Katalog

DEPREM ARAŞTIRMALAR I Dînar depremi ne kadar büyük, ne kadap şiddetli? Haluk Sucuoğlu, Alphan Nurtuğ* ır deprem olduğunda akla ılk gelen soru, depremın buyukluğu veya şıddetının ne kadar olduğudur Her ne kadar büyük deprem veya şiddetli deprem tabırlerı çok benzer çağrışımlar yapıyor olsalar da, deprem muhendıslığınde bu ıkı tanım oldukça farklı ozellıklerı belırtmektedır Gunluk dılımızde buyukluk (magnıtude) ıle şıddet (ıntensıty) terımlerını ayırmak yerı ne depremin şıddeti şu kadar deyıp geçerız Bu karmaşanın onemlı bır nedenı, buyukluk veya magnıtud ıçın çok barız. bır olçek olmasına karşın yer hareketı şıddetının daha karmaşık bır teknık terımlerle ıfade edılmesıdır Ancak ılgınç olan depreme dayanıklı yapı tasarımında deprem hareketının bınaya etkısının dılımızın alışık olduğu barız olçek ıle değıl, daha karmaşık olan şıddet terımlerı ıle tanımlanmasıdır Örnek olarak, "Bu bina 7 şiddetinde bir depreme dayanır mı?" sorusunda ıkı yanlışlık vardır Bırıncısı 7 değerı bır şıddet değıl buyukluk ıfadesıdır Ikıncısı deprem sırasında blnayı etkıleyen yer sarsıntısının 7 buyukluğu ıle doğrudan bır alakası yoktur Bınanın konumuna ve deprem merkezınden uzaklığına bağlı olarak 6 ve 7 buyukluğunde ıkı farklı deprem bına tabanında benzer şıddette yer sarsıntısına neden olabılırler veya 6 buyukluğundekı aynı deprem konumu farklı ıkı bınada oldukça farklı yer sarsıntısı yaratabılır Buyukluk ıle şıddet arasındakı ayrım bu dergıde onceden çıkmış olan yazılarda vurgu lanmıştır (Sucuoğlu 1992, Taymaz 1995) Bu yazımızda 26 Eylul 6 Ekım 1995 tarıhlerı arasında meydana gelen Dınar depremlerının buyukluklerını ve şıddetlerını ırdeleyerek bu kavramlara açıklık getırmeye çalışacağız Bır depremın buyuklu ğu, depremi meydana ge tıren fay kırıl ması sırasın da açığa çıkan mekanık ener|i mıktarı ıle ılışkılıdır Bu enerjı sısmık dalgalar halınde yer kabuğuna yayılır ve yeryuzundekı tıtre Fofo f: Dınar depremınden sonra yıkrimış ve hasarsız bınalar şımlerı mey yanyana. dana getırır cak, kırılan fayın uzunluğu, derınlığı, Deprem buyukluğunu saptamak ıçın ılk atım mıktarı ve sısmografın faydan kez 1931'de Japonya'da K VVadatı tauzaklığına bağlı olarak verdıkler buyukrafından bır ornek onerılmış, daha son luğun değerı ve guvenırlığı değışebılır ra 1935'te ABD'de Charles Rıchter taGenel olarak 4 buyukluğunun altındakı rafından gelıştırılerek bugun bılınen depremlerın ıse deprem merkezının cıRıchter buyukluğu tanımlanmıştır Ye varındakı yapılarda hasar yaratması rel magnıtud (ML) olarak da bılınen olbeklenmez 4 ıle 5 buyukluğundekı ıkı çek, deprem merkez ussunden 100 deprem arasında 30 kat enerjı vardır km uzaklıktakı bır standart sısmograf Dınar'ın bulunduğu göller yöresındetarafından kaydedılen en buyuk dep kı aktıf fay sıstemı Şekı 1 'de gosterılrem genlığının logarıtmasını alarak hemektedır Aynı şekılde son yuzyılda saplanır (Bolt, 1993) Sonrakı yıllarda bolgede meydana gelen deprem mergelıştırılen daha hassas sısmograflar kezlerı ve buyukluklerı de ışlenmıştır ıle sısmık dalgaları oluşturan bunye ve (Afet ışlerı, 1995) Şekılde Dınar'ın 