An Evaluation of the 2018 Seismic Hazard Map of Turkey on the Basis of Spectrum Intensity

Abstract

2018 Turkish Building Earthquake Regulation relies on an updated seismic hazard map. This study examines the difference between new seismic hazard map and its predecessor using Acceleration Spectrum Intensity (ASI) as a metric. This metric is based on the comparison of the area under acceleration spectrum calculated for characteristic building period for different soil types. For this purpose, the 475-year earthquake values are used for regularly-spaced grid points covering Turkey. The elastic spectra are formed according to 2007 and 2018 regulations for each point and ASI are calculated. Contours displaying the ratio of current and earlier spectral intensity show how hazard has changed countrywide. It is possible to quantify the economic implications of the updated map and its safety dimension.

Keywords

• Seismic hazard map
• Acceleration Spectrum Intensity
• Turkish earthquake codes
• Economic implication of code requirements

Spektrum Şiddeti Perspektifinden 2018 Türkiye Deprem Tehlike Haritası Değerlendirmesi

Abstract

2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği güncellenmiş bir deprem tehlike haritasına dayanmaktadır. Bu çalışma, halen geçerli olan harita ile 1996’da hazırlanmış olan deprem bölgeleri haritası arasındaki farkı spektral ivme şiddeti (ASI) ölçütü ile incelemektedir. Ölçüt, bina hesabında kullanılan ivme spektrumunun farklı zemin grupları için karakteristik bina periyot sınırları arasında altında kalan alanı mukayesesi üzerine kurgulanmıştır. Bu amaçla, Türkiye'yi kapsayan eş aralıklı konumlandırılmış noktalar için 475 yıllık tekerrür süresine sahip deprem yer hareketi verileri kullanılmıştır. Sürümleri 2007 ve 2018 olan deprem yönetmelikleri dikkate alınarak elastik spektrum eğrileri oluşturulmuş ve ASI hesaplanmıştır. Mevcut ve önceki ASI oranını gösteren konturlar, tehlikenin iki harita arasında ülke genelinde nasıl değiştiğini göstermektedir. Bu şekilde, güncellenen haritanın ekonomik etkilerini ve güvenlik boyutunu bilimsel yoldan ölçmek mümkün hale gelmiştir.

Keywords

• Deprem tehlike haritası
• İvme Spektrum Şiddeti
• Türk deprem yönetmelikleri
• Yönetmelik gerekliliklerinin ekonomik etkisi

References

1. ABYYHY, 1998. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
2. AFAD, 2018. Türkiye Deprem Tehlike Haritası, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara. Erişim adresi: http://tdth.afad.gov.tr/TDTH
3. Afet Yönetimi Uygulama ve Araştırma Merkezi, Yuvarlak Masa Toplantıları ve DMC Arşivi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. Erişim adresi: https://dmc.metu.edu.tr/node/69
4. Akansel V.H., Soysal B.F., Kadaş K., Gülkan P.H., 2019. An Evaluation of the 2019 Seismic Hazard Map of Turkey on the Basis of Spectrum Intensity, 5th International Conference on Earthquake Engineering and Seismology, 5ICEES, Ankara, Türkiye.
5. Akkar S., Eroğlu Azak T., Çan T., Çeken U., Demircioğlu M.B., Duman T., Ergintav S., Kadirioğlu F.T., Kalafat D., Kale Ö., Kartal R.F., Kılıç T., Özalp S., Şeşetyan K., Tekin S., Yakut A., Yılmaz M.T., Zülfikar Ö., 2014. Türkiye Sismik Tehlike Haritasının Güncellenmesi, (UDAP- Ç-13-06), Ulusal Deprem Araştırma Programı, Aralık 2014, Ankara.
6. Akkar S., Kale O., Yakut A., Ceken U., 2017. Ground-motion characterization for the probabilistic seismic hazard assessment in Turkey, Bull. Earthq. Eng. (16), 3439-3463, https://doi.org/10.1007/s10518-017-0101-2
7. Akkar S., Azak T., Çan T. et al., 2018. Evolution of seismic hazard maps in Turkey, Bull. Earthq. Eng. (16), 3197–3228, https://doi.org/10.1007/s10518-018-0349-1
8. ASCE, 2016. Minimum design loads and associated criteria for buildings and other structures (ASCE/SEI 7-16), ASCE, Reston, VA.

9. Bozer A., 2020. Tasarım Spektral İvme Katsayılarının DBYBHY 2007 ve TBDY 2018 Yönetmeliklerine Göre Karşılaştırması, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(1) , 393-404, DOI: 10.24012/dumf.559965
10. DBYBHY, 2007. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Deprem Araştırma Dairesi, 2007. Erişim adresi: http://www.deprem.afad.gov.tr
11. ESRI, 2011. ArcGIS Desktop: Release 10, Redlands, CA: Environmental Systems Research Institute.
12. Gulkan P., 2000. Building code enforcement prospects: The failure of public policy, Earthquake Spectra 16(1_suppl), 351-374.
13. Gülkan P., Koçyiğit A., Yücemen M.S., Doyuran V., Başöz N., 1993. En son verilere göre hazırlanan Türkiye deprem bölgeleri haritası, ODTÜ, Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi, Rapor No: 93-01, Ocak, Ankara, Türkiye.
14. Housner G.W., 1959. Behavior of structures during earthquakes, Journal of Applied Mechanics Division ASCE, Proceedings Paper 2220, 85, EM4, p:109-129.
15. Housner G.W., Jennings P.C., 1982. Earthquake design criteria. Earthquake Engineering Research Institute Monograph, Oakland, CA.
16. Kalkan E., Gulkan P., 2004. Site-Dependent Spectra Derived from Ground Motion Records in Turkey, Earthquake Spectra 20(4), 1111-1138.
17. Özmen B., Nurlu M., Güler H., 1997. Coğrafi Bilgi Sistemi ile Deprem Bölgelerinin İncelenmesi. T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara.
18. Özmen B., 2018. Yeni Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ve Deprem Tehlike Haritasının Yerbilimleri Açısından Değerlendirilmesi, Aktif Tektonik Araştırma Grubu 22. Çalıştayı, ATAG 22, 1-3 Kasım 2018, Çanakkale, Türkiye.
19. Pampal S., Özmen B., 2007. Türkiye deprem bölgeleri haritalarının gelişimi, Proceedings of the 6th National Conference on Earthquake Engineering, 16-20 October, İstanbul, Turkey.
20. TBDY, 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Ankara.
21. TDBH-İndeks, 1996. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası (18.04.1996) İndeks Yerleşim Birimleri ve Deprem Bölgeleri, T. C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi Başkanlığı, Ankara, Temmuz 1996. Erişim adresi: https://deprem.afad.gov.tr/images/depbolge/deprem_indeks.pdf TDTH 2018. Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması Erişim adresi: tdth.afad.gov.tr
22. UBC, 1997. Uniform Building Code, California, U.S.A.
23. Von Thun J.L., Roehm L.H., Scott G.A., Wilson J.A., 1988. Earthquake ground motions for design and analysis of dams. Proc., Earthquake Engineering and Soil Dynamics II—Recent Advances in Ground Motion Evaluation, Geotechnical Special Publication, 20, ASCE, New York, 463-481.
24. Yakut A., Yilmaz H., 2008. Correlation of deformation demands with ground motion intensity, Journal of Structural Engineering 134 (12), 1818-1828.