Zemin Büyütmesi (Amplifikasyon) Nedir?

19 Eylül 1985 sabahı, Meksika açıklarında Ms 8.1 büyüklüğünde bir deprem meydana geldi. EpisantrMerkez Üssü (Episantr)Bir depremin yer altındaki kırılma noktası olan odak noktasının (hiposantrın), yeryüzüne dik olarak izdüşürülmesiyle bulunan yüzeydeki nokta., Meksika City’ye 350 km uzakta, Pasifik kıyısındaydı. Şehirde sert zemin üzerindeki bölgelerde tepe yer ivmesi 0.04g düzeyinde ölçüldü. Eski Texcoco Gölü’nün dolgu zemini üzerindeki mahallelerde ise aynı deprem için 0.20g değerine ulaşıldı; bazı kayıt istasyonlarında beş kattan fazla büyütme. Bu bölgede 400’ü aşkın bina çöktü, 10.000’den fazla kişi hayatını kaybetti.

Hasar dağılımı rastlantısal değildi. Aynı şehirde, uzak ve aynı kaynaktan gelen dalga alanına maruz iki mahalle, tamamen farklı sarsıntı şiddetleriyle yüzleşmişti. Bunun nedeni zemin büyütmesinin (diğer adıyla site amplifikasyonunun) öngörülebilir bir fizik sonucu olmasıydı.

Zemin Büyütmesi Nedir?

Zemin büyütmesi (site amplification), sismik dalgaların anakayadan yüzeye doğru ilerlerken, üzerinden geçtiği zemin tabakalarının fiziksel özellikleri nedeniyle genliğinin artmasıdır. Aynı deprem kaynağından çıkan aynı dalga, kayalık bir zeminde ölçüldüğünde düşük ivmeler üretirken, üzerine binen yumuşak bir zemin tabakasından geçtiğinde birkaç kat daha büyük ivmelere dönüşebilir (yukarıdaki Meksika örneğinde olduğu gibi).

Bu büyütme rastgele değil, öngörülebilir bir fizik sonucudur ve dört ana mekanizmadan kaynaklanır: akustik empedansEmpedans (Sismik)Bir ortamın yoğunluğu ile içindeki dalga hızının çarpımı; iki tabaka arasındaki empedans farkı, sismik dalgaların ne kadar yansıyıp ne kadar büyütüleceğini belirler. kontrastı (sert kayadan yumuşak zemine geçişte enerji korunumu), tabaka rezonansı (zeminin kendi doğal titreşim periyoduna yakın frekanslarda büyütmenin zirve yapması), havza etkisi (çanak biçimli zemin oluşumlarının ek büyütme ve uzayan titreşim üretmesi) ve topografik büyütme (tepe ve sırt gibi arazi şekillerinin dalgaları odaklaması). Deprem mühendisliğinde bu olgu önemlidir çünkü bina tasarım spektrumunu doğrudan belirler; TBDY 2018’de bu etki zemin sınıfına bağlı F_S ve F₁ katsayılarıyla sayısallaştırılır.

Aşağıda bu dört mekanizmayı sırasıyla, temelden başlayarak inceleyeceğiz.

Akustik Empedans ve Enerji Korunumu

Sismik dalgaların taşıdığı güç akısı, ilerlediği ortamın akustik empedansına (Z) ve dalga genliğine (A) bağlıdır:

$$W = Z \cdot \omega^2 \cdot A^2$$

(ω: açısal frekansAçısal FrekansBir titreşim hareketinin, radyan/saniye biriminde ifade edilen dönme hızı; doğal frekansın 2π ile çarpılmasıyla elde edilen ve hareket denkleminde doğrudan kullanılan büyüklük.)

