Alüviyal sahalarda sahaya özel zemin davranış analizi

Sismik yer hareketi mühendislik yapılarının tasarımı için önemli olduğu kadar yapıların bulunduğu yerel zemin şartlarında da incelenmesi gereken önemli etkilere yol açmaktadır. Zeminlerde meydana gelen problemlerin çoğu deprem sırasında meydan gelen yerel zemin davranışı sonucunda taşıma gücü kayıplarının yaşanması, oturma, sıvılaşma ve zemin büyütme davranışları olarak gözlemlenebilmektedir. Deprem yükleri altında yapılarda oluşacak deformasyon seviyeleri yerel zemin koşullarına bağlı olarak değiştiği için zeminlerdeki dinamik davranış analizlerinin gerekliliği önem arz etmektedir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-TBDY 2018 kapsamında yapılan değişikliklerle tasarımlarda dikkat edilmesi gereken hususlar belirtilmiştir. Yönetmelik kapsamında yapılan değişikliklerden biri olarak kabul edebileceğimiz "ZF" yerel zemin sınıfı için Sahaya Özel Zemin Davranışı Analizi 'nin yapılması zorunluluğu ile TBDY-2018 16.5 bölümünde izlenmesi gereken adımlar belirtilmiştir. Yerel zemin sınıfı ZF dışında olan zeminler için ise analizlerin yapılması çalışma sahası özelinde gösterdiği zemin davranışına uygun olarak tasarımcıların inisiyatifine bırakılmıştır. Bu çalışmada, Adapazarı'nda bulunan çalışma alanı için toplam 85 metre derinliğe sahip 5 adet döner sondaj sonucu elde edilen değerler kullanılmıştır. Çalışma alanında yapılan geoteknik ve jeofizik çalışmalar sonucunda 140 m derinlik seviyesine kadar tabakalı zemin modeli oluşturulmuştur. TBDY-2018 2.2.2'ye göre standart tasarım deprem yer hareketi olarak adlandırılan Deprem Yer Hareketi Düzeyi-2 (DD-2) ve yerel zemin sınıfı ZC yerel zemin şartlarını sağlayacak şekilde deprem seçimi ve ölçeklendirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında TBDY-2018'de maddeleri göz önünde bulundurularak kuvvetli yer hareketi kayıtları için; deprem büyüklükleri Mw: 6.0-8 aralığında, Vs30 değeri ZC zemin sınıfını temsil eden 350-760 m/s aralığında seçilmiştir. Toplamda çalışma alanı ile uyumlu 11 adet kuvvetli yer hareket kaydı belirlenmiş ve PEER veri tabanından elde edilmiştir. Seçilen bu kuvvetli yer hareketi kayıtları SeismoMatch2022 programı kullanılarak ölçeklendirilmiştir. Ölçeklenen deprem kayıtlarının DeepSoil v.7 programına tanımlanması ile 56 adet tabakadan oluşan zemin profili çözümlenmiştir. DeepSoil analizi zaman tanım alanında doğrusal olmayan analiz yöntemi (1D Nonlineer-NL) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zemin davranış spektrumlarının her iki bileşenin ortalaması alınarak doğrusal olmayan analiz tamamlanmıştır. TBDY-2018 2.4.1 maddesi kapsamında sahaya özel deprem yer hareketi spektrumlarının ordinatları için belirlenen değer aralığına uygun biçimde deprem yer hareketi spektrumu %90 DD2_ZD spektrum değerlerinde grafiklerde gösterilmiştir. Çalışma sonucunda ise DD-2 deprem düzeyi için üst yapı analizlerinde kullanılması önerilen birleştirilmiş sahaya özel deprem tasarım spektrumu verilmiştir. Ortalama yer hareketlerinin verildiği grafikten yararlanarak kısa periyot için yerel zemin etki katsayısı FS: 0.266 olarak hesaplanırken, 1,0 saniye periyot için yerel zemin etki katsayısı F1: 1.155 olarak hesaplanmıştır.