11/6/2014 İnşaat Mühendisliğine Giriş / Deprem Mühendisliği DEPREM MÜHENDİSLİĞİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ 1. 2. 3. 4. DEPREM MÜHENDİSLİĞİ Deprem hareketi Yurdumuzdaki depremler Deprem hasarları Değerlendirme P f D Zekai Prof.Dr. Z k i Celep C l 2 /26 06.11.2014 Yeryüzünden kesit DEPREM HAREKETİ • Sismoloji : Yer hareketini inceler • Yapı dinamiği: Dinamik yükler altındaki taşıyıcı sistem davranışını inceler iç çekirdek dış çekirdek manto tabakası 6400 km 3500 km kabuk • Si Sismoloji l ji bilgilerden bil il d elde ld edilen dil bil bilgilere il göre yer küresinin yapısı 1200 km 4-60 km 2900 km 1 11/6/2014 Yeryüzünden kesit Yerküresinin kesiti Yerküresinin kesiti Yerküresinin kesiti 2 11/6/2014 Yer küresinin yapısı • • • Depremin oluşumu ve özellikleri Kabuk tabakası: Karalarda 25~60km kalınlığında Okyahuslarda 4~6km kalınlığında 2700~3000kg/m3 Sıcaklık 30 C/km Kıta altında 150~250 C Okyanus altında 300~800 C • Yer kabuğunun soğuması Manto tabakası ~2900km kalınlığında 3300~5600kg/m3 Depremlerin oluştuğu en büyük derinlik ~700km de 1000~1500 C İç yüzünde 4000~5000 C Basınç dış yüzde 900MPa Çekirdek tabakası ~3500km kalınlığında Dış çekirdek: sıvı İç çekirdek: katı, ~1200km kalınlığında 9700~172000kg/m3 Basınç dış yüzde 140GPa ve iç kısımlarda 3700GPa Hareket yönü Hareket yönü • Plakaların oluşumu • Plaka tektoniği • Plakaların Pl k l n bir bi birine bi in göre ö rölatif öl tif hareketi h k ti • Elastik Geri Sekme Teorisi Hareket yönü Planda deprem hareketinin oluşması Planda deprem hareketinin oluşması A) İki yönden sıkıştırılan kaya Fay çizgisi Hareket yönü Fay çizgisi (a) Şekil değiştirme enerjisi fay çizgisinde birikmeye başlıyor Gerilmesiz fay çizgisi Hareket yönü (b) Şekil değiştirme enerjisi birikmeye devam ediyor Fay çizgisinde gerilme birikmesi Gerilmenin boşalması Fay çizgisi B) Bu kuvvet altında kayanın değiştirmesi zamanla şekil Hareket yönü (c) Şekil değiştirme enerjisi boşalarak yeni bir denge konumu oluşuyor C) Kaya aniden kırılarak fay oluşur ve ortaya çıkan enerji deprem dalgaları halinde yayılır. Gerilmenin tamamen boşalması 3 11/6/2014 Fay hareketi ile deprem hareketinin oluşması Fay yüzeyi Yeryüzünden bir kesit Fay yüzeyi Fay çizgisi fay yüzeyi Fay yüzeyi Yeryüzünde deprem hasarı 4 11/6/2014 Kabuk tabakası 0~40km (a) (b) ze Ku Fay düzleminin k konumu ve yırtılma düzlemi y φ δ Üst manto tabakası 40~900km λ Alt manto tabakası 900~2900km Dış çekirdek 2900~5100km İç çekirdek 5100~6371km Merkezüssü Odak derinliği Yerğiştirme vektörü Odak Yerdeğiştirme düzlemi Fay düzleminin konumu ve yırtılma düzlemi yatay düzlem Fay düzlemi φ : Doğrultu açısı δ : Eğim açısı λ : Yerdeğiştirme δ vektörü açısı Merkez üssü mesafesi (c) Odak derinliğii Merkez üssü φ M N (kuzey) Yapı F F : odak noktası M: merkez üssü Fay düzlemi fay düzlemi Odak yerdeğiştirme vektörü λ Yeryüzünde plaka hareketleri Fay düzleminin konumu ve yırtılma düzlemi Merkez üstü (Episantr) Kesit Yırtık boyu Fay çizgisi Odak derinliği Odak (Hiposantr) 1.0 1 0 0.9 0.6 Kayma (Yırtılma) boyu (a) 0.3 Plan 0.15 Fay çizgisi Plan (b) 0.10 5 11/6/2014 Yatay atımlı fay Fay türleri Normal atımlı fay Hareketten önce fay Fay türleri Ters atımlı fay Sağ yatay atımlı fay Fay türleri Sol yatay atımlı fay 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 6 11/6/2014 Sol yatay atımlı fay Depremin oluşması Elastik geri sekme teorisi • • • • • • Deprem hareketi büyüklükleri Şekil değiştirme enejisinin yığılması Enerjinin kritik seviyeye ulaşması Kayma ve yırtılma Enerjinin sönümlenerek yayılması Gevşeme Şekil değiştirme enejisinin yığılmaya başlaması Deprem hareketi büyüklükleri 7 11/6/2014 Depremin oluşması Deprem türleri Depremler • Periyodu kısa ve uzun titreşimler Büyüklük B • Zeminde yansıma ve kırılmalarla yayılma • Kısa periyotlu titreşimler