Binaları depreme dayanıklı hale getiren teknolojiler neler? 'Yıkılan eski binalarda malzeme kalitesiz, yenilerde mühendislik kötü'

Hepimizde derin yaralar oluşturan Kahramanmaraş merkezli depremlerde yeni apartmanların bile yerle bir olması bina güvenliği standartlarını yeniden gündeme getirdi.

Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığınca yapılan ilk hasar tespit çalışmalarına göre, depremlerde en çok hasar alan yerler; Gaziantep'in Nurdağı, Adıyaman'ın Merkez, Kahramanmaraş'ın Dulkadiroğlu ve Hatay'ın Antakya ilçeleri oldu.

‘ESKİLERDE MALZEME KALİTESİZ, YENİLERDE MÜHENDİSLİK KÖTÜ’

Depremde yıkılan binaları yerinde inceleyen bir uzmanlar ekibi içinde yer alan İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. İsmail Dabanlı’ya sahadaki gözlemlerini sorduğumda, “Tamamen göçen binaların büyük bir çoğunluğu 1999 öncesi inşa edilen yapılar. Yeni olup göçen de çok fazla bina var. Bunlarda ciddi şekilde kötü malzeme kullandığını söyleyebilirim” dedi.

Önce Hatay'ı ziyaret eden, şu anda da Kahramanmaraş'ta incelemelerde bulunan Doç. Dr. Dabanlı şu izlenimleri paylaştı:

“Çoğu binada düşük kaliteli beton kullanılmış. Gördükçe inanamıyoruz. Yeni binalarda ise imalat kusurlarından kaynaklı göçmeler gerçekleşmiş. Aşırı derecede düşük mühendislik hizmeti almış hepsi… Çoğu bina ayakta ama ayakta kalanların da bir kısmı gözle görülür şekilde hasar almış… Örneğin Kahramanmaraş’taki Ebrar Sitesi’nde 8 blok 320 daire un ufak serilmiş. Kolonlardan parçaları elinize aldığınızda dağılıyor.”

‘KAYALARIN KOPUP DÜŞMESİ SONUCU OLUŞAN HASARLAR DA VAR’

Hatay’da da pek çok binada halk arasında 'düz demir' olarak bilinen çelik kullanıldığının altını çizen Doç. Dr. İsmail Dabanlı, şehirde kaya düşmesinden kaynaklı hasarların da olduğuna vurgu yaparak, “Hatay’ın bazı bölgelerinde depremden çok zarar görmeyen ama çok büyük kayaların kopup düşmesi sonucu hasar alan evler gözlemledik. Bu da bu depremde ortaya çıkan ve atlanmaması gereken bir hasar tipi” ifadelerini kullandı.

İstanbul Teknik Üniversitesi ile ortak yürütülen çalışma nedeniyle Macaristan’dan gelen Budapeşte Teknoloji ve Ekonomi Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Fakültesi’nde görevli Doç. Dr. Attila Laszlo Joo’ya izlenimlerini sorduğumda ise “Gördüğüm kadarıyla çok eski yapılar göçtü. Fakat yıkılan çoğu yeni binaya bakıldığında imalat hataları ön plana çıkıyor. Bu da çok düşündürücü” dedi.

Peki imalat konusu nasıl daha iyi hale gelebilir? Yaşadığımız felaketin ardından gözler, depreme dayanıklı yapıların nasıl inşa edileceği konusuna çevrilmiş durumda. Depremlerin etkisini azaltma hedefiyle yapılarda kullanılan pek çok farklı yöntem var. Bunların en başında da sismik izolatörler geliyor…

MACAR MÜHENDİS: ‘İZOLATÖR ÇOK GÜVENLİ FAKAT BİNALAR UYGUN MÜHENDİSLİK TEKNİĞİNE GÖRE YAPILSA ZATEN DEPREME KARŞI DAYANIKLI OLUR’

Doç. Dr. Attila Laszlo Joo sismik izolatörlerle ilgili, “Depreme karşı uygulanabilecek çok güvenli ve özel bir yöntem… Kamu binaları, okullar ve büyük projelerde kullanılması gerekir. Küçük çaplı binalar için de kullanılabilir ama bu binalar uygun mühendislik tekniğine göre yapılsa depreme karşı dayanıklılığı zaten yeterli düzeyde olacaktır” ifadelerini kullandı.

