Türkiye, diri fayların yer aldığı bir deprem ülkesidir. 2006 yılında yayımlanan Deprem Bölgeleri Haritası‟na göre ülkemizin toplam alanının %90‟dan fazlası deprem bölgesinde iken, Türkiye Deprem Tehlike Haritasına (TDTH) göre ülkemizin her bir noktası deprem riski altında bulunmaktadır. Ülkemizde Kuzey Anadolu Fay (KAF) Zonu, Doğu Anadolu Fay (DAF) Zonu ve Ege Graben Sisteminde yaşanan depremlerde birçok can ve mal kaybı yaşanmıştır.
İçimizi derin bir şekilde sızlatan “Sesimi duyan var mı?” çığlıklarını, yaklaşık her 30 yılda bir yaşayan ülkemiz, en son yaşamış olduğu 17 Ağustos 1999 depremini ve beton yığınları altında can veren ve yakınlarını kaybeden binlerce insanımızın acılarını unutmayarak, bu büyük depremden sonra, Deprem Bölgelerinde Yapılacak
Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY-2007) hazırlanarak 2008 yılında yürürlüğe girmiş, bu yönetmelik üzerine yapılan çalışmalar sonucunda ortaya çıkan yetersizlikler ve ülkemizde son yıllarda yaşanan teknolojik gelişmeler sayesinde, yeni ihtiyaçlara karĢılık verecek Ģekilde hazırlanan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) ise 2019 yılında yürürlüğe girmiştir. Deprem gerçekleĢirken yer kabuğunda meydana gelen düşey ve yatay hareketler
sonucunda, binaya yatay ve düĢey deprem kuvvetleri etkimektedir. Binanın düşey doğrultuda daha güvenli olduğu ve düşey yer ivmelerinin yatay ivmelere göre daha küçük olduğu varsayılarak, binaların üst yapılarının genellikle yatay etkiler altında P-∆ etkileri de dikkate alınarak analizleri yapılmış olup, düşey deprem etkisi ihmal edilmiştir. Yakın geçmişte meydana gelen Northridge (1994, ABD) ve Kobe (1995, Japonya) depremlerinde normalin çok üzerinde düşey deprem ivmelerinin kaydedildiği bilinmektedir. Avrupa, Amerika, İran, Hindistan ve İsrail gibi ülkelerde düşey deprem etkisini uzun zamandır dikkate alınmakta iken ülkemizde düşey deprem etkisinin dikkate alınması 2019 yılında yürürlüğe giren TBDY ile sağlanmıştır.
Kim ve Elnashai (2008) [1] çalışmalarında, analitik ve deneysel araştırmalar sonucunda betonarme yapıların analizinde düĢey deprem etkileri ihmal edilerek, sadece yatay deprem etkisi dikkate alınarak analiz edildikleri için hasar gördüklerini tespit etmiĢlerdir. Tasarım hesaplarında düşey yer hareketinin ihmal edilmesi, genel
yapısal güvenliği tehlikeye atabilir. Bu sebeple, aktif fay hatların yakınında, düşey zemin hareketi dikkate alınmalıdır.
Düşey deprem etkileri üzerine çalışan birçok araştırmacı olmuştur. Bureau (1981) ve Campbell (1982), büyük depremlerin faya yakın bölgesindeki düĢey/yatay spektral ivme oranı davranıĢının, daha küçük büyüklüklerde ve daha büyük mesafelere göre, tahmin edilenden önemli ölçüde farklı olduğunu kabul etmişlerdir. [3, 4]
Niazi ve Bozorgnia (1989-1992), düĢey/yatay spektral ivme oranının şiddet ve uzaklık yönünden etkisini araştırmak için, Tayvan‟da meydana gelen çeĢitli deprem kayıtlarından birkaç yüz düşey/yatay spektral ivme oranını analiz etmişlerdir. [5-8] Bunun devamında yapılan iki çalışmada, Bozorgnia ve Niazi (1993), 1989 Loma
Prieta, California depremi için toprak ve kaya zeminlerdeki düşey ve yatay spektral ivmelerini incelemişlerdir. [9] Bozorgnia vd. (1995-1996), 1994 Northridge, California depreminde toprak zeminlerde kayıt altına alınan düşey ve yatay spektral ivmeleri analiz etmişlerdir. [10, 11] Yapılan bu çalışmalardan sonra ortaya çıkan düşey/yatay spektral ivme oranının, spektral periyot ve faya uzaklığa çok duyarlı olduğu ve depreme yakın bölgelerde oluşan kısa periyotlarda 2/3 oranını aĢan farklı tepe değerlere sahip olduğu ortaya çıkmıĢtır. Bozorgnia vd. (1995), bu karakteristik özelliğin evrensel olduğunu öne sürmüşlerdir. [10] Watabe vd. (1990), yaptıkları araştırmada ABD‟de kayıt altına alınan kuvvetli yer hareketlerini kullanarak, yer hareketinin yatay ve düşey bileşenlerinin genlikleri arasında sistematik bağımlılık bulunduğu ve yatay spektrumdan düĢey spektrum üretmenin basit kurallarla geliştirilebilmesinin mümkün olduğunu öne sürmüşlerdir.
Niazi ve Bozorgnia (1991-1992), Bozorgnia ve Niazi (1993), Bozorgnia vd. (1995), deprem kaynağına yakın kayıtlara bakılarak yaptıkları çalıĢmalarda, düşey/yatay spektral ivme oranının genellikle birim değeri aştığı, kısa periyotlarda ve kısa mesafelerde 1,8 gibi değerlere yaklaşabileceği ve bu oranın toprakta genellikle kayadan daha yüksek olacağı ön görülmüştür. [7-8, 9, 10] Gürel ve Kısa (2002), kuvvetli deprem yer hareketlerinin düşey bileşenlerinin betonarme kolonlar, konsol kirişler, döşemeler, öngermeli beton kirişler ve çelik kolonlar gibi çeĢitli yapı elemanları üzerindeki muhtemel etkilerini ve hasar potansiyelini irdelemişlerdir. Yaptıkları çalışmada, kuvvetli deprem yer hareketlerinin düşey bileşenlerinin bazı yapı elemanları üzerinde ciddi etkilerinin olabileceğini ve bu yüzden düşey bileşenlerin depreme dayanıklı tasarım işleminde ihmal edilmesinin riskini ortaya koymuĢlardır. [13]
Bozorgnia ve Campbell (2004), tasarımlarda düĢey spektral ivmeyi bulmak için kullanılan en yaygın uygulamanın, yatay spektral ivmenin 2/3‟ünü almak olduğu, FEMA tarafından bu yaklaşımın kullanıldığı belirtilmiştir. [14] Friedland vd. (1997), bu 2/3 yaklaşımın, faya yakın orta ve büyük depremler için yetersiz olduğunu öne
sürmüşlerdir. [15] Doğan ve Elmas (2004), taşıyıcı sistem düşey elemanları süreksizlik gösteren veya büyük konsolları olan bir dizi örnek betonarme yapı üzerinde 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi ivme kayıtları kullanılarak zaman tanım alanında hesap yöntemi ile düşey deprem etkisini irdelemiĢlerdir. Yaptıkları çalışmada, düşey deprem ivmesinin genellikle yatay deprem ivmesinin %33,30 - %50„si mertebesinde olduğunu, bu nedenle önemli durumlarda yüksek yapıların tasarımında düşey dinamik karakteristiklerin hesaplanması gerektiğini ortaya koymuşlardır. [16]