13
sayı 139/2016
DEPREM ETKİSİ ALTINDA SAHAYA ÖZEL ZEMİN
DAVRANIŞ ANALİZLERİ
Yönetmelik taslağında, bir yenilik olarak, sahaya
özel zemin davranış analizlerine ilişkin kurallara
yer verilmekte, Tablo 16.1’e göre ZF sınıfı olarak
tanımlanan zeminlerin yüzeyindeki deprem
yer hareketini belirlemek üzere sahaya özel
zemin davranış analizinin yapılması zorunluluğu
getirilmektedir. Bina temeli ve yakın çevresinde
zemin ortamının yaklaşık olarak yatay tabakalardan
oluştuğu durumlarda, sahaya özel zemin davranış
analizleri için yatay tabakalı serbest zemin modeli
kullanılabileceği, aksi durumlarda ise iki veya üç
boyutlu zemin modelleri kullanılması gerektiği
belirtilmektedir.
Zeminlerin kayma modülü ve eşdeğer
histeretik sönüm katsayılarının kayma birim
şekil değiştirmesine bağlı doğrusal olmayan
değişimlerinin arazi ve laboratuvar deneylerine ve
benzer zemin koşulları için literatürde yer alan ve
genel kabul gören bilgilere göre tanımlanacağı ifade
edilmektedir.
Ayrıca, kazıklı temeller için kinematik etkileşim
analizlerinde, sahaya özel serbest zemin analizleri
sonuçlarının deprem verisi olarak kullanılması
zorunluluğu getirilmektedir.
Zemin davranış analizleri, yatay tabakalı serbest
zemin modeli çerçevesinde taban kayasında
tanımlanan deprem yer hareketi altında doğrusal
olmayan dinamik zemin parametreleri esas alınarak
aşağıdaki analiz yöntemlerinden biri ile yapılacaktır:
(a) Zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz,
(b) Kayma birim şekil değiştirmesinin %1’i
aşmaması koşulu ile frekans tanım alanında
eşdeğer doğrusal hesap modeli kullanılarak ardışık
yaklaşımla doğrusal olmayan analiz
Tablo 16.1’e göre yerel zemin sınıfı ZA veya ZB
olarak tanımlanan ve kayma dalgası hızı en az
V
s
≥760 m/s olan zemin tabakası, depremin zemin
profiline etki ettirileceği mühendislik taban kayası
olarak alınacaktır. Ancak, taban kayasının çok
derinlerde olduğunun bilindiği zemin profillerinde
tabakalı zemin modeli, Tablo 16.1’e göre yerel
zemin sınıfı en az ZD olan zemin tabakası ile
sonlandırılabilir ve deprem etkisi taban kayası
yerine bu tabakanın üstünde tanımlanabilecektir.
Bu durumda, deprem etkisini tanımlayan spektral
büyüklükler ZD yerel sınıfı göz önüne alınarak
büyütülecek, bu tabaka ve altındaki zemin ortamı
tek boyutlu zemin profili modelinde uygun sınır
koşulu kullanılarak idealleştirilecektir. Dinamik
Yerel
Üst 30 metrede ortalama
Zemin Zemin Cinsi
(V
s
)
30
(N
60
)
30
(c
u
)
30
Sınıfı
[m/s]
[darbe /30 cm]
[kPa]
ZA
Sağlam, sert kayalar
> 1500
–
–
ZB
Az ayrışmış, orta sağlam kayalar
760–1500
–
–
ZC
Çok sıkı kum, çakıl ve sert kil tabakaları
veya ayrışmış, çok çatlaklı zayıf kayalar
360–760
> 50
> 250
ZD
Orta sıkı – sıkı kum, çakıl veya
çok katı kil tabakaları
180 – 360
15 – 50
70 – 250
Gevşek kum, çakıl veya yumuşak – katı
kil tabakaları veya
ZE
PI > 20 ve w > % 40 koşullarını sağlayan
< 180
< 15
< 70
toplamda 3 metreden daha kalın yumuşak
kil tabakası (c
u
<25kPa) içeren profiller
Sahaya özel araştırma ve değerlendirme gerektiren zeminler:
1) Deprem etkisi altında çökme ve potansiyel göçme riskine sahip zeminler (sıvılaşabilir
ZF
zeminler, yüksek derecede hassas killer, göçebilir zayıf çimentolu zeminler vb),
2) Toplam kalınlığı 3 metreden fazla turba ve/veya organik içeriği yüksek killer,
3) Toplam kalınlığı 8 metreden fazla olan yüksek plastisiteli (PI > 50) killer,
4) Çok kalın (> 35 m) yumuşak veya orta katı killer.
Tablo 16.1 – Yerel Zemin Sınıfları
13
makale