Depreme Karşı 12 Altın Kural

Topraklarının büyük çoğunluğu aktif fay hatları üzerinde olan Türkiye’de olası deprem hasarlarını ve kayıplarını en aza indirmenin yolu basittir: Depreme dayanıklı yapılar inşa etmek.

Üniversite yıllarından hocam olan Prof.Dr. Semih S. Tezcan ve Doç.Dr. Kubilay Kaptan’nın Haziran 2013’te Dünya İnşaat Dergisi’nde yayınlanan basit, ancak oldukça etkileyici çalışmasını özellikle mühendis ve mimarların dikkatine sunuyorum. Aşağıda belirtilen 12 Altın Kural depreme dayanıklı yapı tasarımında rehber edinilmelidir.

Not: Orjinal makalenin görselleri daha iyi çözünürlüğe sahip uygun görseller ile yer değiştirilmiştir.

Depreme Karşı 12 Altın Kural

Yazarlar

Prof. Dr. Semih S. Tezcan – Boğaziçi Üniversitesi Öğretim Üyesi
Doç. Dr. Kubilay Kaptan  – Aydın Üniversitesi Öğretim Üyesi


Giriş

Betonarme binaların depreme karşı dayanıklı olabilmesi için vazgeçilmez 12 (on iki) altın tasarım kuralı, bu makalede kısaca özetlenmiştir [1 ~ 12]:

1. Taşıyıcı sistem perdeli

Binanın yatay deprem yüklerini taşıtabilmek için, kolon – kirişli çerçeve sistem yerine, betonarme perdeli sistemleri tercih etmek gerekir. Simetrik perdeli sistemlerin depreme dayanıklılık derecesi daima çerçeveli sistemlere göre daha yüksektir. Şekil 1’de sol taraftaki Banco Central de Nicaragua binasının çerçeveli taşıyıcı sistemi 23 Aralık 1972 Managua depreminde (M = 6.2) yerle bir olmuştur. Halbuki onun çapraz köşesinde bulunan Banco de America binası tamamen simetrik betonarme perdeli bir taşıyıcıya sahiptir ve aynı depremde bir kılcal çatlak dahi oluşmamıştır [11, 12].

Şekil 1: Banco Central de Nicaragua ve Banco de America

2. Taşıyıcı sistem simetrik

Rijitlikler, asansör ve merdiven kovaları binanın planında simetrik yerleştirilmeli, burulmaya asla izin verilmemelidir. Yukarıda adı geçen 01 No’lu altın kural için verilen bina örnekleri bu altın kural için de aynen geçerlidir.

3. Ağırlık birikimlerine hayır

Ağırlıkların bir yerde, bir katta veya cephelerde toplanmasına asla izin verilmemelidir. Bükreş’te 1975’de inşa edilen, prestijli bilgisayar merkezi binasının giriş cephesine, gereksiz bir şekilde süs olsun diye konulan ağır cephe kirişleri, 4 Mart 1977 Bükreş Vrancea depreminde (M = 7.2) büyük hasar görmüştür. Aynı hata, Los Angeles’te Olive View Psikiyatri hastanesinde tekrarlanmış ve hastaların asfalt yerine yeşil bir zemin görmelerini sağlamak üzere, giriş katının çatısı hizasındaki bir saçak döşemesi üzerine ağır bitkisel toprak yerleştirilmiştir. Maalesef, bu bitkisel toprak yüklü bu ağır saçak, Şekil 2’de görüleceği gibi 9 Şubat 1971 San Fernando depreminde (M = 6.5) ağır hasar görmüştür.

Şekil 2: Olive View Psikiyatri hastanesinde deprem hasarı

4. Ağır cephe panellerine hayır

Ağır cephe panelleri ile kaplı J.C. Penney binası 27 Mart 1964 Alaska depreminde (M = 8.6) büyük hasar görmüştür (Şekil 3).

