Yapının ayakta kalacak olması can güvenliğini garanti eder mi?

Deprem sonrası ayakta kalmayı başaran tüm binalar depreme karşı dayanıklı bina olarak tanımlanamazlar. Yapısal olmayan sistemlerin deprem sonrası kullanılamaz hale gelmesi demek, söz konusu yapının kullanımını olanaksız olacağı anlamına gelir. Günümüzde depremler sonucu oluşan can kayıplarının ve hasarların %80’den fazlası yapısal olmayan bileşenlerden kaynaklı olarak meydana gelmektedir (Şekil 1).

Örneğin ülkemizde 2016 yılında yaşanmış olan Van Depremi sonrasında hastane binası (yapı) ayaktayken ameliyatların hastane bahçesine kurulan sahra hastanelerinde yapılmış olmasının nedeni hastane içerisinde yer alan yapısal olmayan sistemlerin kullanılamaz hale gelmiş olmasıdır.

Yaşamsal öneme sahip sistemler için sismik koruma yapılmasındaki ana hedef, sistemin depremden hemen sonra hasar görmeden fonksiyonlarını devam ettirmesini sağlamaktır.

Diğer sistemler için sismik koruma yapılmasındaki nedenlerden en önemli olanı tartışmasız şekilde can güvenliği iken, göz ardı edilemeyecek bir başka önemli neden ise oluşabilecek hasarları minimum düzeyde tutabilmektir. Örneğin yangın söndürme tesisatı yaşamsal öneme sahip sistemler içerisindedir. Yangın tesisatının sismik korumasında, deprem meydana geldikten sonra da yangın tesisatında herhangi bir değişiklik ya da onarım yapılmasına gereksinim duyulmadan tesisatın fonksiyonlarına devam edebilmesini güvence altına almak amaçlanmaktadır. Endüstriyel tesislerde bulunabilecek kızgın su ve yağ hatları, insan sağlığını tehdit edebilecek gaz hatları gibi yapısal olmayan bileşenler de yaşamsal öneme sahip sistemler içerisindedir.

Buna ek olarak, tesisin kullanım amacı da hangi bileşenlerin yaşamsal önem arz edeceği konusunda çok önemli bir yere sahiptir. Örneğin bir hastane ya da kriz yönetim merkezi gibi bir tesis için tüm yapısal olmayan bileşenler “yaşamsal öneme sahip sistemler” nitelendirilmektedir. Zira bu gibi tesislerin, ne yaşanmış olursa olsun, hizmet vermeye devam etmesi amaçlanmaktadır.

Yapısal olmayan sistemlerin önemi

Tüm binalar yapısal ve yapısal olmayan bileşenlerden oluşmaktadır. Binaları insan vücuduna benzetecek olursak yapısal bileşenleri iskelet sistemi, yapısal olmayan bileşenleri ise dolaşım sistemi (tesisat hatları) ve organlar (ekipmanlar) şeklinde tanımlayabiliriz.

Yapısal bileşenleri binanın ayakta durmasını sağlayan temel, kolonlar, kirişler, döşemeler, perde duvarlar olarak tanımlamak mümkündür. Geriye kalan tüm parçalar yapısal olmayan bileşenleri ifade etmektedir. Bunları 3 ana kategoriye ayırabiliriz:

• Mimari Yapısal Olmayan Bileşenler: Asma tavanlar, tuğla ya da alçıpan duvarlar, seperatörler, dış cephe kaplamaları, çatı sistemleri, camlar, yükseltilmiş döşemeler bu kategorinin içerisinde yer alan bileşenlerden bazılarıdır.
• Elektromekanik Yapısal Olmayan Bileşenler: Jeneratörler, trafolar, klima santralleri, kazanlar, pompalar, soğutma kuleleri gibi mekanik ve elektrik ekipmanlar ile yangın, havalandırma, ısıtma & soğutma, kablo tavası, busbar hatları gibi tesisat bu kategoride yer almaktadırlar.
• Hareketli Eşyalar: Bina içerisinde bulunan mobilyalar ve bilgisayarlar, televizyonlar, beyaz eşyalar, el aletleri vb. gibi birçok bileşen de bu kategori içerisine girmektedir.

Şekil 1. Binalarda deprem hasarlarının dağılımı

Konunun daha net anlaşılabilmesi ve neyle karşı karşıya olunduğunun net olarak bilinmesi açısından aşağıda yer alan yapısal olmayan sistemlerin hasar görüntüleri incelenebilir.

