnektir.

47

5.2) Yük Aktarma Sistemi

Yüklerin güvenli taşınması ve zemine aktarılması için taşıyıcı elemanlar kullanılarak oluşturulan sisteme “yük aktarma sistemi” denir.

Sürekli yük aktarma sistemi Süreksiz yük aktarma sistemi

48

KAYNAKLAR

• Küsin, C. C., "Jet Grout Yöntemi ile İyileştirilen Zeminlerin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Sayısal Analizi", Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Çukurova, 2009.

• Depreme Karşı Yapısal Risklerin Azaltılması ve Yapısal Güçlendirme.pdf

• Depreme Dayanıklı Bina İçin Yapı Ustalarına Temel Bilgiler.pdf

• Hünük, T. N., "Betonarme Yapılarda Deprem Dayanıklılığını Sağlayan Mimari Tasarım Ölçütlerinin Belirlenmesi", Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2006.

• Öztürk, B., Uygulamalı Jeomorfoloji Ders Notları, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Çanakkale, 2013.