Depreme Dayanıklı Binalar
Yaşadığımız ülkeden birçok fay hattı geçmesi deprem riskini arttırıyor ve akıllara “Depreme dayanıklı binalar nasıl yapabiliriz?” sorusunu getiriyor. Günümüzde yaşanan depremlere hazırlıklı olmanın yolu sağlam ve sarsıntıya dayanıklı binalar yapmaktan geçiyor. Peki yaşam alanımızı ve konforunuzu sağlayacak olan korunaklı binalar nasıl yapılabilir?
Depremler birçok coğrafyada etkisini gösteren, maddi ve manevi büyük zararlara yol açan doğal felaketlerdir. Bu yüzden birçok devlet ve özel şirket deprem etkilerini en aza indirebilmek için çalışmalar yapmaktadır. Peki depreme dayanıklı evler nasıl olmalıdır? Bu yazımızda dayanıklı binalar nasıl olmalıdır ve depreme hazırlık nasıl yapılmalıdır? sorusunu ele aldık.
Depremler Neden Olur
Depremler çoğunlukla yeraltındaki devasa kayaların bir fay boyunca aniden kırılmasıyla ortaya çıkan doğal afetlerdir. Bu ani enerji salınımı, yerin sarsılmasına neden olan sismik dalgalara neden olur. Genç fay hatlarında (örneğin ülkemizde bulunan fay hatları) enerji ve kırılma fazladır. Başlangıçta iki kaya veya farklı plakalar birbirine sürtündüğünde birbirlerini tutarlar. Kayalar hala birbirine doğru itiliyor ama hareket etmiyor ise bir süre sonra, oluşan tüm basınç nedeniyle kayalar kırılır. Kayalar kırıldığında büyük bir enerji oluşur ve deprem meydana gelir. Deprem sırasında ve sonrasında kaya plakaları veya blokları hareket etmeye başlar ve tekrar sıkışana kadar hareket etmeye devam eder. Böylelikle doğal afet olan deprem meydana gelir.
Depreme Dayanıklı Binalar Nasıl Yapılabilir?
Tüm dünyada şiddetli depremler tüm bölgeleri düzenli olarak sallamaktadır. İki milyardan fazla insan tehlike bölgelerinde yaşıyor. Çoğu yapı depreme dayanacak şekilde inşa edilmemiş. Binaların bir doğal afette çökmesini önlemek için tasarlanmış çeşitli bina tasarımları üzerinde çalışılıyor. Peki depreme dayanıklı binalar nasıl yapılabilir?
Bir binayı depreme dayanıklı hale getirmek, bir binanın mümkün olduğunca fazla hasardan kaçınmasını sağlamak için çeşitli öngörülmüş önlemler almakla ilgilidir. Bununla birlikte, depreme dayanıklı bir bina ile korunmayan bir bina arasındaki fark, yapının çekirdeğinde meydana gelebilecek potansiyel hasarda yatar ve bu da binadaki herkesin güvenliğini riske atabilir. Depreme bölgesini tanımak ve yapıları bölgenin potansiyel deprem riskine karşı alınan tedbirlerle inşa etmek önemli bir husustur.
Herhangi bir depremde dayanıklı binanın temel özellikleri:
- Sertlik
- Çoklu güvenlik stratejileri
- Vakıflar
- Çapraz parantez
- Kaliteli Malzemeler
- Dayanıklılık
Depreme dayanıklılık, Pasifik Deprem Kuşağı, Japonya ve Şili gibi düzenli olarak depremlerin meydana geldiği ülkelerde, eyaletlerde ve bölgelerde bina tasarlamanın ortak bir parçasıdır. Bu nedenle, konuyla ilgili araştırmalar son yüzyılda kapsamlı ve iyi test edilmiştir. Birçok devlet ve özel firmalar çeşitli araştırmalar ve geliştirmeler yaparak güvenli binalar yapmaya çalışmıştır.
Dünyadaki en yüksek binalardan bazıları, Richter ölçeğine göre 8.0’a kadar depremlere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu binaların depreme en iyi dayanacak şekilde yapılması üstteki etkenlere bağlanmıştır. Aşağıda depreme dayanıklı binaların beş temel özelliğini belirteceğiz.
