Depreme Dayanıklı Evler İçin Kullanılabilecek 6 Teknoloji

Günümüzde depremin etkileri çok yıkıcı sonuçlar getirebiliyor. Deprem dolayısıyla sismik dalgaların oluşturduğu ani kuvvetlere maruz kalan yeni binalar hatta köprüler bile çökebilir, çevresindeki, içindeki insanlara zarar verebilir. Kentsel ortamlarda insanların daha fazla yaşamaya başlaması, yapıların giderek büyümesi, depreme karşı korkuyu da, çeşitli sorunları da beraberinde getiriyor.

Son birkaç yılda mimarlar ve mühendisler evlerin, binaların ve gökdelenlerin deprem esnasında esnemesini, bükülmesini fakat kırılmamasını, yıkılmamasını sağlamak için birçok akıllı teknoloji geliştirdi. Böylece deprem esnasında ve sonrasında bina sakinleri zarar görmeden dışarı çıkabilir, dahası sonrasında da bu binalarda yaşamaya devam edebilir hale geldi. 

Bu yazımızda depremlerde yapı kaynaklı zararı minimuma indiren ve yurtdışında da sıklıkla kullanılan 6 teknolojiden bahsedeceğiz. Bunlardan bazıları yeni geliştirilmiş iken, bazıları da onlarca yıldır aktif olarak kullanılan teknolojiler. 

1. Temel İzolasyonu

Temel izolasyonlarında binanın alt zemini ile üst yapısı birbirinden ayrılır. Temelde kurşun, kauçuk gibi malzemeler kullanılarak üretilen yataklar bulunur. Bina bu yataklar üzerinde adeta yüzdürülür. Aralarında ise bu iki ayrı birimi birbirine bağlayan çelik plakalar bulunur ve deprem esnasında bu plakalar hareketi sağlar. Temelin üzerindeki yapı hareket etmeden, sadece temel hareket eder. Böylece binanın deprem hareketlerinden alacağı hasar en aza indirilir. 

2. The Levitating Foundation

Temel izolasyonunun bir çeşidi olarak geliştirilmekte olan The Levitating Foundation, “yükselen temel” olarak Türkçeye çevrilebilir. Japon mühendisler tarafından geliştirilen yükselen temel teknolojisi ile temel izolasyonu sistemi yeni bir seviyeye taşındı. 

Bu sistemde binanın üstü, bir hava yastığı ile temelden ayrılır. Binada bulunan sensörler sismik hareket tespit ettiğinde yarım saniye sonra bina ile temel arasına hava girmesini sağlayan bir hava kompresörüne sinyal gönderir. Bu kompresör kuvvetli bir hava basıncı sağlayarak binayı yerden yaklaşık 3 cm yükseğe kaldırır. Böylece bina, ona zarar verebilecek kuvvetlerden izole edilir. Deprem geçtiğinde kompresör kapanır ve bina temeline geri oturur. 

3. Amortisörler

Binaların depreme karşı dayanıklı olmasına yardımcı olacak denenmiş ve onaylanmış bu teknoloji aslında otomotiv sektöründen ilham alıyor. Arabalarda seyir esnasında hareketi izole eden amortisörler bulunur. Bu sistemler hareket esnasındaki kinetik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürerek hidrolik sıvı yoluyla bu ısıyı yok eder. Sonuç olarak titreşim hareketi yavaşlar ve büyüklüğü azalır. 

Depremde dayanıklı bina inşa ederken amortisör sistemlerinin de faydalı olabileceği daha sonradan keşfedildi. Bu uygulamalarda binanın her seviyesine, bir ucu kolona diğer ucu kirişe bağlı olan amortisörler yerleştirilir. Özel bir piston sistemiyle üretilen bu parçalar binada bir deprem meydana geldiğinde binanın yatay hareketini sönümler. Böylece bina daha az hareket eder ve aldığı zarar minimuma indirilir. 

4. Sarkaç Sistemi

Özellikle gökdelenler için hayat kurtarıcı bir diğer depreme dayanıklı bina teknolojisi sarkaçlar. Bu sistemde binanın en üst noktasına yakın bir konuma devasa kütleye sahip bir küre asılır. Çelik kablolarla asılan bu kütle, binanın sallanması esnasında sismik aktivitenin tersi yönde hareket ederek enerjiyi dağıtır ve binanın hareketini sönümler. 

