Röportaj: Göksal SERDAR
Deprem izolasyonunu; çok basit olarak yapının zemin ile bağlantısını keserek, yapıyı depremin yıkıcı etkisinden sakınmak olarak tanımlanıyor. Deprem izolatörleri ise, yapı ile zemin arasına yerleştirilen yatayda oldukça esnek, düşeyde ise yapı ağırlığını taşıyacak kadar rijit yapısal mesnetlerdir. Literatürde deprem izolasyonu yerine deprem yalıtımı, sismik izolasyon, taban yalıtımı veya taban izolasyonu gibi isimler de kullanılabiliyor. Benzer şekilde deprem izolatörleri yerine sismik izolatör, yalıtım birimi, taban izolatörü gibi isimler de kullanılıyor. Deprem İzolasyon Derneği Başkanı Dr. Bahadır Şadan ile deprem yalıtımı ve deprem izolatörleri üzerine konuştuk.
Deprem Yönetmeliğine göre projelendirilen binalar depreme karşı güvenli değil mi? Neden deprem izolatörüne ihtiyaç duyuyoruz?
Geleneksel (konvansiyonel) yöntemlerle inşa edilmiş binalar deprem esnasında deprem enerjisini, kolon kiriş gibi yapısal elemanlarında oluşan hasar ile sönümler. Deprem yönetmeliğine göre inşa edilmiş bir bina aslen depremde hasar görecek şekilde tasarlanır. İnşaat mühendisleri “kapasite tasarımı (capacity design) dediğimiz bir tasarım felsefesi ile depremde oluşacak bu hasarın yeri ve miktarını sınırlamak ile yükümlüdür. Ulusal ve uluslarası bütün deprem yönetmeliklerinde, yapısal tasarımdaki öncelikli amaç bina yıkılmadan bina da yaşayanların can güvenliğinin sağlanmasıdır. 2007 yılındaki deprem yönetmeliğinde (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik) bu performans hedefi “Can Güvenliği” olarak tanımlanırken, 2018 Deprem yönetmeliğinde (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) bu performans hedefi “Kontrollü Hasar” olarak tanımlanmaktadır. Bu daha açık olarak şu anlama geliyor. Çok yüklü paralar vererek satın aldığınız, deprem yönetmeliğine yüzde 100 uyumlu olarak inşa edilmiş bir konut, bina, ofis vb., satın alışın ardından olacak kuvvetli bir depremde bir daha kullanılamayacak şekilde hasar görebilir veya güçlendirilmesi gerekebilir. Binan tamamen yıkılmadığı sürece ne mühendise, ne inşaat firmasına dava açabilirsiniz. Çünkü geleneksel yöntemler ile inşa edilen binalar kuvvetli yer hareketlerinde hasar görecek şekilde tasarlanırlar. Sismik izolasyonlu bir yapı ise geleneksel binaların tasarlandığı deprem seviyesini “sıfır” hasar ile atlatırlar. Bu deprem seviyesinde ne binanın taşıyıcı sisteminde ne de muhteviyatında bir hasar beklenmez. Hatta sıradan binaların tasarlandığı deprem düzeyinin yaklaşık 1.5 katı büyüklüğünde olacak bir depremde de izolatörlerde bir hasar olmaması beklenir. Bu kadar büyük, coğrafyada değişikliklere yol açabilecek bir depremde, hemen hem tüm binalar ağır hasar görüp yıkılırken, deprem izolatörlü binalarda onarılabilir düzeyde hasar görmek mümkün olacaktır. Tabi bu bahsedilenlerin hepsi doğru bir mühendislik ve kontrollü üretim ile mümkün olacaktır.
Hangi binalara deprem izolasyonu uygulanmalı?
