Farklı zeminlerde üst yapıya etkiyen deprem yükü hesabı için normalize davranış spektrumu önerisi

Geoteknik özellikleri bilinen bir sahada mühendislik anakayasında oluşan bir kuvvetli yer hareketinin zemin yüzeyine ulaşıncaya kadar her bir zemin tabakasındaki değişiminin incelenmesi "Yer Tepki Analizi" olarak adlandırılmaktadır. Yer tepki analizi sonucu zemin yüzeyinde olan değişim, zemin büyütmesi olabileceği gibi azaltma şeklinde de olabilir. Bu değişimin uygulamadaki mühendisler tarafından kolaylıkla hesaplanabilmesi için bir yöntem geliştirilmesi hedeflenmiştir. Normalize davranış spektrumu adı verilen yöntemin geliştirilmesi için yapılan analizlerde tabaka kalınlıkları 5m, 10m, 15m, 20m, 25m ve 30m olan altı farklı zemin modelinin her biri için kayma dalgası hızları 150m/s, 200m/s, 250m/s, 300m/s, 350m/s ve 400m/s olduğu kabul edilen altı farklı grup oluşturularak otuz altı ayrı zemin profili oluşturulmuştur. Deepsoil yazılımı ile San Francisco Depremi, Morgan Hill Depremi, Chi-Chi Depremi, Sierra Madre Depremi, Coyote Lake Depremi, Whittier Depremi, Northridge Depremi, Tottori Depremi, San Fernando Depremi, Loma Prieta Depremi, Kocaeli Depremi, Parkfield Depremi, Kobe Depremi, Iwate Depremi, Tabas Depremi, Landers Depremi ve Düzce Depremlerinden oluşan 17 depremin toplam 37 kaydının Vs hızı 760m/s ile bu değerden büyük kaya ortamlarında kaydedilmiş ivme kayıtları kullanılmıştır. Toplam 37 kaydın maksimum ivme değerlerine göre yapılan sıralamada A0 deprem ivme katsayısı sırasıyla 0.10g için 0.05g-0.15g arası, 0.20g için 0.15g-0.25g arası, 0.30g için 0.25g-0.35g arası, 0.40g için 0.35g-0.45g arası, 0.50g için 0.45g ve üzeri maksimum ivme değerlerine göre beş farklı deprem bölgesine ayrılmıştır. Her deprem bölgesi için ayrı analizler yapılarak 6 farklı kayma dalgası hızı ve 6 farklı zemin modeli için oluşturulan 36 zemin profili ile toplamda 1332 adet yer tepki analizi yapılmıştır. Oluşturulan deprem bölgeleri için yer tepki analizleri sonucu elde edilen davranış spektrumları her bir periyotta kendi anakaya spektrumlarına bölünmesiyle her deprem bölgesine ait kayma dalgası hızlarına ve tabaka kalınlıklarına bağlı normalize davranış spektrumları (NDS) elde edilmiş olmaktadır. Normalize davranış spektrumları uygulamada analizi yapılacak sahanın deprem bölgesine göre seçilecek ana kaya ivme spektrumu ile yine deprem bölgesine bağlı olarak sahanın kayma dalgası ve tabaka kalınlığı parametrelerine göre belirlenen normalize davranış spektrumunun çarpılması ile sahanın geotenik özelliklerinin dikkate alınmış olduğu yerel zemin davranış spektrumu hesaplanmış olmaktadır. Sonuç olarak da yapıya etkiyecek deprem yükü saha verilerini içeren yerel zemin davranış spektrumundan elde edildiğinden yapı tasarımı daha doğru ve güvenli yapılmış olmaktadır.