Doç. Dr. Attila Laszlo Joo (solda), Doç. Dr. İsmail Dabanlı (ortada)

‘YENİ ZELANDA’DAKİ DEPREM SONRASI İLGİ ARTTI’

Bu noktada cevap bekleyen en önemli soru şu: Sismik izolatör depreme karşı yüzde 100 koruma sağlıyor mu?

 İTÜ İnşaat Fakültesi, Yapı ve Deprem Mühendisliği Laboratuvarı’nda görevli Prof. Dr. Ercan Yüksel, bu soruma, “Yüzde 100’e yakın bir şekilde koruma sağlar” diye yanıt verdi ve genel olarak izolatör sistemi ile ilgili şu bilgileri paylaştı:

-- İzolatör, şu an dünya deprem teknolojisinde gelinen en son aşamalardan bir tanesi. 2011’de Yeni Zelanda’da meydana gelen Christchurch depremi ve ardından yaşanan büyük çaplı Japonya depremlerinden sonra bu teknolojiye ilgi oldukça artmış durumda… Genelde farklı çalışma prensiplerine sahip olsa da izolatörleri büyük deplasman (öteleme veya gidip-gelme hareketi) yapma yeteneğine sahip olan özel araçlar olarak tanımlayabiliriz. Bunlar bazen kauçuktan yapılıyor bazen de iç içe oturan iki çelik çanağın birbiri içerisinde kayması şeklinde oluşturuluyor.

-- Yapının taşıyıcı sistemleri arasına yerleştirilen sismik izolatörler, binanın salınım periyodunu artırarak yıkıcı özellik taşıyan kritik bölgeden uzaklaşmasını ve yatay deprem kuvvetlerinden minimum şekilde etkilenmesini sağlıyor. İzolatörler yapıda uygun görülen kolonların ve betonarme perdelerin altlarına yerleştirilerek, yapının zemin ile olan direkt etkileşiminin önüne geçiyor. Böylece deprem sırasında meydana gelen hareketlerin büyük bölümü izolatörün olduğu yerde kalıyor. Üst kattaki hareketler ise önemli ölçüde küçülüyor.

Battalgazi Devlet Hastanesi'nde bulunan 222 sismik deprem izolatörü, deprem etkisini yüzde 90'a kadar indirdi / Fotoğraf: DHA

‘GENEL KABA İNŞAAT MALİYETİNİN YÜZDE 10-20 ARASINDA ARTMASINA NEDEN OLUYOR’

Elbistan Devlet Hastanesi, Hatay Dörtyol Devlet Hastanesi, Malatya Kadın Doğum ve Çocuk Hastanesi ve Battalgazi Devlet Hastanesi binaları iki yıkıcı depreme rağmen dimdik ayakta kaldı. Bu binaların ortak özelliği temellerinde sismik izolatör kullanılmış olması…

Peki genelde kamu binalarında karşımıza çıkan bu teknoloji normal binalarda da uygulanabilir mi, çok mu maliyet yüküne neden olur?

Prof. Dr. Yüksel, izolatörlerin tüm binalarda kullanılmasının ‘anlayış ve alışkanlık prensibiyle’ alakalı olduğunun altını çizerek maliyet açısından çok büyük yük getirmediğine vurgu yaptı:

“İzolatörler her binaya uygulanabilir. Genel kaba inşaat maliyetinin yüzde 10-20 arasında artmasına neden olur. Bu da kolayca tolere edilebilecek bir maliyet… Sismik izolatörler, binaya sonradan da dâhil edilebiliyor ama bu işlem maliyet yükünü biraz daha artırabilir. Yeter ki bu yapı teknolojisinin ülkemizdeki yaygınlığı iyi örneklerle kendini göstersin… Oldukça önemli ve güvenli bir sistem…”

Türkiye'de 20 noktada faal olan, 13 noktada da inşaatı devam eden şehir hastaneleri 'sismik izolatör' ile depremden korunuyor / Fotoğraf: İHA

AMORTİSÖR DE DEPREME KARŞI ÖNEMLİ BİR KALKAN

Depreme dayanıklı binada 'amortisörlü' çözümler olduğuna dair de çok fazla bilgi var. Prof. Dr. Yüksel'e "Bu sistem de izolatör sisteminin bir parçası mı?" diye sorduğumda "biraz farklı" olduğunu söyledi: 

