Depreme Dayanıklı Bina Nasıl Yapılır: Hangi Malzemeler, Hangi Yöntemler?
Depreme Dayanıklı Bina Nasıl Yapılır: Hangi Malzemeler, Hangi Yöntemler?
Deprem, insanlığın doğa karşısındaki güçsüz halinin en büyük örneklerinden biri. Ne zaman, nerede, nasıl olacağını asla tam olarak bilemediğimiz; ama bilimsel veriler ışığında öngörülerde bulunabildiğimiz bir doğa olayı. Özellikle bizim gibi genç zeminlere sahip bölgelerde hayatın unutulmaz bir gerçeği olmayı başarıyor. Yaşadığımız son büyük afet de deprem gerçeğini asla unutmamamız gerektiğini gösteriyor. Peki, depremler karşısında tamamen çaresiz miyiz, yoksa depreme dayanıklı bina inşa etmek mümkün mü? Aslında hiçbir yapı, depremlere karşı %100 koruma garantisi veremez. Ancak uygun proje, doğru malzeme ve kaliteli işçilik ile depreme karşı yüksek önlemler almak mümkün. Yaşadığımız afette de gördüğümüz üzere çok sayıda bina kolayca yıkıldı. Üstelik birçok yapı, felaketin boyutunu daha da büyütecek şekilde tabiri caizse un ufak oldu. Yani neredeyse hiçbir mukavemet göstermeden oldukları yerde toza dönüştüler. Peki, bu binaların yıkılma nedeni neydi?
Bu büyük facianın afete dönüşmesinde yani binaların yıkılmasında en önemli sebeplerin başında zemin geliyor. Uzun yıllardır yaşam alanı olarak kullanılan zeminlerin büyük bölümü aslında şehirleşmeye uygun değil. Veriler bize gösteriyor ki bu alanlar ağırlıklı olarak kumlu, killi yani yumuşak zeminlerden oluşuyor. Bu da herhangi bir deprem anında sarsıntının çok daha etkili olmasına yol açıyor. Sıvılaşma ile birlikte de bu tip zeminlerdeki binalar adeta temelsiz kalıyor.
Bu da bizi diğer büyük sebebe getiriyor. Zemin etüdü doğru yapılmayan ya da yapılsa bile buna uygun yapılmayan temeller, yapıları depremler karşısında savunmasız bırakıyor. Binaların sismik hareketlerden daha fazla etkilenmesine neden olan bu zayıf temeller nedeniyle deprem anında kısa sürede yıkım yaşanıyor.
Binaların depreme dayanıksız olmasına yol açan bir diğer sebep ise zemine uygun projenin uygulanmaması ve yanlış ya da eksik malzemenin tercih edilmesi. Peki, depreme dayanıklı bina nasıl yapılır?
Depreme Dayanıklı Bina: Yanlışlardan Kaçınmak Yeterli
Kanaatimce bu sorunun cevabı aslında çok basit. Yıkıma yol açan nedenleri alt alta yazdığımızda yapılması gerekenler kolayca anlaşılabiliyor. Örneğin bir yapının depreme dayanıklı olabilmesi için öncelikle zemin etüdünün yapılması ve statik projenin buna uygun şekilde hazırlanması gerekir. İdeal bir projede ilk olarak yapının inşa edilmesi planlanan alanın zemin etüdünün yapılması gerekir. MTA Genel Müdürlüğü jeoloji haritaları, fay hatları, zeminin ve çevresinin jeolojik özellikleri, sismik özellikleri ile birlikte fiziksel-mekanik ve kimyasal özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi sahibi olunmalı.
İncelemeler sonucunda çakıllı zemin, kumlu zemin, killi zemin gibi zemin tiplerinden hangisi tespit edilmişse buna uygun temel işlemi yapılmalı. Özellikle kumlu zeminlerde sarsıntı anında oturma ve sıvılaşma yaşanabileceği için özel işlemler uygulanması gerekir. Sarsıntı nedeniyle oluşan basınç ile suyun toprağa doyması ve yüzeye çıkması olarak özetlenebilecek sıvılaşma, zayıf ya da yanlış temelli yapıların savrulma ve gömülme oranını artıracağı için depremin ortaya çıkaracağı zararı kat kat fazla artırma kapasitesine sahiptir.
