Bina Tasarımında Deprem İvme Değerlerinin Belirlenmesi ve Güncellenebilir Haritaların Önemi

1. Giriş

Bu yazıda, Bina Tasarımında Deprem İvme Değerlerinin Belirlenmesi ve Güncellenebilir Haritaların Önemi anlatılacaktır. Deprem mühendisliği, yapı tasarımında belirleyici bir faktör olan sismik yüklerin hesaplanmasını ve yönetmeliklere uygun yapı tasarımının yapılmasını gerektirir. Deprem etkisinin yapı üzerindeki temel bileşeni, Newton’un ikinci yasasına göre F = m × a formülü ile ifade edilen kuvvettir. Burada m kütleyi, a ise yapıya etki eden ivmeyi temsil eder. Bina kütlesi, mühendislik hesaplamaları doğrultusunda belirlenirken, tasarımda kullanılacak deprem ivmesi Türkiye Deprem Tehlike Haritaları (TDTH) tarafından tanımlanan Ss parametresi ile ifade edilir.

TDTH’de verilen ivme değerleri, belirli tekrarlanma periyotları baz alınarak oluşturulan istatistiksel verilere dayanmaktadır. Ancak, mevcut haritaların güncellenme sıklığı, deprem tehlikesinin dinamik yapısı göz önüne alındığında yetersiz kalabilir. Deprem riski, zamanla değişen ve farklı bölgelerde farklı periyotlarda yeniden değerlendirilmesi gereken bir parametredir. Bu çalışmada, bina tasarımında kullanılan deprem ivme değerlerinin belirlenmesi ve mevcut haritaların belirli periyotlarla güncellenmesinin gerekliliği üzerine bir değerlendirme yapılacaktır.

2. Türkiye Deprem Tehlike Haritaları ve Tasarım Depremi

Deprem mühendisliği standartları, binaların belirli büyüklükteki depremlere dayanacak şekilde tasarlanmasını gerektirir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018), yapı tasarımında kullanılan dört farklı deprem düzeyini tanımlamaktadır:

• DD1 (En Büyük Deprem Düzeyi): 2475 yıl tekrarlanma periyoduna sahip olup, yönetmelikte öngörülen en büyük depremi temsil eder.
• DD2 (Tasarım Depremi Düzeyi): 475 yıl tekrarlanma periyoduna sahip olup, yapı tasarımında kullanılan standart deprem düzeyidir.
• DD3 (Orta Şiddetli Deprem Düzeyi): 72 yıl tekrarlanma periyoduna sahip olup, binaların görece sık karşılaşabileceği depremleri tanımlar.
• DD4 (Hafif Deprem Düzeyi): 43 yıl tekrarlanma periyoduna sahip olup, küçük ölçekli depremler için değerlendirme yapılmasını sağlar.

Bu deprem düzeyleri, bölgenin depremselliğine bağlı olarak belirlenen yer ivmesi değerleri ile ilişkilidir. Fay hatlarına yakın bölgelerde ivme değerleri daha yüksek olurken, daha az sismik aktivite gösteren alanlarda ivme değerleri daha düşük belirlenir. Mevcut deprem haritalarında kullanılan ivme değerleri sabittir ve belirli periyotlarda güncellenmemektedir.

3. Deprem İvme Değerlerinin Güncellenebilir Olmasının Gerekliliği

Mevcut Türkiye Deprem Tehlike Haritaları, belirli bir dönemde yapılan sismik analizler sonucu oluşturulmuş statik verilere dayanmaktadır. Ancak, deprem tekrarlanma periyotları istatistiksel tahminlere dayandığı için, belirli bir bölgede tasarım depremi büyüklüğündeki bir depremin ne zaman meydana geleceği kesin olarak öngörülemez. Örneğin, 475 yıl tekrarlanma periyoduna sahip bir DD2 Tasarım Depremi, bazen 400 yılda bir, bazen 500 yılda bir gerçekleşebilir.

Böyle bir durumda, yakın zamanda tasarım depremi büyüklüğünde bir deprem geçirmiş bir bölge ile uzun süredir büyük bir deprem yaşamamış bir bölgeye aynı ivme değerinin atanması bilimsel açıdan sorgulanabilir. Yeni bir yapı tasarlanırken, bölgenin en son büyük depremi geçirme süresi göz önünde bulundurulmalıdır. Eğer bir bölge, tasarım depremi büyüklüğündeki bir sarsıntıyı kısa süre önce yaşadıysa, bu bölgedeki tekrar eden büyük ölçekli bir depremin kısa vadede gerçekleşme olasılığı daha düşüktür.

