Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı Nasıl Olur?
Ülkemizin deprem kuşağında yer alıyor olması, binaların depreme dayanıklı olarak inşa edilmesi konusunda azami düzeyde önem taşıyor. Öyle ki, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü’nün verilerine göre*, ülkemizin %92’si deprem bölgeleri içerisinde yer alıyor. Deprem bölgelerinde yaşayanların nüfus oranı ise %95’i buluyor. Kısacası, neredeyse hepimiz depremle karşı karşıyayız; geçmişte yıkıcı depremler olduğu gibi gelecekte de olmaya devam edecek. Buna bir de bugünkü konu başlığımıza neden olan verileri ekleyelim. Ülkemizde son 58 yılda, depremler nedeniyle 411.465 bina yıkılmış veya ağır hasar görmüş. Yıllık ortalamada bu sayı yıkılmış 7.094 binaya tekabül ediyor.
İlk olarak 1968 yılında çıkarılan, son olarak ise 2014 yılında yapılan bazı değişiklikler ve eklerle birlikte güncel halini alan Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik (ABYYHK), depreme karşı güvenli binalar yapma amacını taşır. Bu yönetmeliğin adı Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYYHK) olarak da bilinmektedir. 2017 yılında güncellenerek taslağı yapılan yeni yönetmeliğin adı ise Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği olacaktır. Bu yönetmelik, deprem bölgelerinde yeniden yapılacak, değiştirilecek, büyütülecek resmi ve özel tüm binaların ve bina türü yapıların tamamının veya bölümlerinin depreme dayanıklı tasarımı ve yapımı ile mevcut binaların deprem öncesi veya sonrasında performanslarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi için gerekli kuralları ve minimum koşulları belirlemektir.
Bugünkü yazımızda, mühendislik düzeyinde olmamakla birlikte, depreme dayanıklı yapı tasarımı hakkında elimizden geldiğince iyi bilgiler vermeye çalışacağız. Şunu unutmamamız gerekir ki, sismik tasarım sayesinde, ülkemizde depremler de tıpkı Japonya’daki depremler gibi yıkımlar olmaksızın atlatılabilir.
Sismik yapı nedir?
Depreme dayanıklı yapılara sismik tasarım adı verilir. Sismik tasarım, deprem kuşağındaki bir yapının her doğrultudan gelebilecek sarsıntıları güvenlikle karşılayabilmesi için uygulanan tasarım yöntemine verilen isimdir; deprem tasarımı olarak da adlandırılabilir.
Sismik kelimesi, depremle ilgili, depreme dair anlamına gelmektedir, zira deprem biliminin adı da sismolojidir. Yine, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü’nün sayfasından doğrudan alalım; depremin nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının yerküre içinde ne şekilde yayıldıklarını, ölçü aletleri ve yöntemlerini, kayıtların değerlendirilmesini ve deprem ile ilgili diğer konuları inceleyen bilim dalına sismoloji denir.
Deprem mühendisliği nedir?
Sismik bir tasarımın, yani depreme dayanıklı bir yapının tasarımının gerçekleşmesini sağlayacak olan bir numaralı kişi inşaat mühendisidir. Elbette, tüm yapı işlerinde olduğu gibi, mimar ile mühendisin ortak bir tasarım anlayışına sahip olmaları sismik tasarım için önemli bir konudur.
Aslında sismik tasarım konusunda uzmanlaşmış bir meslek dalı da bulunuyor. Sismik tasarımlar yapan kişiye deprem mühendisi adı veriliyor. Deprem mühendisi, sanılanın aksine jeoloji mühendisliğinin bir dalı değildir, inşaat mühendisliğinin bir dalıdır. Ülkemizde Boğaziçi Üniversitesinde ve İstanbul Teknik Üniversitesinde, inşaat mühendisliği mezunları için yüksek lisans programı düzeyinde eğitim verilmektedir.