Sıvılaşmayı önlemek için zeminde yüksek dayanımlı kolonlar uygulanarak kayma ve gerilmeler azaltılabilir, taş kolon uygulaması ile zeminde sıvılaşmanın önüne geçilebilir, çimento enjeksiyonu ile zemin dayanıklılığı artırılabilir. Ayrıca kazık temel uygulaması ve sıkıştırma işlemiyle de hem zemin iyileştirilebilir hem de binanın temellerinin daha dayanıklı zemine dayanması sağlanabilir. Kısacası bir inşa projesinin en önemli aşaması olan zemin etüdü ile yeraltı tabakalarının durumu ve derinliği, yeraltı sularının derinliği, jeolojik yapı gibi hayati veriler elde edilir. Yapılması gereken ise geoteknik (jeoteknik) raporda yer alan veriler ışığında depreme dayanıklı proje hazırlamaktır.
İnşaat mühendisleri tarafından hazırlanan statik proje ile binanın temeli, taşıyıcıları, kolon ve duvarları, pencereleri, otoparkı yani tüm birimlerinin zemine ve yüke uygun olarak belirlenmelidir. İdeal bir projede ön tasarımın ardından mimari yapım aşamaları belirlenerek oluşturulacak mimari plana gerçek boyutlarına göre işlenir. Temel sisteminden başlanarak tüm taşıyıcı birimler de bu doğrultuda belirlenir.
Yerel yönetimlerin bölgelere göre hazırladıkları raporlar ve statik raporları doğrultusunda zeminden çatıya planlama yapıldıktan sonra en önemli aşama, temel işlemidir. Yapının etrafındaki su kuyuları, yeraltı kaynakları, zeminin yapısı, tabakaların derinliği göz önünde bulundurularak temel kazıkları yeterli derinliğe kadar indirilmeli ve üzerine temel inşa edilmelidir. Ayrıca ülkemiz bir deprem bölgesi olduğu için temelde sarsıntının etkilerini hafifletecek teknolojilerden de mutlaka faydalanılmalıdır. Bunun en önemli örneklerinden biri, sismik izolatördür.
Zemin etüdü, statik proje ve uygun temelin ardından yapılması gereken ise yapının taşıyıcı unsurlarının projeye uygun şekilde yapılmasıdır. Güncel deprem yönetmeliği ile belirlenmiş demir ve betonun kullanılması, burada en önemli nokta. Taşıyıcı elemanların beton dökümü sırasında mutlaka ilgili beton sınıfı ve beton vibratörü kullanılmalı, demir kalitesi ve yoğunluğu her aşamada denetlenmelidir.
Bununla birlikte perde beton duvarlar ile deprem kuvvetine karşı yapının direnci artırılmalı, projede gerekli görülmüşse çapraz destekler ile bina çapraz dalgalara karşı güçlendirilmelidir. Bunlara ek olarak çeşitli polimerlerden yapılan fiber takviyeli kaplama malzemeleri ve 3D baskı ile kenetlenebilir şekilde üretilecek yapı malzemeleri gibi yenilikçi inşaat çözümlerine de yer verilmeli.
