Embed Size (px)
Citation preview
1
DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Yrd. Doç. Dr. Uğur DAĞDEVİREN
2017-2018 GÜZ YARIYILI
2
2
3
Deprem, yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak
ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri
ortamları ve yer yüzeyini sarstığı bir doğa olayıdır.
Sismoloji, yerkürenin özellikle deprem olayları ile ilgili olarak
içyapısını, davranışını ve yer hareketini incelemektedir.
Zemin dinamiği, depremler gibi dinamik yükler altında
zeminlerin davranışını inceler.
Yapı dinamiği, depremler gibi dinamik yükler altında taşıyıcı
sistemlerin davranışını inceler.
4
Deprem mühendisliğinin konusu, temel olarak depremin
insan ve çevresindeki etkileri ele almak ve bu etkileri
azaltmaktır.
Deprem mühendisliği; sismoloji, jeoloji, geoteknik
mühendisliği, yapı mühendisliği ve risk analizini
kapsayan geniş bir disiplindir.
Bunlara ilave olarak, sosyal, ekonomik, hukuki ve politik
faktörler de deprem mühendisliğinde büyük önem arz eden
konular arasındadır.
3
5
Depremler sırasında yapılarda hasar oluşumunu engellemek
veya minimum düzeye indirebilmek için; inşaat
mühendislerinin öncelikle ulusal ve uluslararası gelişmeleri
de dikkate alarak aşağıdaki durumları doğru bir şekilde
modellemesi ve uygulaması gerekmektedir.
1. Bölgenin deprem aktivitesi
2. Deprem hareketi
3. Zeminin deprem sırasındaki davranışı ve yapıya etkisi
4. Yapının deprem etkisi altındaki davranışı
5. Yapıların depreme dayanıklı tasarımı, projelendirilmesi,
yapımı, kontrolü ve kullanımı.
6
İnşaat Mühendisliği eğitiminde, Deprem Mühendisliği
alanında aşağıdaki konular ele alınacaktır.
1. Deprem hareketinin özelliklerini
2. Dünyanın ve özellikle ülkemizin deprem aktivitesi
3. Zeminlerin deprem etkisi altında davranışı
4. Yapıların deprem etkisi altında davranışı
5. Yapıların deprem analizi
6. Depreme dayanıklı betonarme yapıların temel ilkeleri
7. Yürürlükte olan Deprem Yönetmeliğinin açıklamaları
İnşaat mühendislerinin öncelikle, yerin içyapısı, depremlerin
oluş nedenleri ve deprem terminolojisini bilmesi
gerekmektedir.
4
7
Litosfer adı verilen sert katman,
yerkabuğu ve üst mantonun en üst
kısmından oluşur.
Astenosfer ise litosferin altındaki plastik
özelliği gösteren akışkan üst manto
bölümüdür.
8
İÇ ÇEKİRDEK:
Katı haldedir. Nikel ve demirden oluşur.
DIŞ ÇEKİRDEK:
İçindeki sülfür ve oksijen nedeniyle erime noktası düştüğü için
sıvı halde bulunan nikel ve demirden oluşur.
MANTO:
Kısmen yada tamamen eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan
magmayı içerir.
YERKABUĞU:
En ince katman olup, okyanusal kabuk ve kıtasal kabuktan
oluşur. Okyanusal kabuk genellikle bazalttan oluşur. Kıta
kabuğu ise bazalt ile daha az yoğunluklu olan granit, kumtaşı
ve kireçtaşı gibi kayaçlar yer alır.
5
9
Manto katmanı, yeryüzündeki hareketliliğin en büyük
nedenidir. Mantonun alt bölümünün üst bölümüne göre daha
sıcak olmasından dolayı oluşan konveksiyon akımları, daha
sıcak olan magmanın yükselmesine sebep olur. Bu süreçte
üst mantodaki soğuk kayaçlar ise batma eğilimindedir. Bu,
yükselme-batma süreci litosferdeki parçalar halinde yer alan
levhaların farklı yönlerde hareket etmesine neden olmaktadır.
10
Konveksiyon akımlarının etkisi ile levhalar birbirlerine
yaklaşabilir, uzaklaşabilir ya da birbirlerine göre yanal olarak
kayabilirler.
6
11
• Yerkürenin üst katmanları, bir bütün halinde olmayıp, sürekli
hareket halinde olan levhalardan oluşur.
• Mantodaki ısı akımlarının neden olduğu bu hareketler
sırasında levhalar hareket halinde olup birbirinden uzaklaşır,
birbirlerine çarpar veya birbirlerini sıyırırlar.
• Bu hareketlilik sonucunda, levha sınırlarında, uzun zaman
dilimleri ile baktığımızda yeni okyanuslar, yeni kıtalar,
sıradağlar ve yanardağlar oluşur.
• Depremler ve volkanik aktivitelerin nedeni de tüm bu
hareketlerden kaynaklanır ve levha sınırlarında oluşurlar.
• Günümüzde Litosfer’de 1 ila 15 cm/yıl arasında hızlarla
hareket halinde bulunan 7 ana ve birçok küçük levha vardır.
• Bunların hareketleri çok karmaşıktır ve bu hareketlerin
niteliğinin tam olarak saptanması, depremlerin zamanının
önceden kestirilmesi için gereklidir.