Literatüre ve genel söyleme bakıldığı zaman deprem sonrası kullanılması gereken hastaneler, kamu binaları, okullar, veri merkezleri, ulaşım yapıları vb. yapılarda deprem izolasyonunun çok önemli olarak vurgulandığını görebilirsiniz. Japon Deprem İzolasyon Derneği Başkanı Prof. Dr. Akira Wada ise bu konuda şöyle der: “En önemli bina benim yaşadığım binadır çünkü deprem sonrasında en çok ihtiyaç duyacağım ve sığınacağım bina içinde yaşadığım konut olacaktır. Bu nedenle deprem izolasyonu sadece “önemi yüksek” binalar değil konutlarda da uygulanmalıdır”. Ben de aynı düşüncedeyim. Yakın gelecekte çevremizde birçok deprem izlolasyonlu konut göreceğimize eminim. Bunun için öncelikle farkındalığın ve dolayısı ile talebin artması gerek. Eminim yakın zamanda insanlar ev alımında, sadece görsele değil, aynı zamanda deprem izolasyonlu olup olmadığına göre de karar verecekler.
Hangi deprem izolatörünü tercih etmeliyiz? Hangisi daha iyi?
Aslında bunun net olarak bir cevabı yok. Her izolatör tipinin duruma göre artıları ve eksileri olabiliyor. Genel olarak her izolatör tipi ile ilgili görüşlerim şöyle: Yüksek sönümlü kauçuk üretimi, yıllarca sürecek araştırma geliştirme çalışması gerektiren bir iş. Sönüm oranı yüzde 100 kayma birim şekil değiştirmesinde sönüm oranı yüzde 10'un üzerinde olan elastomerler yüksek sönümlü olarak adlandırılıyor. Yüksek kalite ve mühendislik gerektiren bir iş olduğu için üretici sayısı sınırlı. Aynı zamanda uygulamada mühendislik hesapları da diğer izolatörlere göre zor olduğu için çok tercih edilmiyor. Kauçuk izolatrler arasında en çok kullanılan kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlerdir. Burada yapısal tasarım için ihtiyaç duyulan ek sönüm izolatörün içerisine yerleştirilmiş kurşun tıpanın elastik ötesi şekil değiştirmesi ile sağlanıyor. Bu tip izolatörlerin üretimi ve mühendislik hesapları nispeten daha kolay olduğu için çok daha fazla uygulama alanı buluyor. Kauçuk izolatörler genel olarak uygulama sonrası bakım gerektirmedikleri (veya minimum oranda) için avantajlı oluyorlar. Ayrıca suya maruz kalması muhtemel (su problemi olan temeller) yerlerde de bu tip izolatörler tercih edilebilir. Sürtünmeli izolatörlerin iki büyük avantajı bulunmaktadır. Bunlardan ilki burulma düzensizliği olan binalarda, sürtünme doğası gereği ağırlık merkezi ile yalıtım sistemi rijitlik merkezi çakıştığı için ek hesaba gerek yoktur. Bir diğeri de yalıtım sistemi özellikleri (etkin periyot, sönüm, etkin rijitlik, izolatör yer değiştirmesi vb.) üst yapı ağırlığından bağımsız olarak hesaplanabilmektedir. Tüm parçaların üretimi daha kolaydır fakat piyasadaki tüm kayıcı malzemeler patent hakları ile korunmaktadır.
Deprem izolasyonu pahalı bir uygulama mı? Yaklaşık maliyeti nedir?
Deprem izolasyonu uygulamasının çok pahalı olduğu, dolayısı ile sadece önemli binalarda uygulanabileceği ile ilgili yanlış bir kanı vardır. Özellikle yerli üretim, yerli mühendislik ve Türkiye’de mevcut test merkezlerinin de kullanımıyla birlikte deprem izolasyonu uygulamalarının maliyetleri büyük oranda düştü. Sismik izolasyon maliyeti kullanılan izolatör tipine, binanın büyüklüğüne, bölgenin depremselliğine bağlı olarak değişmekle birlikte, yaklaşık olarak bina yeniden yapım maliyetinin yüzde 5'i ile yüzde 10'u arasında değişeceği söylenebilir. Bu maliyet de konutun ve mülkün satış maliyetleri ile karşılaştırıldığında, alıcının fark edemeyeceği kadar düşük bir artışa denk gelmektedir.