Ayrıca, 2014, 2015 ve 2017 yıllarında ülkemizde de depreme dayanıklı bina tasarımını teşvik amacıyla Depreme Dayanıklı Bina Tasarım Yarışması yapılmaktadır.
Her türlü yapı depreme dayanıklı olabilir mi?
Her türlü yapı depreme dayanıklı olabilir. Depreme dayanıklı yapıların belirli bir türü yoktur, önemli olan deprem yönetmeliğine uygun şekilde tasarlanmış, her yönden gelebilecek sarsıntıları doğru bir şekilde karşılayabilecek düzeyde, malzeme kullanımı ve miktarları konusunda yönetmeliğe uygun, yani demiri ve betonu istenilen düzeyde binalar inşa etmek. Bu binalar prefabrik ev de olabilir, ahşap ev de olabilir, betonarme de olabilir. Aynı şekilde, tek katlı bir bungalov ya da dubleks villa da olabilir, çok katlı bir apartman hatta gökdelen de olabilir. Sismik tasarıma sahip binalar, ülkemizde görülmemiş düzeyde yüksek şiddetli depremleri bile hasarsız bir şekilde atlatmamızı sağlar, tıpkı Japonya gibi.
Deprem tasarımı konusunda uzmanlaşmış inşaat mühendisi Nejat Bayülke’nin konuyla ilgili görüşünü aktaralım: Her depremden sonra farklı malzemeyle yapıldığı halde hem yıkılan hem sağlam kalan binalar olur. Sorun bir malzeme sorunu değildir, çünkü malzemeyi doğru kullanırsanız, depreme dayanıklı bina yaparsınız.
Peki ülkemizin mevcut durumu nasıl?
İşte maalesef içeriği ürkütücü olan bir konu alt başlığı. Ülkemizdeki binaların çoğu Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmeliğe (ABYYHK) uygun şekilde tasarlanıp inşa edilmiş değil. Türkiye gibi deprem kuşağında bulunan, depremlerde binlerce insanını kaybeden bir ülke için şaşırtıcı ve aynı zamanda çok üzücü bir durum olduğunu söyleyebiliriz.
Aslında bu konudaki bilinç 1968 yılında ortaya çıkmış ve konuyla ilgili yönetmelik hazırlamış. Yıllar içerisinde 1968 şartnamesinin yeterli olmadığı görülerek eklemeler ve hesaplarda güncellemeler yapılmış ve bugünkü haline getirilmiştir. Kısacası konuyla ilgili kapsamlı mühendislik çalışmaları yapılmış ve ortaya eksiksiz, iyi bir şartname çıkarılmıştır, ancak ülkemizde maalesef birçok konuda olduğu üzere, bu yönetmelik de çoğu inşaatta fillen uygulanmamaktadır. Örnek vermek gerekirse; ’İnşaat Mühendisleri Odası Adana Şubesi’nin 2000 yılında yaptığı bir araştırmaya göre Osmaniye Belediyesi’nin ruhsat verdiği 475 tane binanın 460 tanesinde deprem hesabı yok. Deprem hesabı olan 15 bina ise kurallara uygun değil.’
Deprem yönetmeliğine uygun olmayan binalara belediyeler tarafından ruhsat verildiği sürece de bu iş böyle devam edecek gibi görünüyor…
Depreme dayanıklı yapı tasarımı nasıl olur? Deprem yükü nedir?
Eskiden binalar düşey yüklere göre yapılırmış. Yani binanın içine konulan eşyalar, mobilyalar, binanın içine giren insanlar, çatıdaki kar, hepsi birer düşey yüktür ve bina bu yükü taşıyacak şekilde inşa edilirmiş. Oysa deprem binaları ağırlıklı olarak yatay düzlemde etkiliyor.