12
Süper kıta Pangea
(170 milyon yıl önce)
7
13
1
4
8
15
Levha Hareketleri:
Levhaların birbirleriyle etkileşimleri bakımından levha
hareketlerini; 3 ana başlıkta toplanabilir.
1) Uzaklaşma-ayrılma,
2) Yakınlaşma-çarpışma ve
3) Yanal yer değiştirme-sıyırma
Bu hareket türleri, aynı zamanda bu sınırlarda oluşan
depremlerin ve volkanik faaliyetlerin niteliklerini de belirler.
16
Uzaklaşma-ayrılma
Yakınlaşma-çarpışma
Yanal yer değiştirme-sıyırma
9
17
a) Uzaklaşan-ayrılan levhalar:
Birbirinden uzaklaşan levhalar, aralarına astenosferden
gelen eriyik kayaçların sızdığı yarıklar oluşturur. Bu eriyik
yüzeye çıktıkça katılaşır ve yerkabuğuna eklenir.
Astenosfer’den gelen eriyik kuvvet uygulamaya ve böylece
levhalar birbirinden ayrılmaya devam eder. Bu ayrılma
genelde daha ince olan okyanus tabanında görülür ve Atlas
Okyanusu ortasındaki sırt buna çok iyi bir örnektir. Bu tür
ayrılmalar, Astenosfer’den gelen eriyiğin katılaşarak
Litosfer’e dönüşmesine ve levhaların büyümesine neden
olur. Uzaklaşan levhalar arasında Litosfer çok ince olduğu
için, buralarda büyük depremlere yol açacak enerji birikimleri
olmaz. Buradaki depremlerin odakları çoğu zaman yüzeye
yakındır.
18
a) Uzaklaşan-ayrılan levhalar:
10
19
2
0
b) Yakınlaşan-Çarpışan Levhalar:
Levhaların birbirine yaklaşması ve çarpışması ise üç değişik
şekilde olabilir:
1. Okyanusal ve kıtasal levha karşılaşmalarında
2. İki okyanusal levhanın karşılaşmasında
3. İki kıtasal levhanın karşılaşmasında
Genellikle kıta kenarlarının yakınında bulunur. Okyanusal
kabul genellikle soğuk ve yoğun olduğundan, daha hafif olan
kıtasal kabuğun altına batar. Yakınlaşan-çarpışan levhaların
sınırlarındaki depremler çok değişik derinliklerde ve
büyüklüklerde olabilir.
11
21
b) Yakınlaşan-Çarpışan Levhalar:
22
P
rof.
Dr.
Ka
dir D
irik
’in d
ers
no
tla
rın
da
n a
lın
tıd
ır.
12
23
2
4
And Dağları, dünyanın en uzun sıradağlar zinciridir.
Güney Amerika'nın bütün batı kıyısı boyunca uzanır.
Venezuela'dan başlayıp Kolombiya, Ekvador, Peru, Bolivya
üzerinden devam ederek Arjantin ve Şili'nin Patagonya
topraklarında sona erer. Bu yedi devlet aynı zamanda And Ülkeleri
olarak da bilinirler.
13
25
P
rof.
Dr.
Ka
dir D
irik
’in d
ers
no
tla
rın
da
n a
lın
tıd
ır.
26
Japonya 4 tanesi büyük
olmak üzere
(yüzölçümünün %97’si)
6852 adadan
oluşmaktadır.
14
27
P
rof.
Dr.
Ka
dir D
irik
’in d
ers
no
tla
rın
da
n a
lın
tıd
ır.
28
c) Yanal yer değiştirme-sıyırma:
İki levhanın birbirini sıyırarak yer değiştirmesi sırasında
Litosfer’de artma veya azalma olmaz. İki levha arasındaki
sürtünme çok fazla olduğu için harekete belli bir süre direnç
gösterirler. Bu bölgede artan gerilim periyodik büyük
depremler ile çözülür. Kuzey Anadolu Fay Hattı ve
California’daki San Andreas Fay Hattında bu tip levha
hareketi gözlenir. Bu tip levha hareketlerinde oluşan
depremlerin odakları çoğunlukla yüzeye yakın veya orta
derinliktedir. Sürtünme ve kırılma uzunca bir hat boyunca
oluşabileceği için büyük depremler meydana gelebilir.
15
29
c) Yanal yer değiştirme-sıyırma:
30
Yerküre üzerinde oluşan depremlerin büyüklüğü ve neden
oldukları zararlar göz önüne alındığında iki ana deprem
kuşağı en çok ilgi çeken bölgelerdir.
Bunlardan biri Büyük Okyanusu çevreleyen ve özellikle
Japonya üzerinde etkili olan Pasifik Deprem Kuşağı, diğeri
ise Cebelitarık’tan Endonezya adalarına uzanan ve
Türkiye’nin de içinde bulunduğu Alp-Himalaya deprem
kuşağıdır.
Türkiye’nin bulunduğu bölgede büyük levhalar arasında
küçük birçok levhanın olması, Türkiye’nin büyük bir
bölümünün deprem kuşağı içinde yer almasına neden olur.
Türkiye, üç büyük levhanın etkisi altındadır. Avrasya, Afrika
ve Arap levhaları. Anadolu’nun büyük bir kısmının yer aldığı
Anadolu levhası, Avrasya levhasının küçük bir bölümüdür.
17
33
www.deprem.gov.tr
