Deprem Yükleri

Deprem yükleri nerelere bağlı olarak değişir?

Deprem yükleri neredeyse her yerde maruz kalınabileceği ve aktif deprem bölgesinde yer alan bir yapının ömrü süresince küçük, orta ve büyük şiddetteki depremlerle karşılaşabileceği düşünüldüğünde, felaketle sonuçlanabilecek çökmeleri engellemek için yapının deprem sırasındaki davranışı çok iyi bilinmelidir. Depremin yapıda yarattığı yanal atalet kuvvetini; Depremin büyüklüğü ve süresi. Yapının deprem merkezine uzaklığı. Yapının kütlesi, taşıyıcı sistemi, temel-zemin ilişkisi etkiler.

Depremler, yeryüzü tektonik plakalarının birbirine göreceli hareket etmeleri sonucunda yer kabuğunda kırılma olması durumunda açığa çıkan enerjinin yerkürede dalgalar halinde yayılmasıdır. Yer kabuğunun kırılması, fayları oluşturur. Faylarda zamanla oluşan gerilme birikimleri de ani kaymalara ve enerji açığa çıkmasına neden olur. Yeryüzü kabuğundaki sismik hareket sonucu oluşan enerjinin yayılan dalgaları bina temeline tesir ederek bina kütlesinde deprem yükünü oluşturur. Deprem yüklerinin belirlenmesinde, yapı özelliklerinin yanı sıra geçmiş yıllara ait deprem kayıtları da büyük önem taşır. Rüzgâr yüküyle kıyaslandığında, deprem yükü daha yoğun fakat daha kısa süreli bir karaktere sahiptir.

Depremin etkisi veya gücünün ölçümü, “depremin şiddeti” veya “depremin büyüklüğü” yöntemleriyle yapılır. Depremin, canlılar, yapılar ve çevre üzerindeki etkileri dikkate alınarak ölçülmesine, “depremin şiddeti”; depremin sismograflar (sismometre, depremölçer) kullanılarak merkezinden açığa çıkan enerjinin dikkate alınarak ölçülmesine ise “depremin büyüklüğü” denir. Depremin şiddeti, herhangi bir bölgedeki etkisini belirtir. Depremin büyüklüğü ise merkezindeki gücü hakkında bilgi verir. Büyüklük ölçümüyle bir depremin yalnızca bir büyüklük değeri varken, şiddet ölçümüyle bir depremin çeşitli bölgelerde farklı şiddet değerleri vardır. Depremlerin “büyüklüğü” Richter, “şiddeti” ise Mercalli ölçeği ile belirtilmektedir.

Deprem yükleri teorik tahmin yöntemleri

Deprem yükleri ile yapıda oluşan yanal kuvvetin büyüklüğü (F), yapının kütlesine (m), zemin ivmesine (a) ve yapının dinamik özelliklerine bağlıdır (F α ma). Zemin ivmesi, depremin ve zeminin özelliklerine göre değişir. Teorik olarak, yapı ve temelinin rijit olması durumunda, yapının ivmesi zemininkine eşittir. Bu durumda, Newton Kanunu’na göre, yapıya etkiyen yanal kuvvet (F), yapının kütlesi (m) ve zemin ivmesi (a) çarpımına eşit olur (F=m.a). Pratikte ise bu teorik durum, her yapının belli bir esnekliğe sahip olması sebebiyle gerçekleşemez.

Esnekliği dolayısıyla deformasyona uğrayan ve bu yolla enerjinin bir kısmını tüketen bir yapıya etkiyen yanal kuvvet (F), yapının kütlesi (m) ve zemin ivmesi (a) çarpımından küçüktür (Fm.a). Dolayısıyla, deprem etkisiyle yapıda oluşan yanal kuvvet, sadece yapının kütlesi ve zemin ivmesinin değil, yapının dinamik özelliklerinin de bir fonksiyonudur.