Akustik empedans, ortamın kütlesel yoğunluğu (ρ) ile kayma dalgası hızının (V_s) çarpımıdır:

$$Z = \rho \cdot V_s$$

Tipik kaya formasyonları için Z_kaya ≈ 5.000–10.000 t/(m²·s), gevşek zemin için Z_zemin ≈ 300–1.500 t/(m²·s) düzeyindedir. İki ortam sınırında enerji korunumu gereği geçiş katsayısı:

$$T_A = \frac{2 Z_1}{Z_1 + Z_2}$$

(Z₁: gelen dalganın ortamı, Z₂: geçiş ortamı)

Z₁ >> Z₂ sınır durumunu (yani sert kayadan yumuşak zemine geçişi) ele alalım:

$$T_A = \frac{2 Z_1}{Z_1 + Z_2} \approx \frac{2 Z_1}{Z_1} = 2$$

Bu, tek bir sınırdan geçişte empedans kontrastı büyütmesinin teorik üst sınırıdır: dalga kaya-zemin sınırını yalnızca bir kez geçtiğinde genliği en fazla iki katına çıkabilir. Zemin profilinde gözlemlenen 3-8 kat gibi daha yüksek büyütme değerleri bu tek geçişten değil, aşağıda anlatılacak rezonans etkisinden kaynaklanır: dalga, zemin tabakası içinde yüzey ile alt sınır arasında defalarca yansıyarak üst üste biner ve birikimli bir büyütme oluşturur.

Şunu da belirtmek gerekir: yukarıdaki ifade dalgaların düşey gelen düzlem dalgalar olduğu basit senaryoyu tanımlar. Gerçek dalga alanında eğik geliş açıları, çok katmanlı zemin profili ve dalga türleri arası dönüşüm bu tabloyu karmaşıklaştırır. Ancak temel fizik aynı kalır: yumuşak zemine giren S dalgası, enerji korunumu gereği genliğini artırır.

Zemin Tabakasının Doğal Periyodu ve Rezonans

Empedans kontrastı tek başına, büyütmenin neden belirli frekanslarda zirve yaptığını açıklamaz. Bunun için zemin tabakasını, bir ucu sabit bir ucu serbest bir ip gibi düşünebiliriz: alt uç kayaya oturduğu için hareket edemez, üst uç (yüzey) ise serbestçe sallanabilir. Böyle bir ipi doğru hızda sallarsanız, ip gittikçe büyüyen bir genlikle titreşmeye başlar; buna rezonans denir.

Zemin tabakasında da benzer bir şey olur: kayadan gelen dalga tabaka içinde yukarı doğru yayılır, serbest yüzeye ulaşınca yansır ve aşağı doğru yayılan yeni bir dalgaya dönüşür; bu dalga kaya-zemin sınırına ulaşınca tekrar yansır, yukarı doğru yayılmaya devam eder. Bu yansıma döngüsü sürekli tekrarlanır. Tabakanın kalınlığı dalganın frekansına uygun düştüğünde, her yansıyan dalga bir öncekinin tam üzerine biner ve toplam genlikGenlikTitreşen bir sistemin denge konumundan yaptığı en büyük yer değiştirme, hız veya ivme değeri. gittikçe büyür; tıpkı bir salıncağı doğru zamanlamayla ittikçe daha yükseğe çıkarmak gibi. Bu üst üste binip güçlenmeye yapıcı girişim (constructive interference) denir. Yanlış zamanlamada ise dalgalar birbirini söndürür; buna da yıkıcı girişim (destructive interference) denir.

