Site İçi Arama

analiz-ve-raporlar

Yüksek Katlı Binalar

Benim konut binalarında tünel kalıp tarzı binalar yapmamız gerektiğini söylememin sebebi, yüksek binalar kötüdür diye değil aslında. Bizim ülke olarak bu bakış açısıyla ve kurulu düzen içerisinde bu işleri maalesef olması gerektiği gibi beceremememiz sebebiyle böyle söylüyorum. Doğru dürüst proje yapmasını bilmeyen mühendislere proje yaptırıp, doğru dürüst zemin araştırması bile yapmadan ve kötü işçilikle sadece rant hevesiyle, bir de bu konularda vicdansız müteahhitler ve yozlaşmış kamu kadroları da olunca, ben başka çare bulamadığım için böyle düşünmeye başladım son zamanlarda.

Yazılarımı takip edenler bilir, özellikle deprem sonrasında hem olan can kayıpları dolayısıyla yüreğimdeki sızı yüzünden, hem de ülkenin inşaat konusunda sürüklenmiş olduğu bu kişisel rant sevdası ve bence topluca neredeyse ahlaksızlık seviyesindeki bir vurdumduymazlık, aymazlık yüzünden genellikle bu konulardaki yazılarım hep eleştirel yazılar oluyor.

Ben de bir inşaat mühendisi olmama rağmen, müteahhitlik sektörü konusunda içine düşmüş olduğum hayal kırıklığı sebebiyle, bu işin artık mühendislikle falan çözülemeyeceğini anladım diyelim.

O yüzden özellikle konut binalarında tünel kalıp tipi beton perde duvarlardan oluşan az katlı binalar yapmamız gerektiğini birkaç yazımda sürekli dile getiriyorum. 

Genel kanı deprem yüklerinin düşük katlı binalarda yüksek binalara nazaran daha düşük olduğu ve dolayısıyla yeterince sağlam ve az katlı binalar yapılması durumunda, eğer bir de zemin şartları da uygunsa bu tarz binaların daha emniyetli olduğu yönündedir. 

Hesaplar da aslında bu dediğimi ispat eder.

Benim konut binalarında tünel kalıp tarzı binalar yapmamız gerektiğini söylememin sebebi, yüksek binalar kötüdür diye değil aslında. 

Bizim ülke olarak bu bakış açısıyla ve kurulu düzen içerisinde bu işleri maalesef olması gerektiği gibi beceremememiz sebebiyle böyle söylüyorum.

Doğru dürüst proje yapmasını bilmeyen mühendislere proje yaptırıp, doğru dürüst zemin araştırması bile yapmadan ve kötü işçilikle sadece rant hevesiyle, bir de bu konularda vicdansız müteahhitler ve yozlaşmış kamu kadroları da olunca, ben başka çare bulamadığım için böyle düşünmeye başladım son zamanlarda.

Ancak bu fikrim yanlış anlaşılmasın diye gelin bu yazımda da yüksek binaların bir takım özelliklerinden bahsedeyim size.

Proje mühendisliği yaptığım yıllarda, benim de böyle yüksek binaların projelerini yapmışlığım olmuştu. 

Hem de o günler için 200 metre gibi oldukça yüksek binalar da vardı üzerinde çalıştığım projeler içerisinde.

Aslında bu yüksek katlı binalar, yani gökdelenler iyi bir tasarım ile deprem için oldukça emniyetli yapılar olabiliyorlar. 

Yani yüksek katlı binalar da aslında deprem yüklerine dayanım açısından oldukça sağlam yapılabiliyorlar.

Bu yazıda yüksek yapıların bence sorun teşkil eden başka sorunlarına değinmeyeceğim.

Çok detaya girmeden temel bir iki konu ile niye yüksek binaların da emniyetli olabileceğini açıklamaya çalışayım.

Öncelikle biraz deprem binalara nasıl bir etki yapar onu anlatmayla başlamalıyım söze.

Deprem dediğimiz bu doğa olayının yaptığı etki bildiğiniz gibi yer kabuğunun belli bir süre sarsılmasıdır. 