"Amortisör denilen şey aslında sönümleyici… Bina yapım aşamasında farklı malzemelerden yapılan özel yay ve çelik gibi sönümleme elemanları oluyor. Bu sistemi yapının sismik izolasyon katında ya da izolatörlere takviye olarak kullanabileceğiniz gibi bazen yapının katlarında da kullanabiliyorsunuz. Son dönemde bu sistem modern ve yenilikçi güçlendirme yöntemlerinden biri olarak hayatımıza girdi. Depreme karşı oldukça önemli bir kalkan..."

KARBON ELYAF DA ÖNEMLİ BİR BİNA TEKNOLOJİSİ

Depreme karşı geliştirilen bina teknolojilerinden bir diğeri de karbon elyaf… Bu sistemin de en az 7 büyüklüğündeki bir depreme karşı dayanabildiğine söyleniyor. Peki karbon elyaf tam olarak nedir? Gerçekten de büyük bir depreme karşı koruma sağlıyor mu?

Prof. Dr. Ercan Yüksel, “1999 depremlerinden sonra gündelik hayatımıza giren önemli teknolojik ürünlerden biri… Burada çeliğe göre dört veya sekiz kat daha mukavim olan bir malzeme kumaş formatında üretiliyor. Daha sonra bunu epoksi reçinesiyle kullanmak istediğiniz yapı elemanları üzerine uyguluyorsunuz” dedi. Prof. Dr. Yüksel, şöyle devam etti:

-- 1999 depremi sonrasında bu konuyla ilgili Yapı Deprem Mühendisliği Laboratuvarı olarak çok çalışma yaptık. Karbon elyaf şu an, yürürlükte olan 2018 deprem yönetmeliğinde bir güçlendirme yöntemi olarak yer alıyor.

-- İki farklı kullanım şekli bulunuyor. Birincisi kolon ve kirişleri bu kumaşlarla sarmak suretiyle betonun şekil değiştirme kapasitesini artırıyoruz. Diğer kullanım şekli de gevrek bölme duvarlarını bu tür elemanlarla kuşatmak veya üzerlerinde yapışık olarak kullanmak suretiyle yapınıza ciddi olarak dayanıklılık kazandırmış oluyorsunuz. Her ikisi de oldukça etkili yöntemler.

Bu sistemin kaç büyüklüğündeki bir depreme karşı koruma sağladığına dair net bir şey söylemenin zor olduğunu belirten Prof. Dr. Yüksel, “Bu durumun biraz da kullanım miktarı ve adedine bağlı olduğunu vurgulamak gerekir. Yapı içerisinde yer alan duvarların miktarları veya elemanlarınızın genel kesit özellikleri burada belirleyici” ifadelerini kullandı.

RADYE TEMEL NE KADAR GÜVENLİ?

Artık çoğu binada radye temel kullanılıyor. Peki radye temel depreme karşı güvenli mi?

Prof. Dr. Yüksel, bu tekniğin çok eskiden de kullanıldığının ama 1999 Depremi sonrası yaygınlaştığının altını çizdi ve şu önemli detayları paylaştı:

Radye Temel / Fotoğraf: Alamy

-- Daha önceki dönemde genel her kolonun altına bir tekil temel ya da şerit temel uygulaması yapılırken Marmara Depremi sonrası izlenimler ve bilgi seviyemizin gelişmesiyle yeni dönemde radye temel kullanılması arttı. Bu sistemde binaların altını tamamen kaplayan, bütün plan alanını örten ve yüksekliği yapı özelliğine bağlı olarak bazen 70 santimetre bazen 1 metre olabilen büyük beton temeller kullanılıyor.

-- Bu oldukça önemli… Depremle birlikte ortaya çıkma ihtimali olan farklı oturma ya da temel açılması gibi sorunları ortadan kaldırıyor. Fakat her ne kadar önemli olsa da tek başına yeterli olmayabilir. Özellikle zemin sıvılaşması veya zemin taşıma gücünün çok yetersiz olduğu yerlerde tek başına yeterli olması çok zor. O zaman da kazık temeller gibi başka çözümleri devreye almak gerekiyor.