Neden Deprem Yalıtıcı Kullanmalı?

Bir yapının, büyük bir depremde hasarı en az tutacak biçimde yönetmeliklere uygun olarak depreme dayanıklı olarak yapılması olasıdır. Ancak bu geleneksel yöntem ile yapı, depreme karşı yalıtılmış olmayacaktır. Çünkü, bir yalıtım ile amaçlanan, yalnızca yapının depreme dayanıklı olması değil, onun depremde yalıtılması, deprem ve sonrasında, yapılan yatırımın, yapılar içindeki değerli aygıt ve donanımın hiçbir şekilde etkilenmemesi, hatta bir deprem sırasında etkinliğin, örneğin bir tıp merkezinde süren bir cerrahi işlemin kesintisiz sürmesini sağlamaktır.

Sarsıntı yalıtımıyla depreme karşı güçlendirilen dünyadaki ilk yapı Makedonya Üsküp’teki Pestalozzi okuludur. 1969 yılında İsviçreli mühendislerce yapılan bu ilk uygulamada tümü kauçuktan oluşan yalıtıcılar kullanılmıştır. Bu tür yalıtıcıların düşey ve yatay katılıkları aynı olduğundan iyi değildir.

Yeni Zelanda, Çin,İtalya, Japonya ve A.B.D. Kaliforniya eyaleti sarsıntı yalıtımı uygulamalarının en çok yapıldığı ülkelerdir. 1995 yılında Japonya’da Kobe depreminde sarsıntı yalıtımlı yapılar iyi bir deneme geçirmiştir. 1995 sonrasında dünyada sarsıntı yalıtımı uygulamalarında çok büyük bir artış olmuştur. Amerika Birleşik Devletlerinde 1986 yılından beri teknik yönetmeliklere giren sarsıntı yalıtımı diğer bir çok ülke yönetmeliklerine de girmiştir. Ülkemizde TDY2007 ile daha önce önerilen ve Amerikan Yönetmeliğine uyulması istenen bu uygulama Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ile ilk defa tamamen bizim yönetmeliğimize dahil olmuş bulunuyor.

Kaliforniya eyaleti, Willowbrook kentinde Martin Luther King hastanesi altın katlı bir yapı, kırık çizgisine 5 km. uzaklıkta 13.000 m2 toplam yapılaşma alanında 1995 yılında yalıtılmış ve 1994’te deprem görmüş ve herhangi bir yıkım görmemiştir.

Kaliforniya’da San Francisco uluslararası uçuş alanı yeni konak yapısının mimari özellikleri çok ayrıcalıklıdır. Bu yapıda 25 metre uzunluğunda çelik dikmeler, 215 metre açıklığında çatı kafes dizgeleri ve cam dış cepheler vardır. San Andreas kırığında oluşabilecek 8 büyüklüğündeki bir deprem gözönüne alınarak yapının temellerinde 267 tane sürtünmeli sarkaç türünde  yalıtıcı kullanılmıştır. Çelik dikmelerle betonarme tekil temeller arasına yerleştirilmiş olan sarsıntı yalıtıcılar aracılığıyla olası bir depremin yapıya etkisi % 70 düzeyinde azalmakta ve yalıtıcılar yatayda herhangi bir doğrultuda 50 santim yer değiştirebilmektedir. Bu uygulamada üst yapıda 680 ton çelik tutumu sağlanmıştır.

17 Ocak 1999 saat 04.31’de Kaliforniya Northridge’de moment büyüklüğü Mw = 6.7 olan deprem 51 kişiyi öldürmüş, birkaç bin kişi yaralanmış, yapılarda, iş yaşamında ve eğitimde inanılmaz dokuncalar oluşmuştur. Doğrudan ve dolaylı yoldan yitim yaklaşık 20 ile 50 milyar dolardır. Hatta, UBC-kurallara göre yapılmış yapılarda bile yıkımlar oluşmuş ve iş yaşamı durmuştur. Los Angeles sağlık özeğindeki dokunca 400 milyon dolar dolayındadır.

Sarsıntı yalıtım yapılarak deprem dokuncalarına karşı korunma sağlanmış taşıyıcıların birçoğu 1994 Northridge depreminde Los Angeles’deki Güney California Üniversitesi (USC) Hastanesi gibi doğaca denenmiştir. Bütün taşıyıcılar, güçleri ve ivmeleri düşürerek, hesaplarda öngörüldüğü gibi davranış göstermişlerdir.En yüksek yer ivmesi 0.47 g dek çıkmıştır. Ancak yalıtıcılar bu ivmeyi sönümlemiş ve özümlemiştir. Bunlardan Los Angeles’daki USC Üniversite Hastanesinde 1991 yılında kurşun çekirdekli kauçuk yalıtıcıları takılmıştır. Northrifge depremini yaşayan bu hastanede, depremde hiçbir yıkıntı yaşanmamış ve hiçbir bölümde bir kesinti oluşmamıştır. Bu depremde yerde 0,37 g olarak ölçülen yer ivmesi 6. katta 0.11 g’ye düşmüştür. Aynı biçimde deprem vuruşunda %65 oranında düşme belirlenmiştir. Buna karşılık yalnız Olive View Hastanesinde 1. katta 0.80 g  olarak ölçülen ivme, 6. katta 2.30 g olarak ölçülmüş ve bu hastanede büyük yıkım olmuştur.

