Yapıların Depreme Karşı Dayanıklılığı

Her bir deprem, her bir yapıyı değişik şiddet ve biçimlerde etkiler. Depremin yapı üzerindeki etkisini belirleyen etmenler, çeşitli doğa ve yapı koşullarına bağlı olarak farklı biçimde gelişirler. Bunların karakterini belirleyen koşulların en önemlileri:

• Depremin merkezdeki büyüklüğü,
• Değişik deprem dalgalarını yapıya ulaştıracak yolların uzunluğu ve jeolojik karakteri,
• Yapı zemininin cinsi,
• Yapının mimari düzgünlüğü,
• Birleşim noktalarının dayanıklılığı,
• Yapı malzemelerinin kalitesi,
• Yapının sünekliği, (Depremin Yapılara Etkisi ve Süneklik)
• Yapıyı titreten dalga periyotlarının yapının önemli doğal periyotlarına yakınlığıdır.

Döşemelerde, kolonlarda ve kirişlerde süreksizlikler, titreşimlerin yapı elemanlarında burulma yaratması, katlar arası rijitlik farklılıkları, kirişlerin ve kolonların bir sırada olmaması, planlarda girinti ve çıkınlılar, katlar arasında alan farkları olması gibi durumlar yapının düzgünlüğünü, dolayısıyla da depreme dayanırlığını azaltan etkenlerdir.

Deprem dinamik bir olaydır. Dinamik yüklerle statik yükler farklı davranırlar; birincisi kısa sürede değişir, diğeri ise ya sabittir ya da değişmesi oldukça zaman alır. Bu fark, depreme dayanıklı yapı anlayışını, geleneksel sağlam yapı anlayışından önemli biçimde ayırmaktadır. Depremin yapıya yükleyebileceği en büyük kuvvet, kütle ile en büyük ivmenin çarpımı, yanı F = mq^” kadardır.

Buna göre cılız yapılar, kütleleri görece küçük olacağından, daha az yük altına girerler. Depremin ileri geri çalışan sarsıntısı kısa süreler içinde kütle ivmesini, dolayısıyla da etkiyen yükün yönünü, tersine çevireceğinden, yapılar, süneklikleri arttıkça üstlerine gelen yükün altından daha kolay kalkma olanağına kavuşurlar. Deprem kuvveti biraz boksör yumruğunu çağrıştırır. Boksör kolundan uzun yumruk atamayacağına göre, yumruğun atılması karşısında insan hızla biraz geri çekilebilirse etkisinden kurtulabilir, ama dimdik durursa da çenesini kırdırabilir. Depreme dayanıklı yapı kavramına iki aşırı uçtan bakılırsa, sağlam temellere oturmuş çinkodan bir binayı da, som çelikten yapılmışını da çoğu depremin yıkamayacağı görülür, çünkü birincisi yeterince esnek, İkincisi de yeterince kuvvetlidir. Depreme dayanabilmenin bu iki klasik yolu yanında, son yıllarda bir de sismik taban yalıtımı diye adlandırılan ve yapıları, deprem sırasında temeller üzerinde kaydırarak sarsılmalarını engelleyen düzenekleri kullanmak, yapıya fabrikalarda üretilmiş viskoz sönümleyiciler takmak veya yapı hareketlerini gerek aktif gerek de pasif kontrol sistemleriyle engellemek gibi yöntemler, depreme dayanıklı yapı tasarımını destekleyici öğeler olarak giderek önem kazanmaktadır.

Günümüz koşullarında yapılan depreme dayanıklı kılacak bu yaklaşımların, birbirlerinden farklı sakıncaları vardır. Esnek çözümde yapı, kendini koruyabilmek için çok sünme yapmak, yani oldukça fazla şekil değiştirmek zorunda kalacağından, içindeki kapı ve pencere kasaları, su, kalorifer, doğalgaz boruları ve benzerleri çarpılıp kırılarak, duvar sıvaları çatlayarak, elektrik tesisatları kontak yapıp yangınlar çıkartarak önemli zararlar verebilirler.

Aşırı sağlam çözüm ise çok pahalıya mal olur. Destekleyici öğelere dayalı çözümler de sıradan inşaatlardan pahalıdır. Ancak bunlar görece yeni sistemler olduğundan tam olarak ne derece pahalı kalacakları konusu daha pek belli değildir.

Şimdilik her türlü depreme tam dayanıklı yapılar yapmak mümkün olsa bile, böyle bir dayanımı tüm yapılar için talep etmek olanaksızdır. Böyle bir genelleştirmenin gerektireceği yoğunlukta teknisyen ve parasal güç şu anda dünyada yoktur. Onun için, gerçeği gören mühendisler, tam dayanımdan vazgeçip, eldeki olanaklar içinde elde edilebilecek en yüksek dayanımı genelleştirmeye çalışmaktadırlar. Bunu yaparken de, yukarıda belirtilen yaklaşımların açtığı yollar arasından çözüm ararlar.

Yapıların Depreme Dayanıklılığı

Yapıların depreme dayanıklılığını arttıran birçok ayrıntı vardır. Bunlardan pek çoğu, deprem etkilerini gözlemleyerek zaman içinde öğrenilmiş olup, bir bölümü yönetmeliklere alınmış ve nesnel kurallara, deneyime dayalı denklemlere bağlanmıştır. Pek kolay hesaba gelmeyen bu bilgilerden bazı önemlileri şöyle sıralanabilir:

• Yapıların mimari şekilleri düzgün olmalı, girinti ve çıkıntılardan, süreksizliklerden, kesintilerden, rijitlik farklarından elden geldiği kadar kaçınılmalıdır.
• Yapı, her iki yatay yönde birbirlerine olabildiğince yakın dayanımlara sahip olmalıdır.
• Yapı elemanlarının şekilleri, önemli gerilme birikmelerine yer vermemelidir.
• Sünekliğin fazla olması için elden gelen yapılmalı, yapı malzemeleri ve taşıyıcı elemanların birleşim bölgeleri ona uygun olmalıdır.
• Kiriş-kolon birleşimleri, geometrileri yük altında kolayca değişmeyecek biçimde tasarlanıp, tersinir moment ve kesme kuvvetlerine de dayanacak şekilde yapılmalıdır.
• Eğer yapı çerçevesinde plastik mafsallar oluşacaksa, bunlar kolonlarda değil kirişlerde yer almalıdır.
• Yapının inşa edileceği konumda zeminin uygunluğu belirlenmeli, yumuşak zeminlerin görece alçak, sert zeminlerin ise yüksek yapılar için daha uygun olacağı göz önünde tutulmalıdır.
• Deprem faylarına yakın bölgeler çok daha riskli olacağından, oradaki yapıların daha titiz ve dayanımlı inşa edilmesi gereği hep hatırlanmalıdır.

Kaynak:Vedat Yerlici-Hilmi Huş-Yapı Dinamiğine Giriş