Son yıllarda ülkemizde meydana gelen depremler, depreme dayanıklı binaların ne kadar önemli olduğunu bir kez daha gözler önüne serdi. Depremin güçlü etkisiyle birçok bina yıkıldı veya hasar gördü ve bu durum hayatını kaybeden insanlarla birlikte büyük bir felakete neden oldu. Bundan sonrası için ülkemizin deprem bölgesi olduğunu unutmayarak, yeni binaların 10 şiddetindeki depreme dayanabilecek şekilde inşa edilmesi gerekiyor? Peki binaları güçlendirmek için kullanılan teknolojiler nelerdir? Depreme dayanıklı binalar hangi teknolojileri kullanıyor? Bu hafta sizler için deprem riskine göre geliştirilen teknolojileri araştırdım. Umarım herkes için faydalı bir yazı olur.
Ancak, depreme karşı binaların güçlendirilmesi için birçok teknoloji geliştirilmiştir ve bu teknolojiler sayesinde binaların dayanıklılığı artırılmıştır. Çelik kirişler, betonarme teknolojisi, yapısal çelik levhalar, çelik halat ve donatılar, esnek kiriş bağlantıları ve deprem izolatörleri gibi teknolojiler, binaların depreme karşı dayanıklılığını artırmak için kullanılır.
Binanız depreme dayanıklı mı?
Depremde binaları güçlendirmek ile ilgili konuya giriş yapmadan önce hali hazırda oturduğumuz evlerin depreme karşı güvenilir olup olmadığını öğrenmek gerekiyor. Başarsoft’un sosyal sorumluluk anlayışıyla geliştirdiği, Deprem Hasar Tahmin Uygulaması ‘depremriskim.com’ ile yaşam alanlarınızın olası depreme karşı içerdiği risk değerini görmek artık mümkün. Türkiye’de ilk kez gerçekleştirilen ve ücretsiz olan uygulama, ülkemizin tamamını kapsayan tek uygulama. Şu ana kadar 75 bini İstanbul’da olmak üzere 125 bin rapor üretildi. Başarsoft’un Kahramanmaraş depreminin ardından hemen uygulamaya aldığı, ihtiyaç haritalandırma portalı “deprem.basarsoft.com.tr”, bölgeye gönderilen arama kurtarma ve yardım ekiplerini doğru adreslerde ihtiyaç sahipleriyle buluşturdu.
Uygulama nasıl çalışıyor?
‘Deprem Hasar Tahmin Uygulaması’ tamamen ücretsiz ve ülkemizin tamamını kapsayan ‘tek’ uygulama olmasıyla da dikkat çekiyor. 2021 yılında hayata geçirilen uygulama ile vatandaşlarımızın olası depremlere karşı hazırlıklı olmaları; daha güvenli bölge ve binalarda yaşama konusunda farkındalıklarının arttırılması amaçlanıyor.
Uygulama hakkında görüştüğüm Başarsoft CEO’su Alim Küçükpehlivan, olası depremler için risk ve zarar azaltma evresine daha çok odaklanmamız gerektiğine özellikle dikkat çekiyor. Uygulama Başarsoft’un en güncel harita alt yapısı üzerine MTA verilerinin, Amerikan Federal Acil Durum Yönetim Ajansı (FEMA) standartlarında işlenmesiyle oluşturulmuş. Bilimsel katkıyı ise Bülent Ecevit Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Öğretim Üyesi Prof. Dr. Hakan Kutoğlu’dan almışlar. Uygulamaya giriş yapıldıktan sonra binanızın bir fotoğrafının çekilmesi, yapım yılı ve yapı sistemi üzerine birkaç sorunun cevaplandırılması gerekiyor. Bu veriler ışığında zemin tipi analizi, olası sismik tehlikeler için bina görsel taraması ve depremsellik bölge analizini içeren tahmini bir risk değeri raporlanıyor. Herkesin bizzat kendi binasının raporunu oluşturması, böyle bir dönemden geçerken hayati önem taşıyor. Keza, güvenilir bir yaşam alanı, insan olarak varlığımızı sürdürebilmek için en temel ihtiyacımız.
‘DepremRiskim’ mobil uygulaması ile şu ana kadar 125 bin rapor üretilmiş. Bunun 75 bini İstanbul’da. Uygulama; Amerikan Federal Acil Durum Yönetim Ajansının, FEMA-154 – ‘Potansiyel Deprem Tehlikeleri için Binaların Hızlı Görsel Değerlendirme’ standartlarına dayalı olarak geliştirilmiş bir yazılım.
Değerlendirme için gerekli olan sismik bölgeleme, 2018 yılında Resmi Gazete’de yayımlanan MTA’nın ‘Türkiye Deprem Tehlike Haritası’ verilerine göre gerçekleştiriliyor. Binalarla ilgili açık bir veri tabanı kaynağı bulunmadığından; değerlendirmesi yapılacak binanın yapısal düşey ve yatay düzensizlikleri sunulan görseller üzerinden, kullanıcının seçimine bırakılıyor. Seçimlere bağlı olarak, kullanıcıya sorguladığı binanın söz konusu potansiyel depremde ağır hasar alma olasılığı hesaplanarak raporlanıyor. Uygulama her kullanıcıya 5 adet raporu ücretsiz üretme hakkı verirken; üretilen rapor, kullanıcının kayıt esnasında kullandığı mail adresine gönderiliyor.