Kısacası depreme dayanıklı bina inşa etmek için zemini iyi analiz etmek, doğaya meydan okumadan gereklilikleri yerine getirmek, modern tekniklerden ve yenilikçi çözümlerden
Deprem, insanlığın doğa karşısındaki güçsüz halinin en büyük örneklerinden biri. Ne zaman, nerede, nasıl olacağını asla tam olarak bilemediğimiz; ama bilimsel veriler ışığında öngörülerde bulunabildiğimiz bir doğa olayı. Özellikle bizim gibi genç zeminlere sahip bölgelerde hayatın unutulmaz bir gerçeği olmayı başarıyor. Yaşadığımız son büyük afet de deprem gerçeğini asla unutmamamız gerektiğini gösteriyor. Peki, depremler karşısında tamamen çaresiz miyiz, yoksa depreme dayanıklı bina inşa etmek mümkün mü? Aslında hiçbir yapı, depremlere karşı %100 koruma garantisi veremez. Ancak uygun proje, doğru malzeme ve kaliteli işçilik ile depreme karşı yüksek önlemler almak mümkün. Yaşadığımız afette de gördüğümüz üzere çok sayıda bina kolayca yıkıldı. Üstelik birçok yapı, felaketin boyutunu daha da büyütecek şekilde tabiri caizse un ufak oldu. Yani neredeyse hiçbir mukavemet göstermeden oldukları yerde toza dönüştüler. Peki, bu binaların yıkılma nedeni neydi?
Bu büyük facianın afete dönüşmesinde yani binaların yıkılmasında en önemli sebeplerin başında zemin geliyor. Uzun yıllardır yaşam alanı olarak kullanılan zeminlerin büyük bölümü aslında şehirleşmeye uygun değil. Veriler bize gösteriyor ki bu alanlar ağırlıklı olarak kumlu, killi yani yumuşak zeminlerden oluşuyor. Bu da herhangi bir deprem anında sarsıntının çok daha etkili olmasına yol açıyor. Sıvılaşma ile birlikte de bu tip zeminlerdeki binalar adeta temelsiz kalıyor.
Bu da bizi diğer büyük sebebe getiriyor. Zemin etüdü doğru yapılmayan ya da yapılsa bile buna uygun yapılmayan temeller, yapıları depremler karşısında savunmasız bırakıyor. Binaların sismik hareketlerden daha fazla etkilenmesine neden olan bu zayıf temeller nedeniyle deprem anında kısa sürede yıkım yaşanıyor.
Binaların depreme dayanıksız olmasına yol açan bir diğer sebep ise zemine uygun projenin uygulanmaması ve yanlış ya da eksik malzemenin tercih edilmesi. Peki, depreme dayanıklı bina nasıl yapılır?
Depreme Dayanıklı Bina: Yanlışlardan Kaçınmak Yeterli
Kanaatimce bu sorunun cevabı aslında çok basit. Yıkıma yol açan nedenleri alt alta yazdığımızda yapılması gerekenler kolayca anlaşılabiliyor. Örneğin bir yapının depreme dayanıklı olabilmesi için öncelikle zemin etüdünün yapılması ve statik projenin buna uygun şekilde hazırlanması gerekir. İdeal bir projede ilk olarak yapının inşa edilmesi planlanan alanın zemin etüdünün yapılması gerekir. MTA Genel Müdürlüğü jeoloji haritaları, fay hatları, zeminin ve çevresinin jeolojik özellikleri, sismik özellikleri ile birlikte fiziksel-mekanik ve kimyasal özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi sahibi olunmalı.
İncelemeler sonucunda çakıllı zemin, kumlu zemin, killi zemin gibi zemin tiplerinden hangisi tespit edilmişse buna uygun temel işlemi yapılmalı. Özellikle kumlu zeminlerde sarsıntı anında oturma ve sıvılaşma yaşanabileceği için özel işlemler uygulanması gerekir. Sarsıntı nedeniyle oluşan basınç ile suyun toprağa doyması ve yüzeye çıkması olarak özetlenebilecek sıvılaşma, zayıf ya da yanlış temelli yapıların savrulma ve gömülme oranını artıracağı için depremin ortaya çıkaracağı zararı kat kat fazla artırma kapasitesine sahiptir.