Tabakanın “doğru kalınlığı”, dalga boyunun tam dörtte birine eşit olduğu kalınlıktır (H = λ/4): bu oranda, alt uçtaki hareketsizlik ile üst uçtaki maksimum hareket birbirine tam oturur. Buradan λ = 4H çıkar; bunu dalga hızına bölünce, H kalınlığında ve V_s kayma dalgası hızında homojen bir zemin tabakası için temel rezonans periyodu bulunur:

$$T_s = \frac{4H}{V_s}$$

Üst modlar şu frekanslarda gelişir:

$$f_n = \frac{(2n-1) \, V_s}{4H}, \quad n = 1, 2, 3, \ldots$$

Tablo 1 - Table 1 - Farklı Zemin Profili Senaryolarında T_s Tahminleri

Zemin Sınıfı	H (m)	Vs (m/s)	Ts (s)
ZC	20	400	0.20
ZD	30	250	0.48
ZE	30	150	0.80
ZE	50	150	1.33
ZD	80	200	1.60

Gerçek zemin profilleri homojen değildir; katmanlı heterojen bir profil için ağırlıklı ortalama kayma dalgası hızı (V_s) kullanılarak yaklaşık bir zemin hâkim periyodu (T_s) tahmin edilebilir:

$$\overline{V_s} = \frac{\sum H_i}{\sum (H_i / V_{s,i})}$$

Zemin, kendi hâkim periyoduna (T_s) yakın dalga bileşenlerini büyüterek yüzeydeki sarsıntının baskın periyodunu belirler. Bu sarsıntının periyodu, üzerindeki bir binanın doğal titreşim periyoduna denk gelirse bina da rezonansa girer ve ek bir büyütmeye maruz kalır; art arda gelen bu iki rezonansa çifte rezonans (double resonance) denir. 1985 Meksika depremi bu olgunun en belgelenmiş örneğidir: Texcoco dolgu zemininin hâkim periyodu (~2 saniye) yüzeydeki sarsıntıya damgasını vurdu; bu periyoda yakın doğal titreşim periyoduna sahip binalar da orantısız derecede ağır hasar gördü. Bu iki aşamalı örtüşme, uzaktaki bir depremin neden seçici hasara yol açtığını açıklar.

Bir sınırlama: Yüzeyden 30 metre derinliğe kadar ortalama kayma dalgası hızı (V_s30) tek başına rezonans davranışını tam yakalayamaz. Aynı V_s30 değerine sahip iki saha, anakayaya olan derinlikleri farklıysa tamamen farklı hâkim periyoda (T_s) sahip olabilir. Bu nedenle güncel araştırmalar (Stewart ve diğerleri, 2020; Hashash ve diğerleri, 2020), zemin büyütmesini tahmin ederken V_s30’un yanına zemin hâkim periyodunu da (T_s) birlikte kullanmayı önermektedir.

Transfer Fonksiyonu ve Büyütme Faktörü

Zemin tabakasının farklı frekanslardaki davranışını toplu olarak tanımlayan matematiksel araç transfer fonksiyonu H(f)‘dir:

$$H(f) = \frac{A_{\text{yüzey}}(f)}{A_{\text{kaya}}(f)}$$

Sönümleme oranıSönümleme OranıBir sistemin sahip olduğu sönümlemenin, kritik sönümleme değerine oranı; yapının dinamik tepkisinin genliğini belirleyen boyutsuz parametre (ξ). ξ dahil edilmiş doğrusal zemin modeli için analitik transfer fonksiyonu:

$$|H(f)| = \frac{1}{\sqrt{\cos^2\!\left(\dfrac{2\pi f H}{V_s}\right) + \left(\xi \cdot \dfrac{2\pi f H}{V_s}\right)^2}}$$

Bu ifade f = V_s/(4H) frekansında, yani zemin hâkim periyodunun (T_s) tam rezonans noktasında, maksimuma ulaşır. SönümlemeSönümlemeBir yapının titreşim enerjisini zamanla dağıtarak sönümleyen, salınım genliğini azaltan içsel veya eklenmiş direnç mekanizması. oranı ξ ile tepe büyütme değeri arasında şu ters orantı vardır:

$$|H|_{\max} \approx \frac{1}{\xi \cdot \pi/2}$$

Gevşek kumlarda ξ ≈ %5–15 düzeyindedir; bu da teorik tepe büyütmenin 4–13 kat arasında değişebileceğini gösterir. Pratikte birden fazla zemin katmanı, heterojenlik ve doğrusal olmayan davranış bu üst sınırı aşağı çeker.