Yapılarda her bir sarkaç yapının doğal titreşim frekansına göre ayarlanarak tasarlanır. Eğer yer hareketi binanın rezonans frekansında titremesine sebep olursa, bina yüksek miktarda hasar alabilir. Fakat binaya özel olarak tasarlanan sarkaçlar bu rezonansı engeller ve yapının titreşimini en aza indirir.

5. Sismik Görünmezlik Pelerini

Dalga dediğimizde aklımıza ilk olarak su ya da ses dalgaları gelebilir fakat depremlerde de benzer dalgalar meydana gelir. 2 türde oluşan bu dalgalardan ilki dünyanın derin katmanlarında meydana gelir. İkincisi ise üst kabukta oluşur ve zemini dikey olarak hareket ettirir. Depremde yavaş hissedilen ve en çok hasarı veren dalgalar bunlardır. 

Bu sismik dalgaların hareketini kesebileceği düşünülen bir sistem sismik görünmezlik pelerini. Binanın temelinin altına gömülecek 100 eş merkezli plastik halka, bir pelerin görevi görerek deprem dalgalarının enerjilerini yukarıdaki yapıya aktarılmasını önler. Bu plastik halkalardan oluşan sistemin bir ucundan giren sismik dalgalar, sistemin içinde kalır. Burada dizginlenen dalgaların enerjisi yapıya aktarılmaz. Sadece bir uçtan girer, binanın temelinden geçerek diğer taraftan çıkar ve harekete devam ederler. 

6. Şekil Hafızalı Alaşımlar

Binalarda kullanılan malzemelerin esnekliği, depreme dayanıklı yapılar inşa etmeye çalışan mühendisler için büyük zorluk çıkarır. Plastisite dediğimiz bir kavram bu aşamada devreye girer. Bir malzemeye bir kuvvet uygulandığında meydana gelen deformasyon plastisite olarak tanımlanır. Uygulanan kuvvet yeterince büyükse malzemenin şekli kalıcı olarak değiştirilebilir. Bu da malzemenin düzgün çalışma kabiliyetini olumsuz olarak etkiler. Çelik bu şekilde bir deformasyona maruz kalabilir, beton da aynı şekilde. Bu iki malzeme günümüzde inşaat sektöründe tüm projelerde en çok kullanılanlar arasında. Bu da deprem esnasında binaları çok daha fazla hasar alabilir hale getirir. 

Fakat günümüzde, ağır gerilime dayanabilen, plastisite değeri düşük ve değişime uğrasa bile eski haline dönebilen şekil hafızalı alaşımlar geliştirildi. Artık birçok mühendis, geleneksel çelik ve beton malzemeler yerine bu akıllı malzemeleri tercih etmekte. Bu alaşım, çelikten %10-%30 daha fazla esneklik sunan nikel titanyumdan oluşur. Bu alaşım ile inşa edilen yapılar geleneksel malzemelerden daha iyi performans gösterir ve daha az hasara neden olur. 

Son Söz

Deprem, yıkıcı sonuçlara yol açabilen bir doğal afet. Ancak günümüzde depreme dayanıklı evler inşa etmek için kullanılabilen çok gelişmiş teknolojiler mevcut. Bu teknolojiler binaların depremin etkilerini daha iyi absorbe etmesini sağlıyor ve hasarı en aza indirmesine yardımcı oluyor. 

Yukarıda bahsettiğimiz 6 teknoloji, depreme dayanıklı yapılar inşa etmek için kullanılabilecek bazı örnekler. Bunların kullanımı can ve mal güvenliğini korumak için önem arz ediyor. Deprem riski taşıyan bölgelerde yaşayanlar ve bu bölgelerde yapı inşaası yapanlar, bu teknolojileri göz önünde bulundurmalı. 

Ayrıca, depreme dayanıklı evler inşa etmek için sadece teknolojiden yararlanmak yeterli değil. Binaların deprem yönetmeliklerine uygun olarak inşa edilmesi ve düzenli olarak denetlenmesi de çok önemli. Depremden korunmak için bilinçli olmak ve gerekli önlemleri almak hayati önem taşır. Depreme dayanıklı evler inşa etmek, bu bilincin bir göstergesidir.

Deprem yönetmeliklerine uygun olarak yeni inşa edilen projeleri incelemek isterseniz, siz de web sitemizi ziyaret edebilirsiniz.