Örneğin, 6 Şubat 2023’te meydana gelen Kahramanmaraş depremlerinden sonra, aynı bölgede kısa vadede benzer büyüklükte bir depremin oluşması düşük bir ihtimal olarak değerlendirilebilir. Dolayısıyla, bu bölgede bina tasarımı yapılırken, mevcut deprem haritalarında yer alan DD2 ivme değerinin, belirli bir süre için düşürülmesi önerilebilir. Buna karşın, uzun yıllardır büyük bir deprem yaşamamış bir bölge için ivme değerleri artırılabilir.

4. İnteraktif ve Güncellenebilir Deprem Tehlike Haritaları

Mevcut statik deprem haritalarının yerine, dinamik olarak güncellenen ve bölgesel deprem aktivitesini sürekli izleyen bir sistem geliştirilmesi, yapı güvenliğinin artırılması açısından önem taşımaktadır. Önerilen interaktif deprem tehlike haritaları, farklı zaman dilimlerinde bölgesel deprem riskine bağlı olarak ivme değerlerinin güncellenmesini sağlayabilir.

Bu sistemde, deprem aktivitesi düzenli olarak analiz edilerek:

• Büyük bir depremin gerçekleştiği bölgelerde ivme değerlerinin geçici olarak düşürülmesi,
• Uzun süredir büyük bir deprem yaşanmamış bölgelerde ivme değerlerinin artırılması,
• Mevcut sismik hareketlilik analiz edilerek deprem riskinin daha hassas tahmin edilmesi sağlanabilir.

Bu tür bir sistem, kıt kaynakların daha etkin kullanılmasına da yardımcı olabilir. Deprem haritalarındaki güncellenebilir ivme değerleri, binaların gereksiz aşırı tasarlanmasını önleyerek daha ekonomik bir yapı tasarımına imkan tanıyacaktır.

5. Sonuç ve Öneriler

Deprem tehlike haritalarında kullanılan sabit ivme değerleri, belirli bir zaman diliminde geçerli olsa da, depremlerin dinamik doğası göz önüne alındığında bu haritaların düzenli olarak güncellenmesi gerekmektedir. Mevcut Türkiye Deprem Tehlike Haritaları, uzun yıllar değişmeden kullanıldığından, belirli bir bölgedeki sismik aktivitenin değişkenliği hesaba katılmamaktadır. Bu durum, yapı tasarımında güncelliğini yitirmiş ivme değerlerinin kullanılmasına neden olabilir.

Önerilen interaktif deprem tehlike haritaları, belirli periyotlarla güncellenerek, bölgesel deprem riskinin daha doğru bir şekilde modellenmesini sağlayabilir. Böylece:

• Yakın zamanda büyük bir deprem yaşamış bölgelerde daha düşük ivme değerleri kullanılarak ekonomik tasarım sağlanabilir,
• Uzun süredir büyük bir deprem yaşanmamış bölgelerde daha yüksek ivme değerleri kullanılarak yapı güvenliği artırılabilir,
• Gelişmiş istatistiksel ve sismolojik analizlerle deprem risk yönetimi daha etkin hale getirilebilir.

Gelecekte, yıllık, beş yıllık veya büyük depremlerden sonra güncellenen deprem tehlike haritalarının oluşturulması, Türkiye’de deprem mühendisliği ve yapı güvenliği açısından büyük bir yenilik sağlayacaktır.

Kaynakça

Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD). (2019). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları.

Boore, D. M., Stewart, J. P., Seyhan, E., & Atkinson, G. M. (2014). NGA-West2 equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PSA for shallow crustal earthquakes. Earthquake Spectra, 30(3), 1057-1085.

Moehle, J. P. (2014). Seismic design of reinforced concrete buildings. McGraw-Hill Education.

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018). (2018). Türkiye Cumhuriyeti Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı.

Yazar: Erhan Baytak, Yüksek İnşaat Mühendisi, 2025 [Medeniyet Mühendisleri]