uzunlara göre daha çabuk sönümlenir 8 Büyük deprem (binaların hepsinde hasar, yaygın can kaybı) 7 Önemli deprem (binalarda büyük hasar, büyük can kaybı) 6 Büyük deprem (binalarda önemli hasar, can kaybı) 5 4 3 56x10 6 10 Şili (1960) Orta deprem deprem (binalarda hasar) Hafif deprem (bazı binalarda hasar) Küçük deprem (insanlar hissedilebilir) Alaska (1964) Sedai (2011) New Madrid MO (1812) San Francisco CA (1906) Düzce (1999) İzmit (1999) Erzincan (1992) Loma Prieta CA (1989) Kobe (1995) Northridge (1994) 1 12 1.81x10 Krakatoa patlaması 3 Dünyanın en büyük nükleer denemesi (Rusya) 20 200 Hiroşima atom bombası Long Island NY (1984) 2000 12 000 100 000 Ortama tornodo Büyük bir yıldıtım Oklahoma City bombalaması Ortama bir yıldırım 2 56x10 St Helen dağı patlaması 1 000 000 9 1.8x10 56x10 9 6 6 1 8x10 1.8x10 56x10 3 1.8x10 3 (kilogram olarrak eşdeğer patlayıcı) 9 Enerji eşdeğerleri 12 10 Ortaya a çıkan enerji • Karmaşık titreşim hareketi 56 Dünyada yıllık meydana gelen deprem sayısı Deprem türleri Yeryüzünde sismik olaylar 1975-1995 • H odak derinliğine göre: • Sığ deprem, deprem H < 70km, 70km dar bölgede hissedilir, hissedilir hasarı ağır ve yıkıcı • Orta derinlikte deprem, 300km > H > 70km • Derin deprem, p 700km > H > 300km, geniş g bölgede g hissedilir, hasarı az ve daha az yıkıcı • Oluşum sıklığı derinlikle azalır • Yurdumuzda H=10km~30km, sığ depremler 8 11/6/2014 Tektonik plakalar Tektonik plakalar Avrasya Plakası Kuzey Amerika Plakası Arap Plakası Filipin Plakası Afrika Plakası Pasifik Plakası Güney Amerika Plakası Hindistan-Avustralya Plakası Antartik Plakası Yeryüzünde yıllık deprem y sayısı 50,000 6,000 800 120 18 1 Büyüklük 3.0-3.9 4.0-4.9 5.0-5.9 6.0-6.9 6.0 6.9 7.0-7.9 8.0 ve daha büyük 9 11/6/2014 Yurdumuzdaki depremler Yurdumuzdaki depremler 300 deprem sayısı sayı 100 50 200 100 100 500 1000 1500 yıl 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 yıl Yurdumuzdaki faylar Yurdumuzdaki depremler Kuzey Anadolu fay çizgisi Anadolu plakası Doğu Anadolu fay çizgisi Arap plakası 10 11/6/2014 Kuzey Anadolu Fayının batıya doğru kırılması Turki Cumhuriyetlerde deprem tehlikesi VII 1967 1957 1992 1944 1951 1943 1942 VI Kiev VIII Kişinev VI VII VI 1939 VIII Karadeniz İstanbul 7.3 İzmit 1999 merkez üstü 7.3 7.1 7.0 VI VII VIII Moskova Yakutsk VIVIII Tiflis Erivan Bakü VII VIII VII VIII Aşkabad 7.1 7.8 IX Ankara VIII 6.8 İstanbul’da deprem VII VII IX VI VII X VI VI VI VI IX VI VI Irkutsk VI VII VIII Taşkent Alma Ata VIII Duşambe VII IX VIII II IVIII VI VII VI VI VII Vladivostok Deprem dalgaları • 325, 427, 478, 553, 865, 986, 1 44 1462, 1344, 146 1509, 150 165 1659, 11766, 66 11894 4 • 1509 Küçük kıyamet • 18.07.1894 IX~X şiddeti 11 11/6/2014 Deprem hareketinin ölçümü Basit sismograf Basit sismograf vg Kinemetrics FBA-23 accelerograph Zemin sıvılaşması Kayma gerilmesi etkisi (b) (a) Tabakada yerleşme ve boşlukların dolması (c) Depremden önceki gerilmeler Sıvılaşmadan önce Deprem etkisi altında yön değiştiren kayma gerilmeleri Sıvılaşmadan sonra Yeraltı su seviyesinin yükselmesi ile sıvılaşmanın meydana gelmesi Zeminde büyük oturma ve kabarmalar ve binada dönme 12 11/6/2014 Zemin sıvılaşması /Niigata 1964 Zemin sıvılaşması Tsunami dalgaları 13 11/6/2014 İstanbul’da deprem 1940 İtalyan Yapı Talimatnamesi 1944 Zelzele Mıntıkaları Muvakkat Yapı Talimatnamesi 1949 Tü Türkiye ki Y Yersarsıntısı t Böl Bölgeleri l iY Yapı Yönetmeliği Yö t liği 1053 Yersarsıntısı Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1982 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1968 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1975 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 1998 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik 2007 Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik 14
© Copyright 2024 Paperzz