Resim 1. Aydınlatma ve asma tavan sistemlerinde meydana gelen hasar örnekleri

Resim 2. Serbest olarak zemine oturan ve asılı ekipmanlarda meydana gelen hasar örnekleri

Resim 3. Ekipman-boru bağlantılarında ve tesisat hatlarında meydana gelen hasar örnekleri

Yapısal olmayan sistemlerin depreme karşı korunması

Yapısal olmayan sistemlerin depreme karşı korunmasının en kolay yolu bu sistemleri yapıya sabitlemekten geçmektedir. Ama maalesef bu yöntemi her zaman uygulamak mümkün değildir. Özellikle yaşam alanlarına komşu olan mahallerde yer alan ve titreşim yayan ekipmanlarda ve bu ekipmanlardan çıkan tesisat hatlarında titreşim yalıtımı çoğunlukla uygulanmaktadır. Titreşim yalıtımının mantığını en basit şekilde, titreşim kaynağını ve ona bağlı elemanları yüzer hale getirmek ve yapıdan ayırmak olarak belirtebiliriz. Bu durum deprem koruması penceresinden bakıldığında tam bir felakettir. Şöyle ki; yüzer hale gelmiş ve yapıyla bağlantısı kesilmiş bileşenleri artık yapıya sabitleme şansımız kalmamasına ek olarak (sabitleme halinde titreşim köprüsü yaratılmış olur) bina ile hiçbir bağlantısı kalmamış bu bileşenler deprem yüklerine karşı daha da savunmasız hale gelmiş olurlar. Titreşim yayan ekipman ve dağıtım hatlarının deprem koruması için sabitleme yapılamadığından, bu gibi bileşenlerin deprem yükleri altındaki hareketlerini sınırlama yoluna gidilmiştir. Literatürde sıkça geçen sismik sınırlama olgusu bu şekilde ortaya çıkmıştır.

Yapısal olmayan bir bileşeni ister sabitleme ister sınırlama yolu ile depreme karşı korumak için öncelikle kullanılmakta olan yönetmeliğe göre bir tasarım deprem yükü hesaplaması yapılır ve bileşenin tasarım deprem yükünü yenebilecek güçte dübel, sınırlayıcı vb. ekipmanlarla depreme karşı korunması sağlanır. Günümüz teknolojisi henüz gerçekleşmemiş olan depremlerin meydana getireceği kuvveti bilmemize olanak vermediğinden, bu söz konusu tasarım deprem yük formülleri ampirik parametreler yardımıyla deprem ivmesinin hesaplanmadı esasına dayanmaktadır.

Usta tecrübesine dayalı seçimlerle yapılmış uygulamalar ve/veya sahada artan malzemelerden gelişigüzel imal edilmiş sınırlama elemanları ile ortaya çıkabilecek sonuçlar aşağıdaki fotoğraflarda görülmektedir:

Resim 4. Gelişigüzel sismik sınırlama uygulaması

Resim 4’te saha imalatı sismik sınırlandırıcılar yardımıyla yapılmış olan bir deprem korumasının sismik aktivite sonrasındaki hali görülmektedir. Doğru şekilde ve dayanımda tasarlanmamış sınırlandırıcılar deprem yüklerine karşı koyamamış ve cihaz titreşim izolatörleri üzerinden kayarak ötelenmiş, bağlantılarını koparmış ve hizmet veremez hale gelmiştir.

Resim 5. Hatalı sismik koruma uygulamaları

Resim 5’te hatalı tasarım sonucu meydana gelmiş hasarlar görülmektedir. Soldaki görselde sismik izolatörlerin kaide bağlantılarının yapılmadığı ve sonuçta ekipmanın izolatörler üzerinden devrildiği görülmektedir. Sağdaki görselde ise sismik izolatörü kaideye bağlayan dübeller kaide kenarına çok yakın monte edilmiş olduğundan yanal deprem yükü altında kaideyi patlatarak cihazın kullanılamaz hale gelmesine yol açmıştır.

Deprem koruması için yapılacak tasarımın mutlaka konusunda uzman mühendislerce yapılmış olması ve kullanılacak tüm malzemelerin mutlaka bağımsız kuruluşlarca test edilmiş ve onaylanmış ürünler olması gerekliliğidir.

Unutulmamalıdır ki deprem koruması sistemine “devreye alma testi” yapılması olanaksızdır ve bu sistem ilk gerçek sınavını gerçek bir doğal afet sırasında verecektir.

Sonuç olarak günümüzde yapılar, deprem yönetmeliklerine uygun olarak inşa edilmek zorundadırlar. Dolayısıyla olası bir depreme karşı dayanım gösterecek performansa da bu vesile ile haiz olmak durumundadırlar. Fakat, bu olası depremde yapının ayakta kalması demek, can güvenliğinin tam anlamıyla sağlanmış olması anlamına katiyen gelmemektedir. Yapısal olmayan sistemler için de mutlaka gerekli tedbirler alınmalı, bu sistemlerin olası bir depremde insana zarar verebilecek bir unsur haline gelmesi engellenmelidir. Ancak bu sayede can güvenliğinin tam olarak sağlanmasından bahsedilebilir.

https://www.sismikmarket.com/kategori/sismik-koruma-urunleri