Bu sarsıntı aynı bir tepsi üzerindeki pastayı elinizde sağa sola sallamak gibidir.

Ya da yumurta kızartmayı bilir misiniz?

Ben tavayı yumurta belli bir kıvama geldiğinde şöyle birkaç kez ileri geri salladığımda yumurtanın tavaya yapışmadığına emin oluyorum. Onun gibi bir şey işte.

Yer altında kaya kütleleri tektonik hareketlilik yüzünden bir noktada kırılır ve bu kırılmadan kaynaklanan sarsıntı dalgalar halinde uzak yerlere kadar yayılır. 

Bu uzak yer dediğim Malatya'da olan depremin Hatay'ı yerle bir etmesi gibi bir mesafe. Yani kilometrelerce uzak olabiliyor.

Aslında yeraltında bir yerlerde tek seferlik büyük bir hareket olmuştur.

Ama bu hareketin yayılan etkisi dalgalar şeklinde ulaşır bize.

İşte bu dalgaların şiddeti ve yoğunluğunu ölçmek ya da hesaplamak jeoloji veya jeofizik mühendislerinin işi. 

Ancak yeraltındaki katmanların jeolojik yapısına göre yayılan dalgalar farklılık gösteriyorlar. Bazen bir katmandan geçerken dalga boyu küçülüyor, sonra başka bir katman içerisine girdiğinde dalga boyu artıyor.

Tüm dalga sönümlenene kadar böyle yayılıp gidiyor her bir yöne.

Bir yerde bir deprem olduğunda, sismik cihazlar Amerika'da bile o depremin merkez üssünü ve büyüklüğünü ölçebiliyorlar. Yani deprem dalgaları Malatya'dan yola çıkıp Amerika'ya bile ulaşıyor aslında.

Biz inşaat mühendisleri için bu dalgaların yaptığımız yapılar üzerinde oluşturduğu kuvvetler bizim için çok daha önemlidir.

O yüzden biz depremin Richter ölçeğine göre büyüklüğü, ya da şiddeti gibi değerlerden çok depremin oluşturduğu dalgaların tam olarak bizim yapıyı yapacağımız yerdeki oluşturduğu ivme ile ilgileniriz.

İvme nedir? 

Hani motoru güçlü bir arabada gaza bastığınızda sırtınız yapışır ya koltuğa! 

İşte bunu yapan ivmedir. 

Yani aracın hızlanmasının hızı diyebiliriz belki de. Ne kadar çabuk hız alıyorsa araç, o kadar çok ivme oluşturur üzerinizde. O yüzden yapışır kalırsınız koltuğa çok güçlü motoru olan bir araçta.

İşte deprem dalgalarının da aynı bahsi geçen araç örneğinde olduğu gibi ivmeleri vardır.

Bu ivmeler binanın kütlesi ile orantılı olarak bina üzerinde çoğunlukla yatay yönde kuvvetler oluşturur.

Formül basittir, liseden hepiniz hatırlıyorsunuzdur belki de. 

F=m.a

Bu formülde "a" dediğimiz ivme, "m" dediğimiz kütle, "F" dediğimiz ise etki eden kuvvet.

Bir o yöne, bir bu yöne, her seferinde deprem dalgasının salınımına göre artık, bina sallanır durur.  

Bu sarsıntı çoğunlukla yatay yönde ve belli frekanslarda yerkabuğunun sağa sola oynaması şeklinde oluyor. 

Düşey yönde de etki eden depremler olabiliyor, ancak tüm bu sarsıntının her depremde kendince değişen düzensiz sarsıntılar olduğunu bilmeniz gerekli.

Bu sarsıntılar bir salıncakta sallanırken arkamızdan birinin bizi ittirmesi gibi hızlanan bir etkiye benzetilebilir.

Yani deprem dalgaları salıncakta sakin bir şekilde sağa sola sallanırken ki gibi değil de, her seferinde ve her iki yönde bizi birilerinin arkamızdan ittirerek hızlanmamız için bize kuvvet uygulaması şeklindedir.

