February 6, 2023 Earthquakes and Preliminary Assessment of Building Damage Based on Field Surveys

Abstract

February 6 earthquakes have taken its place among the most destructive earthquakes of the last century, due to extend of the damage, complexity of the source mechanism and being felt in a wide geography. Eleven cities were declared as disaster region by the administration. The source mechanism of the 6 February earthquakes, the characterization of earthquake records, and the rapid damage assessment carried out for 11 cities in the disaster area offers important findings and valuable data for engineering society. The aim of this study is to share the preliminary findings about the seismo-tectonic, strong ground motion characteristics of the earthquake records of the 6 February 2023 earthquakes and the building damage observation. Provinces that were declared as disaster region is periodically visited since the second day of the earthquake. The strong ground motion data obtained in the heavily damaged region have been tried to be explained briefly within the scope of this study. The compiled data were obtained by making use of the existing building inventory of the building type prevailing in the region, considering the reconnaissance trips of the author, institutional reports, press releases of the authorized institutions. When the damage distribution of city centers is examined, it is determined that the dominant structural system is medium-rise reinforced concrete buildings that have received engineering service, whereas predominant structural systems were low-rise reinforced concrete, or masonry buildings that have not received engineering service in rural areas. Compared to the past experiences in damage assessment, it has been observed that the field survey teams, who participated in the training given by the academicians, performed a relatively more meticulous and rapid work. In addition to traditional residential buildings, the comparison of conventional earthquake-resistant hospital buildings and seismically isolated hospital buildings were examined in a systematic way.

Keywords

• February 6
• 2023 earthquakes
• damage observations
• disaster management
• hospital damages
• Turkish Seismic Design Code for Buildings
• February 6
• 2023 earthquake records.

6 Şubat 2023 Depremleri ve Saha Gözlemlerine Dayalı Bina Hasarları Hakkında Ön Değerlendirme

Abstract

6 Şubat 2023 depremleri geniş bir coğrafyada hissedilmesi ve yaratmış olduğu yıkım ile son yüzyılın en yıkıcı depremleri arasında yerini almıştır. 6 Şubat depremlerinde oluşan karmaşık kaynak özellikleri, deprem kayıtlarının karakterizasyonu, afet bölgesi ilan edilen 11 şehir için yürütülen hasar tespiti çalışmaları mühendisler için çok önemli veriler barındırmaktadır. Hazırlanan bu çalışmanın amacı depremin ikinci gününden itibaren periyodik bir şekilde afet bölgesi ilan edilen 11 ilde saha gözlemleri özelinde 6 Şubat depremlerinin sismo-tektonik, güçlü yer hareketi kayıtlarının özellikleri, binalarda ortaya çıkan hasar dağılımı ve karakteristik özellikleri hakkında bulguları paylaşmaktır. Depremden etkilenen bölgede ağır hasarın yoğunlaştığı illerde elde edilen verilere yönelik tespitler bu çalışma kapsamında kısaca açıklanmaya çalışılmıştır. Derlenen veriler yetkili kurumlar tarafından paylaşılan raporlar, duyurular ve yürürlükte olan deprem yönetmeliği dikkate alınarak bölgede hakim olan bina tipi mevcut yapı envanterinden faydalanarak elde edilmiştir. Kırsal kesimde ve şehir merkezlerinde hasar dağılımı incelendiğinde tescilli kültür varlığı statüsündeki yığma binalar dışında hakim yapısal sistemin şehir merkezlerinde mühendislik hizmeti almış, orta yükseklikte betonarme binalar olduğu, kırsal kesimde ise mühendislik hizmeti almamış, az katlı betonarme, karma veya yığma tipi binalar olduğu belirlenmiştir. Hasar tespitinde geçmiş deneyimlerle kıyaslandığında akademisyenler tarafından verilen eğitimlere katılmış olan saha ekiplerinin göreceli olarak daha hızlı ve titiz bir çalışma ortaya koydukları görülmüştür. Geleneksel binalara ek olarak hastane binalarına yönelik çalışmalarda deprem yalıtımı uygulanmış binalar ve geleneksel binaların kıyaslanması bir sistematik içerisinde gerçekleştirilmiştir.

Keywords

• 6 Şubat 2023 depremleri
• hasar gözlemleri
• Türk Bina Deprem Yönetmeliği
• hastane hasarları
• afet yönetimi
• 6 Şubat 2023 deprem kayıtları

Supporting Institution

Yıldız Teknik Üniversitesi

References

1. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı (AFAD) (2023) 06 Şubat 2023 Pazarcık (Kahramanmaraş) Mw 7.7 ve Elbistan (Kahramanmaraş) Mw 7.6 Depremlerine İlişkin Ön Değerlendirme Raporu
2. Strateji, TC Cumhurbaşkanlığı, and Bütçe Başkanlığı. "Kahramanmaraş ve Hatay depremleri raporu." (2023).
3. Atlas HGM (2023) General Directorate of Mapping https://atlas.harita.gov.tr/. Accessed multiple times between 7 to 20 February 2023
4. Soysal, H., Sipahioğlu, S., Kolçak, D., Altınok Y., 1981. Türkiye ve Çevresinin Tarihsel Deprem Kataloğu. TUBITAK, Proje no. TBAG 341, İstanbul, 86.
5. Duman, T.Y., Emre, Ö., 2013. The East Anatolian Fault: Geometry. Segmentation and Jog Characteristics Geological Society, London, Special Publications, 372, 495-529, 615 s.
6. KRDAE, 2023. Kahramanmaraş - Gaziantep Türkiye M7.7 Earthquake, 6 February 2023 (04:17 GMT+03:00) Strong Ground Motion and Building Damage Estimations Preliminary Report (v6), 42.
7. Arpat, E. ve Şaroğlu, F., (1972). Doğu Anadolu Fayı ile ilgili bazı gözlemler ve düşünceler. Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü. Ankara ss:44-50
8. Emre, Ö., Duman, T. Y., Özalp, S., Şaroğlu, F., Olgun, Ş., Elmacı, H., Çan, T., 2016. Active Fault Database of Turkey. Bulletin of Earthquake Engineering, 1-47.

