Newton şöyle der : F= m x a
Yani atalet kuvvetini bulacaksanız (deprem kuvveti) ,kutleyi ivme ile carpacaksaniz.
Deprem kuvveti dediginiz şey aslinda bir atalet kuvvetidir. Deprem kuvvetini de biz zaten Newtonun bu prensibine gore buluruz. Buldugumuz bu degeri daha sonra sunekligide isin icine katarak 7 ye 8 e bolerek dizaynimizi yaparız.
Deprem hesabinde (a) ivmesi , atalet kuvvetinin buyuklugünü belirler. Neredeki kuvveti bulacaksanız (a)ivmesi oradaki ivmedir. Biz yapida oluşan atalet kuvvetini bulacagimızdan bizede yapida olusan ivme gerekir. Bu ivmeyi yer ivmesi ile karıştırmamak gerekir. Yer ivmesi ,deprem neticesinde zeminde oluşan ivmedir. Bu hareket binaya sirayet ettiginde binadada bir ivme oluşur, ama bu ivme yer ivmesine eşit degildir. Ancak yapıniz tam rijitse ,(yani tek katli ve tarafi perde ile donatilan bir yapi düşunün) , bu yapi ayni yer gibi hareket eder, işte bu tam rijit yapıda yer ivmesinin aynısının yapida oluştuğunu söyleyebilirsiniz.
Bir yapida olusan deprem kuvvetini(atalet) kuvvetini bulmanız için ,öncelikle o yapida olusan ivmeyi bulmalısinız. Daha sonra bu ivmeyi kutle ile çarparak atalet kuvvetini bulursunuz. Bu konuda bize yonetmelikler yardimci olur, yonetmelikler yardimiyle yapida olusacak ivmeyi tayin ederiz ve dizaynimızi yapariz.Yonetmeligin bize emrettigi ivme binanin tamami icin verilmis yaklaşik bir ivmedir.Gercekte ise her katta , her kolonun ucunda bile farkli ivme olusur. Yonetmeligin bize verdigi bu ivme degerleride işimizi oldukca kolaylaştırır.Sonuc olarak tekrarlarsak, yer ivmesi ile binada olusan ivmeler aynı degildir, bina da oluşan atalet kuvvetini yani deprem kuvvetini bulacaksak bize binadaki ivmeler gerekir.
Gelelim yonetmeligimize . (TDY2007) de deprem bolgelerine göre (Ao) spektral ivme katsayıları belirlenmiştir.Deprem riski büyük olan fay bolgelerinde Ao büyuktur. Deprem riski azaldıkcada Ao degeri küculur. Deprem riskinin en fazla oldugu 1.bölgede Ao=0.40 dır. Ao dedigimiz bu deger ,yapida olusacak diye kabul ettiginiz elastik spektral ivmenin, yercekimi ivmesine oranidir. Bu 0.40 orani(1.deprem bolgesi icin) deprem ivmesi degildir. Sadece bir katsayidir. Dolayisiyle biz yapilarımızı yercekimi ivmesinin 0.40 ina gore dizayn ediyoruz diyemeyiz,düşük ivme alıyoruz diyemeyiz.Gercekte bina onem katsayisi 1 olan bir bina icin aldigimiz ivmeyi bulalim.
A=Ao x I x S(T)
A=0.40 x 1 x 2.5=1
=1g ….(g= yerçekimi ivmesi)
Yani yukaridaki ornekteki binaya biz 1g lik bir ivmenin yatayda etkidigini düsünerek dizayn yapiyoruz.Dusey ivmeye esit bir yatay ivme alıyoruz ve atalet kuvvetini hesapliyoruz.
g=9.81 m/s2=981 cm/sn2=981 gal
1 gal=981 cm/sn2
Biz yatayda 981cm/sn2 lik bir ivmeyi dikkate alarak hesap yapiyoruz. Bina onem katsayisinin 1.5 olduğunu düsundugunuzde,hesaplarimızda kullandigimiz ivmenin dahada büyük olacaģı asikardir.
Peki bu hesaplarda kullandigimiz yatay ivme büyükmüdur ? Kafamizda canlansin diye bir ornek veriyorum Yukaridaki ornekte verdigimiz(I=1 olan, 1.derece deprem bolgesindeki (S(T)=2.5 ) olan bir yapiyi yaklasik 1g =981 gal (cm/sn2) lik bir yatay ivmeye gore deprem hesabina taabi tutuyoruz. 17agustos depreminde Adapazarinda olculen yer ivmesi ise 0.4g=392 gal(cm/sn2). degerlere dikkat ediniz. Dolayisiyle hesaplarda kullandıgimız ivmeler hicde az degil.
TASLAK TBDY2016 da ise biliyorsunuz deprem bolgeleri vb kalkti. Bulundugunuz yerin koordinatini giiyorsunuz size almaniz gereken ivme degwri veriliyor(harita ivme katsayisi). Bu yonetmelik dusunuldugunde taslak yonetmelikde yapida daha büyuk ivmelerin oluştugu dusünulecek ve yapimızı daha büyuk deprem kuvvetlerine gore dizayn edecegiz. Ayrica ivmeler taslak yonetmelikde fay hattina yakinsa bir katsayi artısınada ugrayacak….
Ahmet CELIKKOLLU
Insaat Muhendisi
ESKISEHIR