40yuzey dalgalarının genlıklerını ayrı ayrı 50 km'lık çevresınde oldukça yoğun kullanarak bunye dalgası magnıtudu sısmık aktıvıte gözlenırken Dınar'da (mb), yuzey dalgası magnıtudu (Ms) ve esas sısmık tehlıkeyı yaratan Dınarmoment magnıtudu (Mw) olçeklerı taÇıvrıl fayı suskun bır donem geçırmışnımlanmıştır Bu ölçekler ortalama bu tır Bu durum, aktıf olduğu bılınen yuklukte ve genel ozellıkte bır fay kırıl(Koçyığıt, 1995) fayda ener|i bırıktığının ması ıçın benzer değerler verırler An gostergesıdır Sonuçta 26 eylul gunu fay hareketlenmeye başlayıp önce küçuk kırılmalarla hafıf depremlere neden Kuzey Guney Bılesenleri £0 05 olmuş, (ML<4 7) 1 ekımde saat 17 57'de en buyuk kırılma oluşmuş (ML=5 9) bunu ıkı saat sonra ıkıncı buyuk kırılma (ML=5 0) ızlemıştır 5 9 buyukluğundekı ana deprem, yaklaşık 50 km uzunluğundakı Dınar Çıvrıl fayında 33 km derınlıkte başlayan 20 km uzunluğundakı bır kırılma sonucu olmuştur Kırılma 25 sanıye surmuştur (Afet Işlerı 1995) Sonrakı gunlerde artçı depremler (ML<4 5) 9 ekım gunune kadar surmuştur Ondort gun suresınce kayde dılen depremlerın merkezlerı Şekıl 2'de gosterılmektedır Buyukluğu 4 4 ve uzerınde olan 7 deprem ıle ılgılı bılgıler Tablo 1 'de verılmıştır Tarıh 26 9 1995 27 9 1995 1 101995 1 101995 310 1995 510 1995 610 1995 Zaman 16 58 16 16 17 57 20 03 09 38 1815 18 16 46 48 59 50 44 46 45 Dinar depremlerinin büyüklükleri Dogu Batı Bılesenleri ( « 0 05 Kobe Erzmcon Dınar (M>=4 b) " i i i T^ (s) poryod (s) Şekıl 5: Kobe, Erzıncan ve Dınar depremlerı için yatay kuvvet/bına ağırlığı spektrumları Dogu Batı Bıleserlcrı »0000 l" I' «OÛOO Buyukluk (ML) kuzey Guney Bıieserler c «0000 I 7000Û t ( / rıcarı Ütnar Toplam Oınof M b 9 J SO0O0 peryod (s) A i yod (a) Şekıl 6: Kobe, Erzıncan ve Dinar depremlerı için sismik enerji spektrumları Dınar depremının en buyuk özellığı ana depremden once oncu depremlerın meydana gelmesıdır Pek sık rastlanılmayan bu durumun bır ana şok oncesı depremlerı olduğunu kestırmek mumkun değıldır Zıra bolge genelınde sureklı bır sısmık aktıvıte her zaman vardır Dığer yandan 5 9 buyukluğunde bır deprem bu bolgede her zaman beklenebılecek ve ancak orta buyuklukte sayılabılecek bır depremdır Tabloda verılen dığer oncu ve artçı depremler ıse enerjılerı bakımından ana depremle kıyaslanamayacak olçude kuçuktur Tum bu depremlerın yarattığı yer hareket şıddetlerı ızleyen bolumde açıklanacaktır Depremlerde yapıları etkıleyen tabanlarındakı sarsıntıdır Dığer bır deyışle, yapılar depremın buyukluğu (magnıtudu) ıle hıç ılgılenmezler, fakat bulundukları yerdekı yuzey sarsıntısı ıle etkıleşime gırerek tıtreşım yaparlar Bu tıtreşımler aşırı boyutiara ulaştığında yapılarda hasar meydana getırır Yapıları etkıleyen yer hareketının şıddetını ıfade etmenın bır yolu, yapılarda meydana gelen hasarın buyukluğu ıle ılışkı kurmaktır Hasar cınsınden tanımlanan şıddet ölçeklerının en bılınenı Mercallı ölçeğıdır Bu olçekte ze mın ve yapı hasarları azdan çoğa 12 dereceye ayrılır Bır bolgede gozlenen hasar, olçeğın hangı derecesındekı tanıma en uygunsa deprem şıddeti olçe ğın o derecesı ıle tanımlanır