DEPREM ANINDA YAPININ DAVRANIŞI…

Yer hareketi olduğunda, yapının ataleti nedeniyle yapıda kuvvetler oluşur.Bu kovvetin buyuklüğü yapının kütlesi ile ivmenin çarpımı kadardır.(F=m x a ).Bu kuvvetin bir bölümü(büyük bir bölümü) süneklik vasıtası ile, bir kısmıda dayanım vasıtası ile sönümlenir.Eger kuvvet yapı kapasitesinden büyük ise yapı göçer.

Deprem anında, deprem buyuklüğü hiç değişmese bile , yapıda ortaya çıkan kuvvet deprem ilerledikçe azalır.(deprem ilerledikçeden kastım deprem süresi)..Mekanizma şöyle çalışır:

Z2 sınıf bir seminde, hakim periyodu 0,40 olan, 4 katlı bir yapı olduğunu düşünün.Yapının agırlığı 400 ton olsun.Bina 1.deprem bölgesinde olsun, yapı önem katsayısıda 1 olsun.R=8 kabul edelim.Bu yapıya deprem etkidiğini ve depremin aynı buyuklükte (ivme buyuküğü) , 10 saniye devam ettiğini düşünelim.
Deprem başlamasından bitene kadar yapının davranışına bakalım.

1.DURUM DEPREMİN BAŞLANGICI:
Yapının hakim periyodu 0.40 olduğundan Z2 sınıf zeminle aynı periyoda sahiptir.Yani S(T)=2.5 dir.

A=Ao X 1 X 2.5=1

Vt=400 x 1 / 8 =50 ton dur.

Depremin başlangıcında yapıda 50 tonluk bir kesme kuvveti oluşur.(taban kesme kuvveti)

2.DURUM DEPREMİN 5. SANİYESİ:
Deprem aynı şekilde devam ediyor.Bu durumda yapımızda ufakda olsa hasar oluşmaya başlar.Kirişlerde mafsallaşmalar başlar.Buda yapının salınımının artması dolayısıyle periyodunun buyumesi anlamına gelir.Bu durumda periyodun 0.50 saniyeye arttığını düşünelim.
depremin 5. saniyesindeki yapıdaki deprem kuvvetine bakalım:

S(T)=2,5 X (0.40/0.50)^0.8=2.09

A=Ao X 1 X 2,09= 0,836

Vt=400 x0.836 / 8 =41,8 ton.

Tüm şartlar aynı olmasına ragmen, depremin 5.saniyesinde yapının tabanındaki kesme kuvveti 41,8 ton’a inmiştir.Çünkü yapıda oluşan hasar ve mafsallar yapının periyodunu artırmıştır.

3.DURUM DEPREMİN 10.SANİYESİ:
Deprem aynı şekilde devam ediyor düşünelim.Yapıda hasar nispeten biraz daha artacaktır.Mafsallaşan kiriş sayıları artacaktır.Dolayısıyle yapının salınımı yani periyodu biraz daha yükselecektir.Bu durumda da periyodun 0,60 saniyeye çıktığını düşünelim.Şimdi depremin 10 saniyesinde yapıdaki deprem kuvvetine bakalım:

S(T)=2,5 X (0,40/0,60)^0,8 =1,80

A=Ao X1 X 1,80=0,72

Vt=400 x 0,72 / 8 =36 ton

Görüldüğü gibi depremin 10 saniyesinde tüm şartlar aynı kalmasına ragmen deprem kesme kuvveti 36 tona inmiş olacaktır.

Bu hareket böyle devam eder.
Her yapının deprem halindeki davranışa yukarıdakine benzer.

Yukarıdan belli başlı şu sonuçları çıkarabiliriz:
Yapıdaki kontrollü hasar yaoının lehinedir.
Deprem anında yapı hasar gördükçe mafsallar arttıkça dayanım azalır ama mukabilinde deprem kesme kuvveti de azalır.
Hasar gören bazı yapıların ayakta kalmasının nedeni yukarıdaki mekanizmadır.
Yapı mümkün olduğunca sünek olmalıdır.
Yapıda mafsallaşmalar kirişlerde olmalıdır.

(Yazıda deprem süresi tamamen varsayılmıştır.Okuyucunun konuyu anlama esası güdülmüştür.Mafsalların kirişlerde başladığı ve sürdüğü düşünülmüştür.)

Ahmet ÇELİKKOLLU
İnşaat Mühendisi
ESKİŞEHİR
0 541 973 01 51

Editörün Diğer Yazıları :

• DEPREMİN DÜŞEY ETKİSİ…
• KİRİŞ KESME DAYANIMI
• YAPININ PERİYODU AYARLANABİLİR Mİ ?
• KARMA SİSTEMLER…
• 6 ŞUBAT 2023 KAHRAMANMARAŞ DEPREMİNİN, TBDY2018’DE TANIMLI DEPREMLERLE KARŞILAŞTIRILMASI