Ayrıca bu ittirmeler de düzenli değildir. Kimi zaman bir yönde kuvvet uygulanmışken aniden diğer yönde de bir kuvvet uygulanması gibi ve her seferinde de farklı kuvvetler olacak şekilde bir düzensizlik içerir.

Binamızda ise bu sarsıntılar etkisinde sallanmaya başladığında, daha önce de anlattığım gibi uzunluk, rijitlik ve kütlesi ile ilintili kendi doğal periyotları devreye girer. 

Doğal periyodu daha önce toprağa dikili bir fidan, veya plastik bir cetvel örneğiyle anlatmıştım.

Deprem dalgalarının sarsıntı frekansları binamızın doğal periyotları ile örtüştüğünde bina rezonansa girerse yıkılması kaçınılmaz olacaktır.

Ama eğer deprem dalgalarının frekansları ile binamızın doğal periyotları birbirini tutmuyorsa, işte o zaman korkacak bir şey yok demektir. 

Depremin ivmesi ile bina üzerinde oluşması muhtemel yüklere dayanabilecek bir donatı ve beton tasarımı yaptığınızda, binanız ne kadar yüksek olursa olsun, depreme karşı dayanımlı olarak tasarlanmış olacaktır.

Binaların doğal periyotlarını hesaplamak ve gerekiyorsa tasarımda bazı değişiklikler yaparak daha uygun bir doğal periyotlu yapı yapmak mümkündür.

Bazı durumlarda binaların tepelerine bir ağırlık konularak da bu ayarlar yapılabilmektedir.

Hatta konulan bu ağırlık bir de hareketli bir ağırlık olarak tasarlandığında, deprem yüklerinin soğrulması açısından da faydalı olabilmektedir.

Kısacası bu amaç için farklı tasarımlar öngörmek mümkün. 

Biraz teknik oldu sanırım bu dediklerim. Ama işin özünde, 

✓ olası bir depremde binanın zemininin deprem dalgalarını iletme, artırma ya da azaltma özelliklerinin iyice kontrol edilmesi,

✓ yakındaki bir fay hattında olabilecek deprem büyüklüğüne göre, bu depremin ileteceği deprem dalgalarının olası en yüksek ivmesinin iyi hesaplanması

✓ deprem dalgalarının frekansları ile yapacağımız binanın doğal periyotlarının çakışmamasına özen gösterilmesi

✓ bir de depremden kaynaklı oluşan yanal ve dikey yüklere dayanıklı tasarım yapılması durumunda,

Her türlü yapının, ne yükseklikte olursa olsun, depreme karşı emniyetli bir yapı olabileceğini kabul edebilirsiniz.

Bunu söylerken tabii ki bir takım ön kabulleri atlamak olmaz.

Öncelikle olası bir depremin büyüklüğünden emin olmamız mümkün değil. 

Tarihi kayıtlar ve yerinde coğrafi incelemeler ile fay hatları üzerindeki kaymalardan yola çıkarak birtakım öngörülerde bulunmak mümkün, ancak bu öngörülerin kesinliği yoktur. 

Yani binamız sağlamdır derken, olası risklere göre tasarlanmış olduğunu göz ardı edemeyiz.

Bir de şu ana kadar tespit edilmemiş bir gizli fay olma olasılığını da göz ardı edemeyiz. 

Faylar daha önce de bu örneği vermiştim, aynı bir arabanın ön camında oluşan bir çatlağın camda ilerlemesi gibi davranırlar, bazen hangi yöne ilerleyeceği kesin olmaz. 

Çünkü onlar yeraltındaki tektonik tabakalar üzerinde oluşan büyük çatlaklardır. 

Tektonik tabakaların kalınlıklarından tutun, altındaki magma içindeki hareketliliğe kadar üzerinde oluşan çatlakların ilerleyeceği yön konusunda bir sürü etkenlere maruz kalması olasıdır.

Yani bugün çok emniyetli, burada hiç deprem olmamış bugüne kadar dediğimiz bir yerde bile yarın bir deprem olmayacağının bir garantisi yoktur.