Deprem İzolasyonu sadece yeni binalarda mı uygulanabiliyor?
Sismik izolasyon sistemleri yeni binalarda uygulanabildiği gibi belli koşulları sağlayan binalarda deprem güçlendirme yöntemi olarak da kullanılabiliyor. İster yeni yapım olsun ister güçlendirme olsun, sismik izolasyon sistemleri kullanılan binalar, geleneksel yöntemlerle inşa edilmiş binaların aksine tasarım depremini hasarsız veya minimum onarılabilir hasar ile atlatacaktır.
Her binaya deprem izolasyonu uygulanabilir mi? Koşulları nedir?
İlk ve en önemli koşul binanın yalıtım düzlemi üzerinde yer alan kısmının (üst yapı) çevresinin, izolatörlü binanın hareketine izin verecek miktarda açık olması gerekmektedir. Yani kısaca bitişik nizam binalara uygulama mümkün değildir. Binanın etrafında her yönde en azından 30-40 cm bir boşluk gerekmektedir. Bitişik nizam binalarda ada bazlı çözüm yapılabilir ama bunun için tüm adadaki binalara uygulama yapılması şarttır. İzolatörün etkinliğinin daha az olduğu yüksek katlı binalarda (bina hakim titreşim periyotlarının 1.5 saniye ve üzeri olduğu binalarda) ve binanın plandaki kısa kenar uzunluğunun bina yüksekliğine oranının çok düşük olduğu narin binalarda deprem izolatörleri tek başlarına yeterli olmayabilir. Üst yapıda ilave sönümleyiciler veya farklı çözümlerin bir arada kullanılması gerekebilir. Güçlendirmede esas hedef, tüm güçlendirme çalışmalarının deprem izolatörlerinin yerleşeceği kat ve altında (Ör.bodrum kat) olmasıdır. Yani örnek olarak bodrum kat kolonları üzerine yerleştirilen izolatörlerin olduğu bir uygulamada, üst katlarda herhangi bir güçlendirme yapmadan tüm çalışmaların bodrum katta yapılması istenir. Eğer mevcut binanın beton dayanımı çok düşük veya standart sapması çok yüksekse, taşıyıcı eleman boyutları (kolon, kiriş) çok ufak veya çok az donatı var ise bu mümkün olmayabiliyor. Genel olarak 2000'li yıllarda inşa edilen hemen hemen tüm binalara güçlendirme amaçlı uygulanabilir diyebiliriz. Bodrum katı olmayan binalarda güçlendirme amaçlı uygulanamaz değil fakat daha maliyetli olacaktır.
Türkiye’de deprem izolasyonu uygulaması var mı?
Türkiye’de bilinen ilk deprem izolasyon uygulaması Tarsus Adana Gaziantep otoyolundaki Atatürk Viyadüğündedir. Bunu 1999 Düzce Depreminde hasar gören Bolu Viyadükleri ve Atatürk Havalimanı Dış Hatlar Terminali binaları takip eder. Günümüze kadar birçok hastane, havalimanı ve veri merkezinde deprem izolasyonu uygulamasını görebiliriz. Türkiye’de deprem izolasyonu uygulamalarındaki artış esas olarak 2013 yılında Sağlık Bakanlığı tarafından yayınlanan genelge ile 1. ve 2. derece deprem bölgelerinde 100 yatak ve üzeri tüm kamu hastanelerinde deprem izolasyonunun zorunlu tutulması ile başlamıştır. Konutlarda ilk uygulama İstanbul’un Silivri ilçesine bağlı Selimpaşa’da bulunan Aykent Loft adındaki toplam 4 katlı binadır. İstanbul’un Tekirdağ sınırına yakın bir tatil beldesinde yer alan konut binası, Deprem İzolasyon Derneği eski başkanlarından Eren Kalafat tarafından deneme amaçlı inşa edilmiştir. Yine İstanbul’da Başakşehir’de, Olimpiyat stadyumunun ve deprem yalıtımlı Başkaşehir Çam ve Sakura Hastanesi’nin hemen yanında, deprem izolatörlü 16 bloktan oluşan Mavera Comfort adında bir konut projesi daha inşa edilmiştir. Benzer şekilde konurlardaki ilk deprem izolasyonu ile güçlendirme uygulaması ise İstanbul’un Kadıköy ilçesinde Moda semtinde bulunan bir apartmandır. Kentsel dönüşüme girdiğinde büyük alan kaybı yaşanacak ve en üst iki katını kaybedecek bina, bodrum katta gerçekleştirilen deprem izolasyonu uygulaması ile aynen korunmuştur.