Uygulamayı Google Play, Apple Appstore ve Huawei App Galery’den indirebilir; daha detaylı bilgiye ise http://www.depremriskim.com adresinden ulaşabilirsiniz.
Depreme dayanıklı binaların kullandığı teknolojiler
6 Şubat tarihinde yaşanan deprem ve sonrasında, depreme dayanıklı binaların ne kadar önemli olduğu bizzat gördük. Depremin güçlü etkisiyle birçok bina yıkıldı ve arama kurtarma çalışmaları günlerce devam etti . Bu süreçte bizleri en çok şaşırtan detaylardan biri ise yeni binaların kağıt gibi yıkılması ve binlerce insanımızın hayatını kaybetmesi oldu. Artık, depreme karşı dayanıklı binaların bu tür durumlarda hayat kurtardığı da bir gerçek. Hepimiz için güvenli bir yaşam alanı oluşturmak artık birincil önceliğimiz olmalı? Peki bu konuda neler yapabiliriz? Hali hazırda depreme dayanıklı binalarda hangi teknolojiler kullanılıyor?
Çelik kirişler, betonarme teknolojisi, yapısal çelik levhalar, çelik halat ve donatılar, esnek kiriş bağlantıları ve deprem izolatörleri gibi teknolojiler, binaların depreme karşı dayanıklılığını artırmak için kullanılıyor. Bu teknolojiler sayesinde, binaların depreme karşı dayanıklılığı artırılıyor ve hasarların minimize edilmesi sağlanıyor. Ayrıca, güçlendirme çalışmaları ile birlikte binaların deprem sonrasında da kullanılabilir hale getirilmesi mümkün. Bu nedenle, ülkemizde var olan binaların güçlendirilmesi ve yeni binaların depreme dayanıklı şekilde inşa edilmesi gerekiyor. Böylece, gelecekte yaşanabilecek depremlerde insanların can ve mal kaybının minimuma indirilmesini sağlayabiliriz.
Taban izolasyonu
Yeni bir araştırma, deprem etkilerinin azaltılması için taban izolasyonunun etkili bir yöntem olduğunu ortaya koyuyor. Araştırmacılar, kauçuk gibi düşük yanal rijitliğe sahip bir malzemeye monte edilen yapılar sayesinde esnek bir taban oluşturulabileceğini belirtiyorlar. Bu yöntemle üstyapının yapının tabanından ayrılması sağlanarak, sismik enerji daha etkili bir şekilde dağıtılabiliyor ve sismik kuvvetlere daha iyi direnilebiliyor. Taban izolasyonu özellikle alçak ve orta yükseklikteki yapıların korunmasında etkili olabilir.
Araştırmacılar ayrıca, güçlendirilmiş yapıların deprem etkilerinden korunması için ‘damperler ve izolatörlerin’ kullanılmasını da öneriyorlar. Bu yöntemler, çarpışmalar ve hasarların önlenmesine yardımcı olabilir.
Taban izolasyonu yöntemi, farklı tiplerde izolatörlerle uygulanabilir. Elastomerik ve sürgülü-tip mesnetler en yaygın olanlardır. Tabakalı kauçuk mesnetler, kurşun çekirdekli kauçuk mesnetler ve sürtünmeli sarkaç sistemleri de bu yöntemle kullanılabilir.
Araştırma sonuçları, deprem riski olan bölgelerde yapıların güvenliği için faydalı olabilir. Yapıların daha güvenli hale getirilmesi için taban izolasyonu gibi sismik kontrol yöntemlerinin uygulanması önemlidir.
Deprem Amortisörü (Sismik İzolatör)
Deprem sismik izolatör teknolojisi günümüzde oldukça önemli bir konu haline gelmiştir. Özellikle deprem kuşağı üzerinde bulunan ülkelerde, deprem hasarlarının azaltılması ve insanların can güvenliğinin sağlanması amacıyla bu teknoloji kullanılmaktadır. Sismik izolatörler, deprem sırasında yapıların üzerinde oluşabilecek yükleri azaltarak hasarın minimize edilmesini sağlayan bir teknolojidir. Bu teknoloji, yapıların temelinden itibaren depreme dayanıklı olarak tasarlanmasını ve yapıların deprem sırasında hareket kabiliyetlerini artırarak hasarın önlenmesini amaçlar.
Sismik izolatörlerin kullanımı; özellikle hastaneler, veri merkezleri ve stratejik binalar gibi operasyonel açıdan önemli yapılar için önemlidir. Bu yapılar, deprem sırasında kesintisiz hizmet vermek zorundadır. Sismik izolatörler sayesinde bu yapılar deprem sırasında bile hizmetlerine devam edebilirler.