Transfer fonksiyonu uygulamada iki yoldan belirlenir:

• Ampirik yöntem: Sahada kaydedilen gerçek deprem verilerinden hesaplanan yatay/düşey spektrum oranı (H/V yöntemi, Nakamura tekniği). Zemin hareketi ölçümü varsa en doğrudan yaklaşım.
• Analitik/sayısal yöntem: Zemin profil parametreleri ile SHAKE (günümüzde yaygın kullanılan ticari versiyonu: ProShake) veya DEEPSOIL gibi programlarda yürütülen zemin tepki analizi (ground response analysis). Sahaya özgü deprem tehlike değerlendirmelerinde standart araç.

Transfer fonksiyonunun tepe değeri, pratikte büyütme oranı veya dinamik büyütme faktörüDinamik Büyütme FaktörüBir yapının dinamik yük altındaki tepkisinin (deplasman, ivme), aynı yükün statik olarak uygulanması durumundaki tepkiye oranı. (DAF, Dynamic Amplification Factor) olarak da adlandırılır ve zemin yüzeyinde kaydedilen hareketten hesaplanan spektral ivmenin (PSA), anakayanın yüzeye çıktığı yüzlekte (outcrop) kaydedilen hareketten hesaplanan spektral ivmeye oranı şeklinde tanımlanır:

$$DAF = \frac{PSA_{\text{yüzey}}}{PSA_{\text{anakaya}}}$$

Bu oran sabit bir katsayı değildir; konuma, deprem büyüklüğüne ve giriş hareketinin genlik düzeyine göre değişir.

Sismogramdan Zemin Büyütmesine: Fourier Analizi

Zemin büyütmesinin ham bir deprem kaydı üzerinde nasıl gözlemlendiğini adım adım incelemek, yukarıda anlatılan empedans kontrastı, rezonans ve transfer fonksiyonu teorisini somutlaştırır.

Yer İvme Kaydı

Yukarıdaki görselde bir depreme ait üç farklı doğrultudaki yer ivme kayıtlarını görüyorsunuz. Bu kayıtlar ivmeölçerlerle elde edilir; yatay eksen zamanı, düşey eksen ise ölçülen ivmeyi gösterir. İvme kaydının zamana göre integrali alınarak hız, hızın integrali alınarak da yer değiştirmeDeplasmanBir yapı noktasının, yük etkisi altında ilk konumuna göre yaptığı yer değiştirme; yapısal analizin temel çıktılarından biri. grafiği elde edilebilir. Grafiklerden de görebileceğiniz gibi bu kayıtlar oldukça düzensiz ve öngörülemez bir seyir izliyor.

Sinüs ve Kosinüs Dalgaları

Yukarıdaki görsele bakarsanız bu görseldeki dalgalar çok daha öngörülebilir davranıyorlar. Bu dalgalar sinüs ve kosinüs formülleri ile tanımlanıyorlar. Bir dalganın frekansını, belli bir noktadan bir saniye içinde geçen dalga sayısı olarak tanımlayabiliriz. Sismogramdaki düzensiz kaydı da, farklı frekanslardaki bu tür sinüs ve kosinüs dalgalarının toplamı olarak ifade edebiliriz.

Fourier Dönüşümü ve Spektrumu

Fourier dönüşümü ile yer hareketinin kaydını farklı frekanslardaki sinüs ve kosinüs dalgalarına ayrıştırabiliriz. Bir yer hareketinin farklı frekanstaki dalga bileşenlerini gösteren spektruma Fourier Spektrumu denir.