9. Herece, E., 2008. Doğu Anadolu Fayı (DAF) Atlası. General Directorate of Mineral Research and Exploration. Special Publications. Ankara, Serial Number, 13, 359.
10. Şaroğlu, F., Emre, Ö., Kuşçu, I., 1992. The East Anatolian fault zone of Turkey. Ann. Tecton.6, 99–125.
11. Şengör, A.M.C., Görür, N., ¸Saroğlu, F., 1985. Strike-slip faulting and related basin formation in zone of tectonic escape: Turkey as a case study. In: Biddle, K.T., Christie-Blick, N. (Eds.), Strike-Slip Deformation, Basin Deformation and Sedi-mentation. In: Spec. Publ., Soc. Econ. Paleontol. Mineral., vol.37, pp.227–264.
12. Barka A, Reilinger R (1997) Active tectonics of the Eastern Mediterranean region: deduced from GPS, neotectonic and seismicity data.
13. Ambraseys, N.N., 1989. Temporary seismic, quiescence: SE Turkey. Geophys. J.96, 311–331.
14. Ambraseys, N.N. and Melville, C.P., 1995. Historical evidence of faulting in eastern Anatolia and northern Syria, Ann. Geophys. 38(3–4), 337–343.
15. Ambraseys, N.N., 2004. The 12th century seismic paroxysm in the Middle East: a historical perspective. Annals of Geophysics, Vol. 47, N. 2, 1-26.Arpat, E., ¸Saroğlu, F., 1975. Türkiye’deki bazı önemli genç tektonik olaylar. TJK Bül.18, 91–101.
16. Aksoy, E., İnceöz, M., Koçyiğit, A., (2007). Lake Hazar Basin: a Negative Flower Structure on the East Anatolian Fault System (EAFS), SE Turkey. Turkish Journal of Earth Sciences Vol.16, 2007, pp. 1- TÜBİTAK
17. Hussain, E., Kalaycıoğlu, S., Milliner, C.W.D. et al. Preconditioning the 2023 Kahramanmaraş (Türkiye) earthquake disaster. Nat Rev Earth Environ 4, 287–289 (2023). https://doi.org/10.1038/s43017-023-00411-2
18. AFAD Deprem Kataloğu (2013-Günümüz), T.C. İçişleri Bakanlığı, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Deprem ve Risk Azaltma Genel Müdürlüğü, Deprem Dairesi Başkanlığı, Çevrimiçi Deprem Kataloğu, https://deprem.afad.gov.tr/event-catalog.
19. Worden, C.B., E. M. Thompson, M. Hearne, and D.J. Wald (2020). ShakeMap Manual Online: technical manual, user’s guide, and software guide, U. S. Geological Survey. http://cbworden.github.io/shakemap/.DOI: https://doi.org/10.5066/F7D21VPQ
20. Hancılar, U., C.Tüzün, C.Yenidoğan, M.Erdik, 2010. ELER Software-A new tool for urban loss assessment, Natural Hazards and Earth System Sciences, December 2010
21. Yenidogan, C.; Yokoyama, R.; Nagae, T.; Tahara, K.; Tosauchi, Y.; Kajiwara, K.; Ghannoum, W. Shake table test of a full-scale four-story reinforced concrete structure and numerical representation of overall response with modified IMK model. Bull. Earthq. Eng. 2018, 16.
22. İçişleri Bakanlığı, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı. Türkiye bina deprem yönetmeliği, TBDY-2018, Ankara, 2018.
23. Bertero, V. V., Mahin, S. A., & Herrera, R. A. (1978). Aseismic design implications of near‐fault San Fernando earthquake records. Earthquake engineering & structural dynamics, 6(1), 31-42.
24. Park, Y. J., Ang, A. S., & Wen, Y. K. (1984). Seismic damage analysis and damage-limiting design of RC buildings. Civil Engineering Studies SRS-516.
25. Bertero, Vitelmo V. "Lessons learned from recent earthquakes and research and implications for earthquake-resistant design of building structures in the United States." Earthquake spectra 2, no. 4 (1986): 825-858.
26. Park, Young-Ji, AH-S. Ang, and Yi-Kwei Wen. "Seismic damage analysis and damage-limiting design of RC buildings." Civil Engineering Studies SRS-516 (1984).
27. Gemici B (2019) Investigation of the effect of structural grid discontinuity on the earthquake behavior of midrise RC moment frames. Master of Science Thesis. Izmir Institute of Technology (IYTE), Izmir, Turkey
28. Yenidogan, C., & Erdik, M. (2016). A comparative evaluation of design provisions for seismically isolated buildings. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 90, 265-286.
29. Yenidogan, C., 2021. Earthquake-resilient design of seismically isolated buildings: A review of technology. Vibration, 4(3), 602-647.
30. Yenidogan, C. Karma Deprem Yalıtım Sistemlerinin Deneysel Performans Değerlendirmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23(69), 767-779