Türkiye, deprem bölgesinde yer alan bir ülkedir. Dolayısıyla binaların depreme dayanıklı şekilde inşa edilmesi hem yapıların sürdürülebilirliği hem kentsel planlama hem de güvenlik açısından oldukça önemlidir. Depreme dayanıklı ev satın almak; yapılan yatırımın uzun vadede getirisinin olmasında, evin içinde yaşayanların güvenliğinde, evin değerini korumasında ve bölgenin gelişiminin sekteye uğramamasında kritik rol oynar.
Depreme Dayanıklı Yapı Malzemeleri Hangileridir?
Kaliteli hazır beton, depreme dayanıklı ev yapımında en çok kullanılan ve en iyi sonuç veren yapı malzemesidir. Günümüzde, bütün dünyada en yüksek ve en güvenli yapılarda betonarme kullanılmaktadır. Denetimi yapılmış ve kaliteli şekilde üretilmiş beton hem kolon ve kirişlerde hem de perdelerde ana malzeme olarak değerlendirilmelidir. 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, binalarda en az C25 dayanım sınıfı betonun kullanılmasını tavsiye etmektedir.
Çelik yapılar, depreme dayanıklı ev inşasında tercih edilmesi gereken ana malzemelerdendir. Çelik uzun ömürlü, dayanıklı ve hafif bir malzemedir. Esneme özelliği bu malzemenin depreme karşı yapının bütünlüğünü korumasını sağlar.
Depreme dayanıklı ev inşa ederken seçilecek malzemeyle ilgili ayırıcı nokta, malzemenin olabildiğince hafif ve esnek olması, aynı anda güçlü bir sağlamlığa elverişli olmalıdır. Bu prensipleri göz önünde bulundurarak yapılan tasarımlar, “sismik tasarımlar” olarak adlandırır. Sismik tasarım ilkelerine uygun seçilen malzemeler, doğal olarak binanın depreme dayanıklılığını arttırır.
Ahşap, hafif yapısına göre yüksek mukavemetinden dolayı şaşırtıcı bir sünek malzemedir.
Yenilikçi Malzemeler
Bilim adamları ve mühendisler, daha da şekil tutma özelliğine sahip yeni yapı malzemeleri geliştiriyorlar.
Şekil hafızalı alaşımlar gibi yenilikler hem ağır zorlanmaya dayanabilme hem de orijinal şekillerine dönebilme kabiliyetine sahipken, çeşitli polimerler tarafından yapılan fiber takviyeli plastik ambalajlar sütunların etrafına sarılabilir ve %38 daha fazla güç ve süneklik sağlayabilir. Mühendisler aynı zamanda doğal elementlere de dönüyorlar.
Yapışkan ancak katı midye lifleri ve örümcek ipliğinin mukavemet / boy oranı yapılar oluşturma konusunda ümit verici yeteneklere sahiptir.
Bambu ve 3D baskılı malzemeler, binalar için potansiyel olarak daha fazla direnç sağlayabilecek sınırsız biçimlerde hafif, birbirine kenetlenen yapılar olarak da işlev görebilirler.
Depreme Dayanıklı Binalar İçin Kullanılan Yöntemler
Esnek Bir Temel
Kara kuvvetlerine direnmenin bir yolu, binanın temelini dünyanın üstünden “kaldırmak” tır. Taban izolasyonu, çelik, kauçuk ve kurşundan yapılmış esnek pedlerin üzerine bir bina inşa etmeyi içerir.
Taban, deprem sırasında hareket ettiğinde, izolatörler titreşir ve yapının kendisi sabit kalır. Bu, sismik dalgaları absorbe etmeye ve bu dalgaların bina boyunca hareket etmelerini önlemeye etkili bir şekilde yardımcı olur.
Sönümlemeli Karşı Kuvvetler
Hemen hemen herkes, araçların amortisörleri olduğunu bilir, ancak, çoğu kişi bunların depreme dayanıklı binalar yapmak için de kullandıklarını bilmemektedir.
Otomobillerde kullanımlarına benzer şekilde, amortisörler şok dalgalarının güncü azaltır ve binaların yavaşlamasına yardımcı olur. Bu iki yolla gerçekleştirilir: titreşim kontrol cihazları ve sarkaç damperleri.
Binaları Titreşimlerden Saklamak
Araştırmacılar, yalnızca karşı koyma güçleri yerine, binaların enerjiyi depremlerden saptırıp yönlendirebilecekleri yöntemleri deniyorlar.
“Sismik görünmezlik pelerini” olarak adlandırılan bu yenilik, 100 eş merkezli plastik ve beton halkalardan oluşan bir pelerin yaratmayı ve binanın temelinin altına gömmeyi içerir.
Sismik dalgalar bu halkalara ulaştığında, dış halkalara geçmeye zorlanırlar. Sonuç olarak, esasen binadan uzağa kanalize edilir ve zemindeki plakalara dağıtılır.
Rijitlik ve Dayanım
Yapıların uygun düşey ve yatay (ama özellikle de yatay) rijitliğe ve dayanıma sahip olması gerekiyor. Yapılar kendi kendilerine ayakta kalabilmeleri için çoğunlukla zaten düşey doğrultuda belirli bir dayanıma sahip olacak şekilde inşa ediliyor. Ancak depremler binaya düşey yüklere ek olarak yatay yükler de getirdiği için yatay doğrultudaki dayanımının ayrıca ele alınması gerekiyor.