Bu grafikte x ekseni frekansı, y ekseni ise Fourier genliğini gösterir (frekans yerine periyot ile ve logaritmik ölçekte de gösterilebilir; ikisi arasında bir fark yoktur). Genlik dağılımından zemin hâkim periyodunu gözlemsel olarak okuyabiliriz; bu değer yukarıda türettiğimiz T_s = 4H/V_s bağıntısıyla teorik olarak da örtüşür.

Farklı Derinliklerdeki Fourier Spektrumlarının Karşılaştırması

Bu örnekte Ridgecrest HNE kaydı anakaya girdisi kabul edilerek H = 30 m, V_s = 200 m/s ve ξ = %10 özelliklerindeki homojen zemin tabakası için doğrusal transfer fonksiyonu uygulanmıştır. Modelin temel zemin periyodu T_s = 4H/V_s = 0.60 s’dir.

Yukarıdaki grafiklerde aynı deprem kaydının anakaya girdi spektrumu ve analitik transfer fonksiyonuyla hesaplanan yüzey spektrumu bulunuyor. Son görsel bu iki sonucu ortak ölçekte üst üste gösterir. Yüzey hareketindeki büyütme özellikle modelin 0.60 saniyelik temel periyodu çevresinde belirginleşir. İki spektrumun genlik oranı, bu örnekte ölçümden elde edilen ampirik bir oran değil, yukarıda tanımlanan doğrusal transfer fonksiyonunun hesap sonucudur.

Zaman tanım alanında hesaplanan yüzey hareketinin maksimum mutlak ivmesi, anakaya girdisinin yaklaşık 1.98 katına ulaşır. Bu değer, iki kaydın tepe ivmelerinin (PGAMaksimum Yer İvmesi (PGA)Bir deprem ivme kaydında, yer hareketinin ulaştığı en yüksek mutlak ivme değeri.) oranıdır.

Transfer fonksiyonundaki 6.40 değeri PGA oranı değildir; yalnızca T ≈ 0.60 s periyodundaki Fourier bileşeninin büyütme oranıdır. Deprem kaydının enerjisi birçok frekansa dağılır ve bu bileşenlerin maksimumları zaman tanım alanında aynı anda meydana gelmez. Bu nedenle 0.60 s civarındaki bileşen yaklaşık 6.40 kat büyürken, bütün bileşenlerin birleşiminden oluşan yüzey kaydının tepe ivmesi yaklaşık 1.98 kat büyüyebilir. Fourier spektrumları karşılaştırılırken eğrilerin ayrı ayrı maksimumları değil, aynı periyottaki ordinatlarının oranı alınmalıdır.

Doğrusal Olmayan Zemin Davranışı

Şimdiye kadar anlatılan her şey doğrusal zemin davranışı varsayımına dayanmaktadır: kayma modülü G sabit, sönümleme ξ küçük. Bu varsayım yalnızca küçük kayma birim deformasyonlarında (γ < 10⁻⁵) geçerlidir.

Büyük depremlerde zemin kayma birim deformasyonları 10⁻³ düzeyine ulaşabilir. Bu aralıkta iki belirgin değişim devreye girer:

• Kayma modülü azalır: Normalize kayma modülü G/G_max, kayma birim deformasyonu arttıkça düşer. Zemin kısmen rijitliğini yitirir, rezonans frekansı kayar.
• Sönümleme artar: Zemin, gelen enerjiyi giderek daha fazla ısıya dönüştürür. Transfer fonksiyonunun tepe değeri baskılanır.

Bu iki eğriyi tanımlamak için literatürde birden fazla model önerilmiştir (Seed ve Idriss, 1970; Vucetic ve Dobry, 1991; Darendeli, 2001). Bunlardan basit ve sıkça kullanılanlarından biri, Hardin-Drnevich hiperbolik modelidir:

$$\frac{G}{G_{max}} = \frac{1}{1 + \gamma/\gamma_r}, \qquad \xi = \xi_{min} + (\xi_{max} - \xi_{min})\left(1 - \frac{G}{G_{max}}\right)$$

Burada γ_r referans kayma birim deformasyonudur; aşağıdaki grafik, kum için tipik kabul edilen γ_r = %0.1, ξ_min = %1 ve ξ_max = %22 değerleriyle hesaplanmıştır (Hardin ve Drnevich, 1972; Seed ve Idriss, 1970).