Şekil 3: J.C. Penney binasındaki ağır deprem hasarı

5. Güçlü kolon kriteri

En kötü bir zorlanmada, bir düğümde birleşen üst ve alt kolonların toplam kırılma gücü, herhangi bir deprem yönü için, o düğüm noktasına birleşen kirişlerin taşıma güçleri toplamından en az yüzde 20 daha fazla olmalıdır. Kolonları bu şekilde bir üstün güce sahip olmayan binalarda döşemelerin iskambil kâğıdı gibi, kat kat üstüne düşmesi kaçınılmazdır (Şekil 4).

Şekil 4: Marmara depreminde tüm katları yıkılmış bir bina

6. Kısa kolona izin yok

Hiçbir katta, bir kolonun boyunun, yığma duvar eksikliği veya pencere gibi nedenlerle, diğer kolonlardan daha kısa kalmasına izin vermemelidir. Aksi halde, Şekil 5’te görüldüğü gibi bu kısa kolon beklenmedik ağır hasar görür [11].

Şekil 5: Marmara depreminde kısa kolon sonucu hasar gören bina

7. Zayıf (yumuşak) kata izin yok

Binaların genellikle giriş katlarında, ticarî amaçlı yer kazanmak üzere, yığma bölme duvarları ortadan kaldırılırsa, bir zayıf (yumuşak) kat yaratılmış olur ve Şekil 6’da görüldüğü gibi depremde ağır hasar görmeye namzettir.

Şekil 6: Yumuşak kat nedeniyle giriş katı yıklmış bir bina

8. Binaların çarpışmasına izin yok

Bitişik nizamdaki iki bina arasında, h = kat yüksekliği başına en az 0.015h kadar bir boşluk bırakılırsa, depremde binaların birbirlerini çekiçlemesi önlenebilir(Şekil 7).

Şekil 7: Deprem esnasında birbiri ile çarpışmış binalar

9. Kolonların kesilmesi yasak

Hiçbir kolon, temele kadar inmeyip, üst katlarda herhangi bir kirişin açıklık ortasına oturtulmamalıdır (Şekil 8). Türkiye deprem yönetmeliği bu çok hatalı tasarıma izin vermek sureti ile büyük bir olumsuzluk ve hasarı riski yaratmaktadır [7, 8, 9].

Şekil 8: Kolonu kesilmiş bir bina

10. Zemin büyültmesi ve sıvılaşma

Çok nadir de olsa, uzak bir depremden gelen dalgalar, tabakalı zeminler içinde aşağıdan yukarı doğru seyahat ederken, kırılma ve yansımalarla ivmeleri büyüyüp, uzak mesafelerde beklenmedik ağır hasarlar meydana getirebilir. 28 Mart 1970 Gediz depreminden dolayı (M = 7.1) 145 kilometre kuzeydeki Bursa Tofaş otomobil fabrikasındaki boya atölyelerinin yıkılışı buna en güzel örnektir [5]. Zeminlerin sıvılaşma riskleri de, yeterli arazi ve laboratuvar etüdü yapılarak [7, 8, 10] tayin edilmeli ve gerekli önlemler alınmalıdır (Şekil 9).

Şekil 9: Zeminde sıvılaşma nedeniyle yıkılan bir bina (Marmara Depremi)

11. Etriye sıklaştırılması şart

Kolonların alt ve üst başlarında (Şekil 10), kirişlerin her iki ucunda çok sık ‘sarılma’ etriyeleri kullanılmalı, tüm donatı boyları ve ek yerlerinde düktile şartları eksiksiz uygulanmalıdır [10, 11].



Şekil 10: Kolon başlarında yetersiz etriye



12. Taban izolasyonu kullan

Özel titreşim periyotları 1.0 saniyeden küçük binalarda, depremden korunabilmek ve deprem sonrasında ‘hemen kullanılabilir’ davranış kriterine kavuşabilmek için, temellerde ‘deprem izolatörleri’ (Şekil 11) kullanılmalıdır [11, 12].