Aynı depremde yine USC Hastanesine 1 km’den daha yakın olan ve yalıtımsız “Los Angeles Medical Center” Tıp merkezinde ise 400 milyon US dolarlık bir zarar oluşmuştur.

17 Ocak 1995 Kobe depreminde Batı Japon Postanesi 0.4 g’lik ivme görmüş ve yıkılmıştır. Oysa ona bitişik Bilgisayar Merkezi sarsıntıya karşı yalıtıldığı için gördüğü ivme 0.12 g’dir. (5 kat küçük) Kobe’deki yıkımın tutarı 150 milyar dolardır.

25 Nisan 1992’de Kalifornia’da M=7, büyüklüğündeki deprem odağından 3,5 km uzakta Cape Mendocino’da bugüne dek ölçülen en büyük ivme  olan 2 g’lik ivme oluşmuştur. Odaktan 20 km uzakta yer alan ve 1987’de kurşun kauçuk yalıtım, yapılmış olan Eel River köprüsü yakınındaki Rio Deli de 0,55 g ile 0,39 g’lik ivmeler ölçülmüştür.

1987’de 9 km uzakta M = 6.3 oluşan depremle 0,35 ile 0,4g’lik ivme gören Yeni Zelanda’daki Te Teko köprüsü yalıtıldığı için hiç dokunca görmemiştir. S-himizu işletmesinin Japonya Tsuchira’daki yapısı 4,2 ile 6,8 büyüklüğü arası 63 değişik depremde 0.27 g ile 0.22 g’lik vuruşlara karşı koymuştur. Yapıya takılı yalıtıcılar bu değerleri katlarda en az 2.5 kat küçültmüştür.

Kaliforniya’da çok sayıda köprü, özellikle 1994 Northridge depreminden sonra sarsıntı yalıtıcılarla depreme karşı güçlendirilmiştir. Kaliforniya ulaştırma yönetiminin köprülerin güçlendirilmesi için ayırdığı bütçe 6 milyar dolar düzeyindedir.

Kurşun-Kauçuk (Lead-Rubber Isolation) A.B.D ve Japonya içinde olmak üzere 80’den çok yapıda yalıtıcıları uygulanmıştır. Köprüleıde ise 120 dolayında uygulaması vardır. Türkiye’de Tarsus- Adana-Gaziantep otoyolunda Osmaniye’de bir köprüde kullanılmıştır.

Türkiye’de sarsıntı yalıtım uygulaması yapılan ilk bina İstanbul Atatürk (Uçuş Alanı) uluslararası yeni yapısıdır. 250.000 m2 toplam yapı alanı olan ve 1999 yılı sonlarında çalışmaya başlayan alan, sürtünmeli sarkaç türü yalıtıcılarla depreme karşı güçlendirilmiştir. Toplam 130 tane yalıtıcı 7 metre yüksekliğindeki betonarme dikmelerin tepesine yerleştirilmiştir. Böylece Marmara’da beklenen olası 8 Richter büyüklüğündeki bir depreme karşı çatı iskeleti ve cam cepheler korunmuştur.

Deprem dalgası yapıya vurduğunda, yapının deprem sarsıntısını düşürülmüş güçte duyup, dokunca görmemesi için sarsıntı yalıtıcı ve sönümleyiciler kullanılır. Bu önlem özellikle kötü yerde yapılmış, kötü dengeli ve niteliksiz gereç kullanılmış yapıların yıkılıp yeniden yapılması ya da onarılıp güçlendirilmesine bir seçenek oluşturabilir. Gerek yıkım ve gerekse güçlendirme giderlerini kıstığı için tutumlu bir yöntemdir. Sönümleyicilerde, taşıyıcıların kesilmesine gerek duyulmaz. Özellikle yumuşak katlarda çok kullanışlıdır.

Bir yapı için seçim yapmadan önce, ilkin bir jeofizik çalışma ile yeryapısı davranışı, baskın salınım dönemi ve en büyük ivmeler ölçülerek belirlenmeli, daha sonra bir yapı dengeleyicisi (statiker) yapıyı incelemeli ve sonra sarsıntı denetici uzman buna göre nasıl yalıtım ya da sönümleme yapacağını tasarlamalıdır.

https://insapedia.com/2018/03/02/deprem-sonumleyiciler-sarsinti-sonumleyiciler/