Bu iki etki, büyütme üzerinde birbirini kısmen dengeleyen sonuçlar doğurur. Net etki: yumuşak zeminlerde (ZD, ZE) büyük depremlerde ölçülen amplifikasyon, küçük depremlere kıyasla belirgin biçimde daha düşüktür.

Kayma birim şekil değiştirmesi %1’i (10⁻²) aştığında eşdeğer lineer yöntemlerin doğruluğu azalır ve TBDY 2018 (Madde 16.5.2.2) bu düzeyin üzerinde doğrusal olmayan (nonlinear) analiz yapılmasını önerir.

TBDY 2018’de ZE sınıfı için F_S’nin S_S = 0.25’te 2.4’ten S_S ≥ 1.50’de 0.8’e düşmesi bu mekanizmanın doğrudan yansımasıdır. Düşük S_S: küçük zemin deformasyonları → doğrusal davranış → yüksek büyütme. Yüksek S_S: büyük zemin deformasyonları → doğrusal olmayan sönümleme baskınlaşır → büyütme azalır. ZA ve ZB için F_S’nin tüm S_S değerlerinde sabit kalması ise sert kaya davranışının her koşulda doğrusal aralıkta kaldığını gösterir.

Bu özelliğin mühendislik pratiğine iki yansıması vardır:

1. Zemin büyütmesi giriş hareketinin büyüklüğüne bağımlıdır: aynı zemin profili için küçük ve büyük deprem senaryolarında farklı amplifikasyon beklenir.
2. Güçlü sarsıntıda ZE zemini, doğrusal olmayan sönümleme nedeniyle zaman zaman ZC ya da ZD’den daha düşük büyütme üretebilir. Her koşulda yumuşak zemin “en kötü” değildir; sarsıntının büyüklüğüne göre değerlendirme yapılmalıdır.

Havza Etkisi (Basin Effect)

Şimdiye kadar anlatılanlar tek boyutlu (1D) zemin yanıtını tanımlar: dalgalar düşey gelen düzlem dalgalar, zemin profili yatay katmanlar. Gerçek arazi geometrisi bu idealden sapınca havza etkisi devreye girer.

Sedimanter havza yapılarında (çanak ya da yamuk şekilli, alt sınırı kaya, üst kısmı yumuşak çökel olan geometrilerde) 1D teorinin öngörmediği ek mekanizmalar aktif olur:

• Kenar kırınımı: Havza kenarına çarpan dalgalar içeri kıvrılarak havzada hapsolan sismik enerjiyi artırır. Bu etki özellikle havza sınırına yakın noktalarda belirgindir.
• Yüzey dalgası üretimi: Gelen S dalgaları havza içinde yüzey dalgalarına (Love, Rayleigh) dönüşerek büyük yatay mesafelere yayılır; sarsıntı süresi uzar.
• Yapıcı girişim: Havzada dolaşan bu dalgalar, gelen dalgalarla yapıcı girişim yaparak 1D teorinin ötesinde büyütme ve uzayan titreşim üretir.

Gözlemsel çalışmalar, havza kenarına yakın noktalarda 1D büyütmenin 1.5–3 katına ulaşan ilave bir büyütme katsayısının ortaya çıkabileceğini göstermektedir. Aynı jeolojik oluşum üzerindeki iki nokta, yalnızca havza kenarına mesafe farkı nedeniyle çok farklı sarsıntı şiddetleri yaşayabilir.