Sismik izolatörler, normal binalardan farklı olarak temelde kullanılan özel yapısal elemanlar sayesinde deprem sırasında hareket edebilirler. Bu hareket kabiliyeti, deprem sırasında oluşan yüklerin etkisini azaltır ve binanın hasar görmesini engeller.
Sismik izolatörlerin yanı sıra, yapısal olmayan elemanların deprem öncesinde sabitlenmesi de çok önemlidir. Raflar, dolaplar, saksılar ve büyük malzemeler deprem sırasında hareket edebilir ve zarar verebilirler. Bu nedenle, bu elemanların sabitlenmesi deprem sırasında oluşabilecek hasarın önlenmesine yardımcı olur. Ülkemizde, deprem kuşağı üzerinde bulunması nedeniyle sismik izolatör teknolojisi oldukça önemlidir. Yapı yönetmeliklerinde belirtilen özelliklere uygun olarak tasarlanmış yapılar, deprem sırasında daha az hasar görürler ve insanların can güvenliğini sağlarlar. Bu nedenle, deprem sismik izolatör teknolojisi ülkemizde de yaygın bir şekilde kullanılmalıdır.
Görünmezlik pelerini
Mühendisler deprem dayanıklılığına sahip binalar tasarlamak için sürekli olarak yeni teknolojiler geliştirmektedirler. Bu teknolojilerden biri, ayarlanmış kütleli damperler olarak bilinen ve sarkaç gücü prensibine dayanan bir sistemdir.
Ayarlanmış kütleli damperler, binanın içine, tepeye yakın bir konuma asılan ve çelik kablolar tarafından taşınan devasa bir kütle içermektedir. Bu kütle, sismik hareket binanın sallanmasına neden olduğunda eylemsizlikten dolayı ters yönde hareket eder ve böylece enerjiyi dağıtır. Bu sistem, binanın doğal titreşim frekansına uygun olarak hassas bir şekilde ayarlanmıştır. Bunun yanı sıra, bazı araştırmacılar sadece depremlerden kaynaklı kuvvetleri azaltmakla kalmayıp, depremlerden kaynaklı enerjiyi binalardan uzaklaştırmak için “sismik görünmezlik pelerini” olarak adlandırılan bir sistem tasarlamaktadırlar. Bu sistem, iç içe geçmiş halkalar ve ayarlanmış kütleli damperler içerir. Halkalar, deprem dalgalarının binadan uzaklaştırılması için kullanılırken, ayarlanmış kütleli damperler enerjinin dağıtılması için kullanılır.
Bununla birlikte, sarkaç gücü prensibine dayanan bu sistemlerin önemli bir dezavantajı, ciddi büyüklükte ek alan gerektirmesidir. Ayrıca, yansıtılan deprem dalgalarının aynı hızla yollarına devam etmesi durumunda çevredeki binalara zarar verebilirler. Bu nedenle, yöntem üzerinde çalışan araştırmacılar, bu sorunları çözmek için yeni yollar aramaktadırlar.
Çelik levhalarla güçlendirilmiş perde duvarlar
Binaların depreme dayanıklılığı, deprem sırasında oluşan yatay deprem kuvvetlerini absorbe edebilecek yapısal sistemler kullanarak artırılabilir. Bu amaçla sarkaç gücü adı verilen sistemler, binaların deprem sırasında daha fazla esneklik kazanmasını sağlar ve böylece binanın yıkılmasını veya ciddi hasar görmesini önler.
Çelik levhalarla güçlendirilmiş perde duvarlar, sarkaç gücü sistemleri arasında son yıllarda popüler hale gelmiştir. Bu sistem, çelik levhalarla kaplı beton perde duvarların kullanımına dayanır. Çelik levhalar, binalarda yatay deprem kuvvetlerine karşı direnç sağlar ve binaların depreme dayanıklılığını artırır.
Bu sistemlerin en büyük avantajı, inşaat maliyetlerinin ve binanın toplam ağırlığının azaltılmasıdır. Çelik duvarlar, beton duvarlara göre daha incedir ve daha az malzeme kullanılarak yapılabilirler. Bu nedenle, inşaat maliyetleri düşer ve binanın toplam ağırlığı azalır. Ayrıca çelik duvarların beton duvarlar gibi işlemlerden geçirilmesi gerekmediği için inşaat süreci de hızlanır.
Çelik levhalarla güçlendirilmiş perde duvar sistemleri, özellikle yüksek riskli deprem bölgelerinde kullanılır. Bu sistemler, deprem sırasında yatay kuvvetleri emer ve binanın hasar görmesini veya yıkılmasını önler. Çelik levhalar, esneyebilen ancak tamamen bükülmeyen özelliklere sahip olduğu için, binaların esnekliğini artırır ve yatay deprem kuvvetlerini sınırlar.
Özellikle Japonya ve ABD gibi yüksek riskli deprem bölgelerinde, çelik levhalarla güçlendirilmiş perde duvar sistemleri, geleneksel olarak kullanılan depreme dayanıklılık sistemlerine iyi bir alternatif olarak görülmektedir. Bu sistemler, binaların depreme dayanıklılığını artırırken inşaat maliyetlerini azaltır ve inşaat sürecini hızlandırır.