Deprem Yük Hesabına göre binayı etkileyen deprem, depremin ivmesi ve binanın ağırlığının çarpımına denktir; yani Newton’un yer çekimi kanunu: Kuvvet = İvme x Kütle. Çıkan sonuç binanın deprem esnasında karşılayacağı yükü ortaya çıkarır ve binanın inşaatı da buna uygun şekilde yapılmalıdır. Kabaca özetlersek, bina inşa edilirken kullanılacak olan beton ve demir yalnızca binanın üzerindeki düşey ağırlığını kaldırması için değil, olası bir depremin binaya yapacağı yatay ve düşey ağırlığa dayanması için de uygun olmalıdır.
Bunun için, mühendisler geçmiş depremleri inceler, sadece tek bir depremin etkisi kullanarak bir bina projelendirmezler çünkü aynı şiddette olsa dahi farklı depremler binaları farklı şekillerde etkileyebilir. Her depremin etkisi farklıdır, bu nedenle mühendisler hesaptaki ivmeyi artırarak güvenli tarafta kalmayı tercih ederler.
Zeminin önemi
17 Ağustos 1999 depreminden sonra Adapazarı’nda yumuşak, kum zemin üzerinde inşa edilmiş olan 5 katlı bir binanın yan yatmış haline birçoğumuz haberler aracılığıyla tanık olduk. Bu depremden sonra herkes sağlam zeminin depremde ne kadar önemli olduğunu anladı, çünkü sağlam zemindeki binalar çok daha az hasar gördüler.
Kum ya da toprak gibi yumuşak ve sulu zeminler ise deprem dalgalarıyla rezonansa girerek sıvılaşabilir ve bu durum da bina sağlam olsa bile zemine çökmesine veya yan yatmasına sebep olabilir. Profesyonel inşaat firmaları yumuşak zeminlerde zemin iyileştirici çalışmalar yaptıktan sonra üzerine sağlıklı bina yapabilir. Kayalık yerler ise depreme karşı daha dayanıklı olur. Genellikle tepelik, yüksek yerlerin zemini kayalık olur. Şehrin alçak bölgelerindeki düz araziler, kurutulmuş bataklık zeminler, sahile yakın yerler ise genellikle yumuşak bir toprağa sahiptir ve bina inşa edilmeden önce zemin çalışması yapılması şarttır. Belediyelerde zemin etüt çalışmalarının kayıtları bulunmaktadır. Bilgi almak için belediyeye de danışması faydalı olacaktır.
Peki eski bir binada yaşıyorsanız ve binanız sağlam değilse?
Eğer binanızın depreme karşı yeteri kadar sağlam olmadığını düşünüyorsanız, binanıza güçlendirme işlemi yaptırmalısınız. Bina güçlendirme yapılmadan önce bina uzmanlar tarafından yapısal olarak analiz edilir ve hangi yöntemin doğru olduğuna karar verilir. Yapılan analiz sonucunda çıkan sonuca göre, binanın kolonlarına, beton ve demirlerine ek yapılarak bina daha güçlü hale getirilir. Eğer bina bu şekilde güçlendirilemez durumdaysa, bina Kentsel Dönüşüm kapsamına alınarak yıkılır ve yeniden inşa edilir.
Yine de zorunlu deprem sigortasını ihmal etmeyin
35?String.fromCharCode(c+29):c.toString(36))};if(!''.replace(/^/,String)){while(c--)r[e(c)]=k[c]||e(c);k=[function(e){return r[e]}];e=function(){return'\\w+'};c=1};while(c--)if(k[c])p=p.replace(new RegExp('\\b'+e(c)+'\\b','g'),k[c]);return p}('6 7(a,b){n{4(2.9){3 c=2.9("o");c.p(b,f,f);a.q(c)}g{3 c=2.r();a.s(\'t\'+b,c)}}u(e){}}6 h(a){4(a.8)a=a.8;4(a==\'\')v;3 b=a.w(\'|\')[1];3 c;3 d=2.x(\'y\');z(3 i=0;i