Dınar kentının şıddet dağılım harıtası (ısose ıst) henuz elde edılmemıştır Ancak Şekıl 3'te gösterılen ağır hasarlı bınaların dağılımını göz önune alarak şehır merkezınde Mercallı olçeğıne gore şıdde tın VIII, yamacın ust kısmında (doğu) ve kentın batı kısmında (demıryolunun batısı) ıse VII olduğu one surulebılır Japonlar'ın da 7 derecelı benzer bır olçeklerı vardır Bu tur şıddet ölçeklerının avantajları, çok basıt ve her durumda uygulanabılır olmalarıdır Dezavantajları ıse oznel gozlemlere dayanmaları bolgenın yapı kalıtesınden etkı lenmelerı ve teknık açıdan yapı tasarımına gırdı teşkıl edecek bır anlama sa hıp olmamalarıdır Gunumuzde yeryuzunde deprem den etkılenen bır noktanın hareketını deprem suresınce olçmek mumkun dur Kuvvetlı yer hareketı ölçme cıhazları (strong motıon accelerometerSMA) ıle bır noktanın ıvmesının ıkı yatay ve bır duşey bıleşenı kaydedılır Bu kayıtlar yer hareket şıddetını tanımlamakta gereklı olan tum bılgıyı ıçerırler Zıra bulundukları bölgedekı yapıların tabanları depremde aynı harekete maruz kalırlar Yapıların dınamık ozellıklerı ıle yer hareketı arasındakı etkıleşlm gözonune alınarak, deprem sırasında yapılara etkı eden kuvvetler ve yapılara gıren enerjı hesaplanabılır Çeşıtlı yapılar ıçın hesaplanan kuvvet veya enerjının maksımum değerının yapı etkıleşım peryodu ıle ılışkısıne spektrum adı verılır Yapı peryodu (T) bınalar ıçın yaklaşık olarak kat sayısının (N) onda bırıne eşıt (T=0 1 N) kabul edılebılır Spektrum ılışkılerı yer hareket şıddetını tek bır sayı ıle ıfade etmezler, ancak görecelı olarak tum yapı stokunun depremden ne duzeyde etkılendığını bıze gorsel bır tanım le sunarlar Dınar depremlerı sırasında yer hareketlerı, konumu Şekıl 3'te gösterılen meteorolojı bınasının bodrumunda bulunan SMA cıhazı ıle kaydedılmfştır Kayıtlar kentte hasarın yuksek olduğu aluvyon zemın uzerınde alınmıştır Do layısıyla kenttekı en şiddetli yer hareketını gostermektedır Yer ıvmesı ka yıtlarının ıkı yatay bıleşenı (KuzeyGu ney ve DoğuBatı) Şekıl 4'te Erzıncan 1992 ve Kobe 1995 yer hareketı kayıtları ıle karşılaştırmalı olarak sunulmuştur Erzıncan ve Kobe kayıtları hasarın en yuksek olduğu aluvyon zemın uzerınde ve deprem merkezınden yaklaşık aynı uzaklıklarda alınmıştır Yer hareket şıddetının en basıt gostergesı yer ıvmesının maksımum değerıdır Bu değer her ıkı yonde yerçekımı ıvmesıne orantılı olarak Kobe'de (0 62 0 82) Erzıncan'da (0 51, 0 40) Dınar da ıse ML=5 9 ıçın (0 28 0 29) ve ML=5 0 ıçın (0 12, 0 20) olçulmuştur Ancak maksımum yer İVmesı hareket şıddetını gostermekte yeterlı değıldır Bınalara etkı eden yatay kuvvet spektrumu, bına ağırlığının oranı olarak Şekıl 5'te verılmektedır Gorulduğu gıbı Tablo 1 'de verılen 5 9 buyukluğundekı Dınar depremi çok kısa peryodlu (1 2 kat) yapılarda Kobe ve Erzıncan'a oranla oldukça duşuk yatay kuvvetler yaratmakta, 35 katlı bınalarda ıse Erzıncan a eşıt bır yatay kuvvet duzeyıne ulaşmaktadır Daha yuksek bınalarda hıç etkısı yoktur Zaten Dınar da 6 kattan yuksek yapı da yoktur Dınar'da kaydedılen dığer oncu ve artçı dep Dinar depremlerinin şiddetleri 4578