Yıkılarak yeniden yapılacak binalar için deprem izolasyonu uygulatmak anlamında ne yapılması gerekli? Süreç nasıl işliyor?
Öncelikle deprem izolasyonu uygulamasına ne kadar erken karar verilirse inşaat, süreçte gecikme yaşanmadan en kısa sürede sonlanacaktır. Deprem izolasyonu konusunda deneyim sahibi bir proje ofisi veya danışman ile tüm aşamalarda gecikme yaşanmadan ilerlenebilir. Yeni yapılacak binanın mimarisinin de deprem izolasyonuna uygun olması önemlidir. Deprem izolasyonlu konutlarda aks açıklıkları mümkün olduğunca geniş seçilerek (7-8m) deprem izolatörü maliyetinde tasarruf sağlanabilir. Deprem izolasyonlu binalarda perde duvar kullanımından mümkün olduğunca kaçınmak gerekiyor. Asansör ve merdiven kovalarında dahi mümkün olduğunca perde duvar kullanılmaması önerilir. Deprem izoaltörlerinin altında kolon boyutlarımız oldukça büyük oluyor (100-150 cm uzunluğunda kare), bunun gibi durumlar nedeni ile mimaride özel çalışmalar yapılması gerekiyor.
Deprem izolasyonu için Türkiye’de yeterli bilgi, deneyim ve üretim alt yapımız var mı?
ühendislikten, üretime ve izolatörlerin testine kadar deprem izolasyonun her safhası Türk Mühendisler tarafından gerçekleştirilebilmektedir. Türkiye’de hali hazırda iki tane yerli ve milli üreticimiz bulunmaktadır. Ayrıca yabancı bazı üreticilerin de Türkiye’de üretim yaptıkları fabrikalar bulunmaktadır.
Deprem izolasyonlu bina tasarımında hangi yönetmelikler geçerli?
Türkiye’de deprem izolasyonu ile ilgili geçerli yönetmelik Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’dir (TBDY2018). TBDY2018’in 14.bölümünde deprem yalıtımı ile ilgili hükümler bulunmaktadır. Bunun yanında Avrupa Yönetmelikleri; Eurocode 8 (Design of Structures for earthquake resistance) ve EN15129 (Antiseismic Devices) ile Amerika yönetmeliği ASCE7-16 (Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures) da sıklıkla başvurulan yönetmeliklerdir.
Her inşaat mühendisi deprem izolasyonlu bina tasarımı yapabilir mi?
Yasalarımıza göre her inşaat mühendisinin deprem izolasyonlu bina tasarımı yapabileceği gibi, baraj, nükleer tesis, yüksek bina vb. her türlü projeyi yapmasında herhangi bir engel bulunmamaktadır. Fakat deprem izolasyonu gibi uzmanlık gerektiren konularda projelendirme hizmetinin konusunda uzman, deprem mühendisliği eğitimi almış mühendisler tarafından yapılması daha doğru olacaktır. Diğer türlü konuya hâkim olmayan kişiler tarafından gerçekleştirilen projelerde özellikle Tasarım Gözetim ve Kontrol hizmeti sırasında sorunlar ile karşılaşılabilecektir.