Son bir etmen de, depremin merkezi ile sizin yapınız arasındaki yeryüzü katmanlarının deprem dalgalarını iletme özelliklerinin ne olduğudur. 

Eğer bu çalışmalar zamanında iyi yapılmamışsa, sizin binayı yaptığınız yerde sondaj yaptırarak jeolojik rapor almış olmanızın pek de bir önemi olmayabilir. 

Bu tarz etkiler ancak geniş çaplı yapılacak jeolojik araştırmalarla ortaya çıkartılabilecek etkilerdir.

Böyle etkiler ise bölgede geniş çaplı yapılacak araştırmalar ile ortaya çıkarılabilir. Bu ise ancak devlet eliyle yapılması mümkün olan araştırmalar yapılması gerekli demektir.

Kısacası konu oldukça derin bir konu. Bugüne kadar birçok araştırma yapılmış durumda, ama daha yapılması gereken oldukça çok çalışma var.

Bugüne kadar olmuş depremlerin kayıtlarından yola çıkarak, olası deprem dalgası periyotları ve ivmeleri bilindiği için, iyi bir mühendislik çalışması ile yüksek katlı yapılar yapmak mümkün olabiliyor.

Yine de yaptığımız bina üzerine hesaba alamadığımız büyüklükte tesirler gelirse olası bir depremde, o zaman yapacak bir şey kalmıyor.  

Ancak şunu söyleyebilirim. Yüksek katlı binalar eğer iyi bir tasarım yapılmışsa, iki katlı bir binadan bile daha dayanıklı olabiliyorlar.

Hatta yüksel katlı binalarda ortada bir asansör kulesi, etrafında kolon ve kirişlerden oluşan bir çerçeve, sadece beton perdelerden oluşan bir yapıdan çok daha iyi sonuçlar verebiliyor. 

Çünkü sırf beton perdelerden oluşan asansör kulelerinin deprem yükleri açısından çalışması farklı oluyor, kolon kiriş sisteminden oluşan etraftaki çerçeve ise daha farklı çalışıyor deprem yükleri altında.

Bu ikisi iyi bir tasarım ile yüksek binalarda birbirini desteklediği için birlikte çok daha iyi netice veriyorlar.

Tabii iki sistemi en tepede birbirine büyük bir bağ kirişi ile bağlamak gerekiyor. Bu bağ kirişi dediğim belki de kat yüksekliği kadar bir derinliğe sahip olması gerekiyor.

Oldukça yüksek bir binada bazen bağ kirişlerini ara katlarda da düşünmek faydalı olabiliyor. Böyle ara katlar zaten yüksek binalarda teknik kat olarak kullanılabildiği için, bağ kirişi tasarımı açısından da sorun olmuyor.

Yüksek binalarda beton perdelerden oluşan asansör kovalarının burkulmaya göre özel tasarımlarından tutun, yüksek katlı binaların tasarımları kendilerince oldukça fazla mühendislik bilgisi istiyor.

Zaten iyi bir mühendislikle ne tasarlarsanız tasarlayın, sorun olmaz.

Bizim sorunumuz galiba mühendisliğe, bilime önem vermememiz.

O yüzden ben halen daha fikrimden vaz geçmiş değilim.

Çözüm tünel kalıp binalar, az katlı olacak. Evet çirkin ve hepsi birbirinin benzeri. Ama en azından dayanıklı.

Mimar olan arkadaşlarım eğer tünel kalıp kullanılarak güzel görünüşlü binalar tasarlarlarsa, neden olmasın. Tünel kalıpla güzel binalar yapmak da mümkün olur.

Şimdilik bu kadar diyelim. 

Bilimle kalın, yanılmazsınız.

Moskova'dan herkese sevgi ve saygılarımla

Araştırmacı Yazar Deniz BURSALIOĞLU
Araştırmacı Yazar Deniz BURSALIOĞLU
Tüm Makaleler

  • 10.04.2023
  • Süre : 7 dk
  • 1613 kez okundu

Google Ads