Depreme dayanıklı binaların sertliği
Zeminin hareket ettiği bir alanda sert bir bina inşa etmek verimsiz görünse de, bu aslında bir binayı sağlamlaştırmanın ve bir arada tutmanın en iyi yollarından biridir. Bu işlem sırasında gözden kaçmaması gereken en önemli şey yanal sertliği sağlamaktır. Dikey olarak sağlam bir bina inşa etmek yeterince kolaydır, ancak deprem sırasında binanın eşit şekilde yan yana hareket etmesini sağlamak daha zordur.
Depreme dayanıklı bir binanın temel özelliği; eşitliliği ve düzenliliğidir. Bu doğrudan bir binanın yanal sertliği ile bağlantılıdır. Bir bina, bir depremde bir yandan diğer yana sallandığında kat planı boyunca eşit yanal sertliğe sahipse, enerji bir alana çok fazla baskı uygulamadan soğur ve dağıtılabilir. Bu, depreme dayanıklı bir bina inşa etmenin ilk adımıdır ve başka hangi özellikleri yerleştirirseniz yerleştirin, bu özellik olmadan bir bina deprem ve çeşitli sarsıntılar için güvenli olmayacaktır.
Depreme Dayanıklı Binalara Yerleştirilmiş Çoklu Güvenlik Stratejileri
Gerçekten depreme dayanıklı bir bina, çökmemesini sağlamak için birden fazla güvenlik stratejisine sahip olmalıdır. Bu, depreme dayanıklı bir bina inşa etmenin maliyetini artırır, ancak deprem veya kasırga çarptığınızda değerini anında kanıtlar. Esasen depreme dayanıklı binalar bu listedeki özelliklerin birden fazlasına sahip olacaktır. Genel olarak, yanal ve dikey olarak eşit dağıtılmış mukavemetin, ayrıca temellerin, çapraz köşebentlerin ve malzemelerin kullanılmasıdır.
Çapraz-depreme Dayanıklı Binalar
Bir binayı sabitlemek için kullanılan çapraz destekler ve kafes kirişlerdir. Bu destekler ile birlikte oluşan sağlamlık bina içerisinde tüm bölgelere aynı baskıyı uygulandığından sağlamlık bina içerisine yayılmış olur.
Depreme Dayanıklı Binaların Temelleri
Temellerinizin binanızı destekleyeceğinden emin olmak, depreme dayanıklı bir bina tasarlamanın anahtarıdır. Herhangi bir binada olduğu gibi, inşa ettiğiniz yerde sağlam bir bina temeli sağlamak için güvenli bir temele sahip olmanız gerekir. Ancak deprem veya kasırga eğilimli alanlarda inşaat yaparken genellikle yapıyı güçlendirmeniz gerekir. Bu doğal afetlere eğilimli alanlar, ayrıca şiddetli yağmur veya titreşimler sırasında hareket edebilen ve çökebilen daha yumuşak zemin malzemesine sahiptir.
Depreme dayanıklı bir binanın temellerini toprağa sağlamanın birkaç farklı yolu vardır. Kazıklar genellikle ana kayayı delmek için kullanılır ve binayı yumuşak üst toprağın ötesine sabitler. Kazıkların ötesinde, bir deprem veya kasırga sırasında bir binayı stabilize etmek için kullanılan diğer temel teknikleri, sönümleme ve kafes kirişleri içerir. Ayrıca temelde kullanılan malzemelerin kaliteli olması herhangi bir sarsıntı anında ben binanın ayakta kalmasına ve sarsıntıyı azaltmaya yardımcı olur.
Sönümleme çeşitli şekillerde gelir, ancak esasen mümkün olduğunca fazla enerjiyi uzaklaştırma eylemini tanımlar. Diğer bir deyişle, temellerde sönümleme kullanılır, böylece bir deprem vurduğunda, binaya çarpan titreşimler yerine, damperler titreşimleri olabildiğince azaltır.