Topografik Büyütme

Zemin büyütmesi yalnızca yatay tabakalarda değil, tepe ve sırt gibi topografik unsurlarda da ortaya çıkar. Aşağıdan yukarı doğru ilerleyen dalga, tepenin eğimli yamaçlarına çarptığında kısmen kırınıma uğrar; yamaç boyunca tepe noktasına doğru ilerleyen bu kırınan dalgalar, doğrudan yukarı çıkan dalgayla üst üste binip yapıcı girişim yaparak tepe noktasındaki genliği artırır. Düz bir arazide böyle bir eğimli yüzey olmadığından bu ek kırınım da oluşmaz.

Zemin Büyütmesi Nasıl Hesaplanır?

Zemin büyütmesi, yukarıdaki transfer fonksiyonunu doğrudan hesaplayan zemin tepki analizleriyle (ground response analysis) belirlenir. En basit yaklaşım, düşey ilerleyen kayma dalgası yayılımına dayanan bir boyutlu (1D) dinamik analizdir: her tabakanın transfer fonksiyonu ayrı ayrı belirlenip üst üste bindirilir. İki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) analizler ise yukarıda anlatılan havza ve topografya etkilerini de yakalayabilir.

Yaygın kullanılan analiz yazılımları:

• EERA: 1D eşdeğer lineer analiz (frekans ortamında sonlu farklar)
• DeepSoil: 1D lineer, eşdeğer lineer ve doğrusal olmayan (nonlinear) analiz
• PLAXIS, OpenSees: 2D/3D dinamik analizDinamik AnalizYapının kütle, rijitlik ve sönüm özelliklerini zamana bağlı olarak hesaba katan, deprem gibi zamanla değişen etkilere verdiği tepkiyi inceleyen analiz türlerinin genel adı.

Bu tam zemin tepki analizleri zaman alıcı olduğundan, TBDY 2018 yönetmelik pratiğinde bu hesabı zemin sınıfına bağlı F_S ve F₁ katsayılarına indirger: S_DS = F_S × S_S, S_D1 = F₁ × S₁. Bu katsayıların TBDY 2018 tablolarından nasıl okunduğu ve örnek hesabı için yerel zemin etki katsayıları yazısına bakabilirsiniz.

Sonuç

Zemin büyütmesi, birbirini besleyen dört fiziksel sürecin ürünüdür: empedans kontrastının dalga genliğini artırması, tabaka rezonansının belirli frekanslarda bu büyütmeyi zirveye taşıması, havza geometrisinin 1D hesabın ötesinde ek büyütme üretmesi ve topografyanın tepe/sırt gibi noktalarda ayrı bir büyütme katmanı eklemesi. Büyük depremlerde doğrusal olmayan zemin davranışı bu büyütmeyi kısmen sönümlese de, düşük şiddetteki sarsıntılarda yumuşak zemin gelen enerjiyi misliyle yükseltebilir.

Bu mekanizmayı kavramak, TBDY 2018 zemin katsayı tablolarını salt bir mevzuat tablosunun ötesinde, her katsayının ardındaki fiziksel gerçeği görerek yorumlamayı sağlar.

Sıkça Sorulan Sorular

Zemin büyütmesi ile zemin sıvılaşması arasındaki fark nedir?

Zemin büyütmesi dalga genliğinin ve yüzey sarsıntısının zemin dinamiği nedeniyle artmasıdır. Sıvılaşma ise doygun zeminde boşluk suyu basıncının artarak efektif gerilmeyi ve kayma mukavemetini düşürmesidir.

Zemin büyütmesi düşey deprem bileşenini de etkiler mi?

Evet. Düşey spektrumun sabit ivme platosu 0.8×SDS'e eşittir; SDS = Fs×Ss olduğundan zemin büyütmesi düşey bileşeni de doğrudan etkiler. Farklı olan, düşey spektrumun kendi katsayılarıyla (0.32, 0.8) ve yatay spektrumun TA/TB değerlerinden türetilen kendi köşe periyotlarıyla (TBDY 2018 Bölüm 2.4) tanımlanmasıdır.