Deprem ve Yapı Frekansı Arasındaki İlişki

Sismik bir olay sırasında yerkürenin içinde oluşan fiziksel olaylar ve bunların yapı üzerindeki etkileri arasındaki ilişkiden bazı genel kavramlar ortaya çıkmaktadır.

“Deprem ve Yapı Frekansı Arasındaki Bu İlişki”leri aşağıdaki şekilde açıklayabiliriz;

1. Bina yapılarının doğal bir frekansı bulunmaktadır ve uyumlu bir hareketle sonuçlanır (binanın yüksekliği ve uzunluğu boyunca belli bir akış düzeninde yumuşak dalgalanma hareketi gerçekleşir). Temel zemininin veya kayasının ve yapının doğal frekansına benzer sismik frekanslar yapıda en büyük hareket veya sarsıntıya yol açar (yapının doğal frekansına benzer frekanslar hareketi artırırken, benzer olmayan frekanslar hareketi sönümler). Alçak yapıların doğal frekansı genellikle yüksek binalara göre daha yüksektir.

2. Alçak yapılar yüksek frekanslı cisim dalgalarından hasar görmeye yatkındır, buna karşın yüksek yapılar genelde düşük frekanslı yüzey dalgalarından hasar görürler. Yüksek frekanslı dalgalar (cisim dalgaları), enerjiyi düşük frekanslı dalgalara (yüzey dalgaları) göre uzağa daha hızlı taşır. Bunun bir sonucu olarak alçak yapılar depremin merkezinin yakınlarında bulunuyorsa hasar görmeye daha açıkken, yüksek yapılar merkezden oldukça uzak mesafelerde bulunduklarında bile hasar görebilmektedir.

Sismik olayın hız ve ivme bilgileri biliniyorsa, belirli bir yerde ivmenin hıza oranı beklenen yer hareketiyle ilgili genel bir bilgi verebilir, düşük bir oran baskın yer hareket türünün hız olduğuna (uzaktaki büyük ölçekli bir depremde olduğu gibi), bu oranın yüksek olması ise baskın yer hareket türünün ivme olduğuna (bölgeye yakın bir depremde olduğu gibi) işaret eder.

3. Sismik dalgalar kayadan toprak zemine geçtiği zaman genellikle yer sarsıntıları artma eğilimindedir (ancak bu her zaman böyle olmayabilir). Yaygın olarak toprak zemin üzerine inşa edilen binalarda görülen yapısal hasar, kaya üzerine inşa edilen binalara göre daha büyük olur. Hasar riski en çok zayıf toprak zemin üzerine inşa edilen binalarda yüksektir.