Kafesler, binanın ağırlığını temel boyunca eşit olarak yayma ve bir depremin titreşim kuvvetini azaltma yetenekleri sayesinde depreme dayanıklı binaların temellerinde de kullanılır. Kafesler ayrıca, perdeli tasarımları bir binanın aşırı hava koşullarında bile bir arada tutulmasını sağladığından, siklon geçirmez binalarda çok popülerdir.
Depreme Dayanıklı Binalarda Travers Kullanımı
Çapraz destekler, basit tasarımları ve kurulum kolaylığı sayesinde dünya genelinde depreme dayanıklı binalarda kullanılmaktadır. Çapraz destekler, gerekli sertliği sağlamak için duvarlara ve zeminlere yerleştirilmeleri dışında kafes kirişlere benzer. Çapraz destekler, bir binanın titreşimlerle güvenli bir şekilde hareket etmesini sağlamak için gerekli kuvvet dağılımını sağlar. Çapraz destekler ayrıca titreşimleri binaya geri göndererek, genellikle hareketin gücünü yumuşatır. Çapraz destekler olmadan, binaların kendi üzerlerine çökme veya tehlikeli yapısal hasara uğrama şansı yüksektir.
Depreme Dayanıklı Yapılarda Kullanılan Malzemeler
Depreme dayanıklı bir binada kullanılan malzemeler, yapının sağlamlığını artırabilir veya bozabilir. Bazı malzemeler, güçlü ve sağlam bir bina oluştururken, depremlerin hareketini kaldıracak şekilde inşa edilmemiştir. Özellikle tuğlalar, bir depremin titreşimlerine son derece duyarlıdır. Depreme dayanıklı binalarda sıklıkla kullanılan malzemeler şunlardır:
Betonarme
Yapısal Çelik
Darbe emici malzemeler
Betonarme beton, güçlendirici çelik çubuklar (inşaat demiri) dahil betondur. Bu, düşük sünek bir malzemeyi, betonu daha yüksek bir sünek malzemeye dönüştürür. Neredeyse her beton dökümü için inşaat demiri kullanımını içeren yaygın bir yer olsa da, bu her zaman böyle değildi. Betonarme, depreme ve siklona dayanıklı binalar oluşturmak için yapısal çelik ile birlikte kullanılır. Çelik donatı olmadan beton, yüksek rüzgarlardan veya zemin titreşimlerinden stres altına giren binalarda çatlama ve yapısal bozulmaya meyillidir.
Yapısal çelik depreme dayanıklı binalarda yıllardır kullanılmaktadır. Bunun nedeni, bir binanın depreme veya siklona dayanması için gerekli olan muazzam miktarda stres ve harekete maruz kalabilmesidir. Yapısal çelik, dayanıklı, kırılmadan önce önemli ölçüde deformasyona uğrama yeteneği ile bilinir ve bu nedenle gökdelenler ve depreme dayanıklı binalarda son derece popülerdir ve titreşimlerle hareket etmelerine izin verir. Ahşap ve bambu da son derece yumuşaktır ve genellikle evler, hangarlar ve küçük sivil binalar gibi daha küçük, alçak yapılarda kullanılır.
Darbe emici malzemeler binalara depreme karşı dayanıklılık kazandırdığı kanıtlanmış çeşitli teknolojik malzemelerdir. Motorlu taşıtlardaki istenmeyen sarsıntıları kontrol eden amortisörler, yoldaki sarsıntılardan kaynaklı kinetik enerjiyi bir hidrolik sıvı tarafından emilen ısı enerjisine dönüştürerek titreşimlerin şiddetini azaltır. Bu taşıtlardaki gelişmeleri binalar içinde uygulamayı düşünen uzmanlar “titreşim emici cihazlar” geliştirmişlerdir.
Doğal afetler günümüzde geniş bir alanda kendisini göstermektedir. Eğer önlem alınmazsa öldürücü etkileri bulunan bu afetleri önlemek mümkün. bunun için yapılması gereken şey sadece binaları kurallarına uygun şekilde sağlam ve korunaklı bir şekilde yapmaktır.