Sıvılaşmayı önlemek için zeminde yüksek dayanımlı kolonlar uygulanarak kayma ve gerilmeler azaltılabilir, taş kolon uygulaması ile zeminde sıvılaşmanın önüne geçilebilir, çimento enjeksiyonu ile zemin dayanıklılığı artırılabilir. Ayrıca kazık temel uygulaması ve sıkıştırma işlemiyle de hem zemin iyileştirilebilir hem de binanın temellerinin daha dayanıklı zemine dayanması sağlanabilir. Kısacası bir inşa projesinin en önemli aşaması olan zemin etüdü ile yeraltı tabakalarının durumu ve derinliği, yeraltı sularının derinliği, jeolojik yapı gibi hayati veriler elde edilir. Yapılması gereken ise geoteknik (jeoteknik) raporda yer alan veriler ışığında depreme dayanıklı proje hazırlamaktır.
İnşaat mühendisleri tarafından hazırlanan statik proje ile binanın temeli, taşıyıcıları, kolon ve duvarları, pencereleri, otoparkı yani tüm birimlerinin zemine ve yüke uygun olarak belirlenmelidir. İdeal bir projede ön tasarımın ardından mimari yapım aşamaları belirlenerek oluşturulacak mimari plana gerçek boyutlarına göre işlenir. Temel sisteminden başlanarak tüm taşıyıcı birimler de bu doğrultuda belirlenir.
Yerel yönetimlerin bölgelere göre hazırladıkları raporlar ve statik raporları doğrultusunda zeminden çatıya planlama yapıldıktan sonra en önemli aşama, temel işlemidir. Yapının etrafındaki su kuyuları, yeraltı kaynakları, zeminin yapısı, tabakaların derinliği göz önünde bulundurularak temel kazıkları yeterli derinliğe kadar indirilmeli ve üzerine temel inşa edilmelidir. Ayrıca ülkemiz bir deprem bölgesi olduğu için temelde sarsıntının etkilerini hafifletecek teknolojilerden de mutlaka faydalanılmalıdır. Bunun en önemli örneklerinden biri, sismik izolatördür.
Zemin ile Yapı Arasındaki Bağı Kesmek
Genellikle kauçuk ve çelik plakalardan oluşan sismik izolatörler, yapı ile temel yani zemin arasındaki şok dalgalarını ya da sismik titreşimler karşısında esneklik sağlayan, enerji sönümleyerek titreşimlerin yapının üst kısmı tarafından şiddetli şekilde hissedilmesini önleyen deprem koruma yöntemi olarak tanımlanabilir. Sismik taban izolatörleri sayesinde deprem nedeniyle açığa çıkan sarsıntı ve enerji absorbe edilir, yapıya binen yük azaltılır. Uygun kolon ve perdelerin altına yerleştirilerek yapının zemin ile bağlantısını keser ve yıkıcı etkiyi ortadan kaldırır.Zemin etüdü, statik proje ve uygun temelin ardından yapılması gereken ise yapının taşıyıcı unsurlarının projeye uygun şekilde yapılmasıdır. Güncel deprem yönetmeliği ile belirlenmiş demir ve betonun kullanılması, burada en önemli nokta. Taşıyıcı elemanların beton dökümü sırasında mutlaka ilgili beton sınıfı ve beton vibratörü kullanılmalı, demir kalitesi ve yoğunluğu her aşamada denetlenmelidir.
Bununla birlikte perde beton duvarlar ile deprem kuvvetine karşı yapının direnci artırılmalı, projede gerekli görülmüşse çapraz destekler ile bina çapraz dalgalara karşı güçlendirilmelidir. Bunlara ek olarak çeşitli polimerlerden yapılan fiber takviyeli kaplama malzemeleri ve 3D baskı ile kenetlenebilir şekilde üretilecek yapı malzemeleri gibi yenilikçi inşaat çözümlerine de yer verilmeli.
Kısacası depreme dayanıklı bina inşa etmek için zemini iyi analiz etmek, doğaya meydan okumadan gereklilikleri yerine getirmek, modern tekniklerden ve yenilikçi çözümlerden