Planda ve Düşeyde Düzenlilik
Bu özellik binanın yatay yönde itki aldığında nasıl hareket ettiği ile ilgili. Deprem güvenliği alanındaki uzmanlar deprem sırasında binanın her yerinin eşit derecede hareket etmesini, böylece enerjiyi herhangi bir tarafa daha fazla kuvvet gelmeyecek şekilde dağıtmasını ister. Eğer binanın planında veya düşeyde düzensizlik varsa bina sarsıldığında zayıf noktalarda hasar meydana gelebilir ve bu hasar binanın tamamına yönelik bir hasarı da beraberinde getirebilir.
Deprem Yalıtımı
Binanın temeli ile üstyapı arasına esnek nitelikte izolatörler yerleştirerek binayı depremin etkilerinden yalıtma esasına dayanan bu yaklaşımda, bina genellikle çelik, lastik ve kurşundan yapılan esnek yastıklar üzerine inşa edilir. Deprem sırasında binanın oturduğu temel hareket ettiğinde bu yastıklar esneyerek sallanırken binanın üstyapısının yapacağı deformasyon sınırlı kalır. Deprem dalgaları etkin şekilde soğurularak dalgaların bina üstyapısına etkisi oldukça engellenir.
Çelik Levhalarla Güçlendirilmiş Perde Duvarlar
Çelik levha perde duvar sistemleri, özellikle Japonya’da ve ABD’de binaları güçlendirmek amacıyla 1970’lerden bu yana kullanılıyor ve yüksek riskli deprem bölgelerinde geleneksel olarak kullanılan depreme dayanıklılık sistemlerine iyi bir alternatif olarak ümit vaat ediyor. Bu sistemler basıncı soğuran ve esneyen ancak tamamen bükülmeyen çelik perde duvarlar kullanarak binalara etkiyen yatay deprem kuvvetini sınırlıyor
Depreme dayanıklı ev arayışınız sırasında mutlaka kontrol etmeniz gereken hususlardan bir diğeri, yapının bir dere yatağında bulunup bulunmadığıdır. Dere yatakları, direkt olarak suyun akış yolu üzerinde bulunduğundan ve su bu yerlerde taşkın havzaları oluşturabildiğinden, dere yataklarına yapılan bina temelleri depreme en dayanıksız temellerdendir.
Dere yatakları, doğaları itibariyle suyu çeker, nemli ve esnek bir temel meydana getirir. Bu alanlar, en küçük sarsıntılarda bile hareket edebilecek, dağılabilecek ve kayabilecek bir yapıya sahiptir. Binanın dere yatağı üzerine inşa edilmiş olması, depremin yaratacağı titreşimlerle büyük tehlikeler oluşturur ve büyük olasılıkla, yıkımla sonuçlanır.
Binanın Yapısını Güçlendirmek
Yeni bir binayı depreme dayanıklı olacak şekilde tasarlamak kadar eski binaların depreme dayanımını artırmak da önem taşıyor.
Karbon-Fiber Sargı
Karbon fiberle güçlendirilmiş plastik sargı olarak adlandırılan bir teknoloji eski binalara kolayca uygulanabilen bir çözüm olarak ön plana çıkıyor. Bu sargılar karbon fiberlerle epoksi, polyester, vinil ester ya da naylon gibi bağlayıcı polimerler karıştırılıp çok hafif ama aşırı derecede dayanıklı kompozit malzemeler oluşturularak elde ediliyor. Güçlendirme uygulamalarında mühendisler malzemeyi binaların ya da köprülerin betonarme kolonlarına sarıyor ve kolon ile malzeme arasındaki boşluğa basınçlı epoksi pompalıyor. Tasarımdaki gereksinime bağlı olarak bu işlem altı ila sekiz kez tekrarlanıyor ve sonuçta önemli ölçüde daha güçlü ve sünek kolonlar elde ediliyor. Şaşırtıcı biçimde depremden zarar görmüş kolonlar bile karbonfiber sargılarla onarılabiliyor
Betonarme Kolonların “Kanat” Eklenerek Güçlendirilmesi
Kolonlarda uygulanan bir başka güçlendirme biçimi kolonun iki yanına kanat biçiminde perde duvar eklenmesidir. Bu yöntem ile perdenin yatay donatısı kolonun yatay donatılarına kaynaklanmaktadır. Daha sonra betonlama ile eski kolon betonunun yeni perde betonu ile tek parça olarak birlikte çalışması sağlanmaktadır. Kolonlara kanat eklenmesi ile hem moment hem de kesme kuvveti taşıma gücü 2-3 kat artmaktadır.
Çelik Kafes İçine Alınarak Güçlendirme
Betonarme kolonların güçlendirilmesi kolonu profil demirlerle bir kafes içine alma yöntemi ile de yapılabilir. Bu yöntem ile kolonun moment ve eksenel yük taşıma kapasitesinde önemli bir artış olmamaktadır. Ancak çabuk yapılabilen ve hasarlı kolonun artçı depremlerde daha çok hasar görmesini önleyen ve kolonun paralanıp dağılmasını engelleyen ve kolon betonuna yanal destek vererek dayanımı artıran bir onarım-askıya alma yöntemi olarak uygulanabilir. Kolonun çevresine yapılacak çelik kafes de köşebent ya da lama kullanılabilir. Çelik kafes ile betonun birbirine çok sıkı dokunması gerekir.