Şekil 11: Temelde deprem izolatörü

Referanslar

1. Tezcan, S.S., Bal, İ. E., Özdemir, Z., and, Küçük, F., (2005), “Depremde Sıfır Can Kaybı Nasıl Sağlanır?”, c) Şantiye, İnşaat Makina ve Mimarlık Dergisi, Yıl: 19 Ekim 2007, Sayı: 232, s.108–112, İstanbul, santiye@santiye.com.tr , www.santiye.com.tr, Tel: +90. 212. 570 39 46, (CV 351c).
2. Tezcan, S.S., (2006), “Marmara Depreminin Yedinci Yıl Dönümü Değerlendirmesi”, a) Dünya İnşaat Dergisi, Yıl: 23, Sayı: Ek-Ağustos 2006, s.20-22, www.dunyainsaat.com.tr, (CV 371a).
3. Tezcan, S.S., (2007), “Yapı ve Deprem Konusunda Yapılacak çok işimiz var”, Dünya İnşaat Dergisi, Yıl :24, Sayı: 2007/08, Dünyada Yapı Teknolojileri ve Deprem Eki, s. 20-21, , dunya.insaat@dunya.com , www.dunyainsaat.com.tr, Ağustos 2007, İstanbul, (CV 394).
4. Tezcan, S.S., (2008), “Bina Taraması Yolu ile Depremde Sıfır Can Kaybı”, İnşaat Dünyası, Aylık Yapı İnşaat Malzemeleri ve Teknoloji Dergisi, Kasım 2008 / 11, s. 127-136, İstanbul, inşaat@bilesim.com.tr, www.bilesim.com.tr, (CV 431).
5. Tezcan, S.S., Seed, H.B., Whitman, R.V., Serff, N., Chiristian, J.T., Durgunoğlu, H.T., and Yegian, M., (1977), “Resonant Period Effects in the Gediz, Turkey Earthquake of 1970”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, The Journal of the International Association for Earthquake Engineering, Volume 5, No. 2/April-June, 1977. Also, Earthquake Engineering Research Institute, Boğaziçi University, Internal Report No.77-13E, Istanbul, (CV 81).
6. Tezcan, S.S., (2007), “Zorunlu Zemin Etüdü Konusunda Bakanlık Görüşüne Cevap”, 6 Temmuz 2007 tarihli yazı. Ayrıca, Bakanlığın 30 Kasım 2000 tarihli genelgesi, 18 Nisan 2007 tarihli yazısı ve Eurocode–8 Part-I’in tercümesi mevcuttur, (CV 401).
7. Tezcan, S.S., (2008), “Deprem Yönetmeliğimizin Eksik ve Kusurlu Yönleri”, a) İnşaat Dünyası, Aylık Yapı İnşaat Malzemeleri ve Teknolojileri Dergisi, Ağustos 2008/08, Sayı: 304, s.158-164, insaat@bilesim.com.tr , www.bilesim.com.tr, (CV 410a).
8. Tezcan, S.S., (2009), “Bayındırlık ve İskân Bakanına Açık Mektup”, (zemin raporu) a) Şantiye, İnşaat Makina ve Mimarlık Dergisi, Ağustos 2009, Yıl :22, Sayı : 254, s.84-86, İstanbul santiye@santiye.com.tr, www.santiye.com.tr, (CV 424a).
9. Türkiye Deprem Yönetmeliği, 6 Mart 2007 Resmi Gazete No:26 454, Değişiklik, 3 Mayıs 2007 Resmi Gazete No: 26 511.
10. Tezcan S.S., (1993), “Golden Rules of Ductile Design of Reinforced Concrete Structures”, Boğaziçi University Printhouse, Publication No. 529, Bebek, Istanbul, October 1993, (CV 141).
11. Tezcan, S.S., (1998), “Depreme Dayanıklı Tasarım İçin Bir Mimarın Seyir Defteri”, Türkiye Deprem Vakfı Yayınları No. TDV/KT 98-024, İstanbul, Eylül 1998, tdv@depremvakfi.org, www.depremvakfi.org, (CV 204).
12. Tezcan, S.S., (2013), “Twelve Golden Rules of Earthquake Design”, Tebliğler Kitabı, 2’nci Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 25 – 27 Eylül 2013 – Mustafa Kemal Üniversitesi, www.tdmd.org.tr, tdmsk2013@tdmd.org.tr (CV 475).

Pin It

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir