İnsanlık tarihi; bugünlere ulaşabilmek, hayatta kalabilmek, devamlılığını sağlayabilmek için yapılan mücadeleler ile doludur. Bu mücadeleler kimi zaman insanlar arasında, kimi zaman başka canlılar ile, kimi zaman da yer kürenin çeşitli dinamik parametreleri ile olmuştur. Dünyamızı meydana getiren bileşenlerinin özelliklerine ve daimi bir devinim içinde olan varoluşsal dinamikleri sebebiyle kimi zaman büyük kırılmalar yaşanmaktadır. Aşırı sıcakların sebep olduğu büyük yangınlar, aşırı yağışların sebep olduğu sel felaketleri gibi yer kabuğu hareketinin ani kırılmaları da depremleri meydana getirmiştir. Milyonlarca yılda tedrici olarak değişim göstererek bugünkü haline ulaşan dünyamızda bu felaketler ile anlık ve gözle görülebilir değişiklikler de oluşabilmektedir. Elbette büyük süreksizlikler olarak tanımlayabileceğimiz bu değişimler ne kadar büyükse meydana geldiği alanda insan ve hatta tüm canlı yaşamını o nispette olumsuz etkilemektedir.
Felaketleri yarıştırmak çok anlamlı olmasa da sebep olduğu kayıplar açısından deprem felaketi karşılaştığımız en ağır ve başa çıkılması en zor olan doğa olayıdır. Depremin insana etkisini artıran ana faktör ise elbette insanlar tarafından teşkil edilen yapılardır. Yapılarımız ne yazık ki deprem felaketini ölümcül hale getiren bir çarpan etkisine sebep olmaktadır. Deprem sırasında doğada açık alanda olan bir insanın hayati tehlike ile karşılaşma olasılığı; bir yapı içinde bulunanların hayati tehlike riski mukayese edilemeyecek kadar düşüktür. Bu durumda depremle mücadele etmek için bakmamız gereken yer depremin karakteristik niteliklerinden çok içinde yaşadığımız yapılardır. Yapılarımızın depremli durumdaki davranışı insan-deprem ilişkisinde etkinin seviyesini belirleyen en önemli parametredir.
Zeminin yapı ile etkileşimi deprem etkilerinin temel noktasıdır. Yer kabuğunun muhtelif derinliklerinde meydana gelen ve zemin yüzeyine ulaşan bir yer hareketinin yapı temeli yoluyla yapıya iletileceği fikri kabul edilmiştir. Ancak, bir deprem hareketinde zemin ve yapı beraber hareket edecekler ve bu sırada birbirlerinin davranışını etkileyeceklerdir. Örneğin 1970 Gediz Depremi’nde merkez üssünden 135 km uzaklıktaki yerleşim merkezinde hiçbir yapıda hasar meydana gelmemiş, sadece bir fabrika yıkılmıştır. Daha sonra yapılan incelemede, fabrikanın ilk frekansının, yapının üzerinde bulunduğu zemin hâkim frekansına oldukça yakın olduğu tespit edilmiştir. Bu olay zemin-yapı etkileşiminden çok zeminin yapının davranışına etkisini göstermektedir. [1] (Celep, Zekai Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı 2000)
Deprem ve depremin yapılar üzerindeki etkileri hesap edilirken onlarca parametre ve kabullerle birlikte birçok hesap modeli ve farklı yaklaşımlar söz konusudur. Azınlık olan konunun uzmanları bilimsel platformlarda bu hususları uluslararası seviyede çalışmakta ve yayınlamaktadır. Ülkemizde deprem ve yapı hesapları oldukça üst düzey bilgi ve birikimle yapılmakta, hocalarımız dünya çapında çalışmalara imza atmaktadırlar. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik, Yapı Denetimi Hakkında Kanun, Yapı Denetimi Uygulama Usul ve Esasları Yönetmeliği gibi yönetmelikler bu çalışmalar neticesinde hazırlanmış olup proje ve yapım aşamalarında kullanılmak üzere yürürlükte bulunmaktadır.
Biz burada konunun uzmanı olmayan çoğunluğu teşkil eden okuyucularımız için öncelikle depremin yapılar üzerindeki etkisini basitçe ifade etmeye çalışalım.
Deprem kuvveti, bir yapıya etki eden deprem sırasındaki yatay kuvvettir ve yapının yerden yüksekliği arttıkça bu kuvvet de artar. Newton’un ikinci yasasına göre kuvvet; kütle ve ivmenin çarpımı ile hesaplanır. Bu kuvveti hesaplamak için öncelikle yapıya etki edecek olan deprem hareketinin karakteristikleri belirlenir ve bu parametrelere bağlı olarak yer hareketi tanımlanır.
Bu hareket, sismik ivme olarak adlandırılır ve yapıya etki eden en büyük ivme değeri bu yolla hesaplanır. Daha sonra, yapıya etki edecek olan bu sismik ivme değeri ve yapıya ait özellikler, yani yapı malzemesi, boyutu, ağırlığı vb. gibi bilgiler kullanılarak, yapıya etki edecek olan deprem kuvveti hesaplanır. Bu hesaplama genellikle yapısal mühendislik yazılımları veya matematiksel formüller kullanılarak yapılır.
Bu hesaplama sonucunda elde edilen deprem kuvveti, yapının tasarımı sırasında kullanılır ve yapının dayanıklılığı bu kuvvetlere göre hesaplanarak güvenli bir yapı oluşturulur.
Görüldüğü gibi içinde yaşadığımız yapılarımızı etkileyen depremde yapının davranışı temelde binanın kütlesi (ağırlığı) ve depremin ivmesine bağlıdır. Deprem kuvveti bu iki faktör ile doğru orantılı olduğuna göre depremden en az zarar görmenin yolu; bu iki parametreyi mümkün olduğunca azaltmak yapabileceğimiz en basit yaklaşımdır.
Bina kütlesi nasıl azaltılabilir?
1. Binalarımızı mümkün oldukça hafif malzemelerden teşkil etmeliyiz. Yapı malzemesi olarak ağır betonarme yerine ahşap, çelik veya hafif kompozit elemanlar kullanmalıyız.
2. Binalarımızı mümkün oldukça az katlı olarak teşkil etmeliyiz. Kat sayıları çoğaldıkça hem bina yükleri artmakta hem de taşıyıcı sistem kesitleri artmak zorunda olduğundan öz yükler de doğru orantıyla değil katlanarak artmaktadır.
Yer ivmesi (sismik ivme) nasıl azaltılabilir?
1. Yer ivmesi birçok parametreye bağlı olup bunların başlıcaları depremin büyüklüğü, odak derinliği, merkez üstüne olan mesafe, yüzey dalgası büyüklüğü, moment büyüklüğü gibi son derece karmaşık hesaplar sonucu hesaplanmaktadır. Bu parametreler tamamen depremin meydana geldiği yere göre ve kırılmanın özelliklerine bağlı deprem karakteristik özellikleridir, hesap edilmesi mümkün olup değiştirilmesi mümkün değildir.
2. Yer ivmesinin bağlı olduğu diğer parametre ise zeminin özellikleridir. Aynı deprem için farklı zemin sınıflarında ölçülen ivme değerlerinin farklılığı birçok bilimsel çalışmanın konusu olmuştur. Kaya zeminlerde deprem ivmesi azalırken gevşek zeminlerde ivmenin daha yüksek değerlere ulaştığı tespit edilmiştir. Demek ki ivmeyi azaltmak için yapılarımızın inşa edileceği yerin seçiminde daha dikkatli davranabiliriz.
Bu özet yaklaşımı bize veciz bir şekilde ifade eden değerli hocamız sayın Prof. Dr. Sadettin Ökten’in tavsiyesine kulak verelim:
1. Ovalara yerleşmeyeceğiz, yamaçlara yerleşeceğiz.
2. Hafif bina yapacağız, ahşap ve çeliği kullanacağız, betonarmeyi çok tercih etmeyeceğiz.
3. Az katlı bina yapacağız, yayılacağız.
Haddi zatında meskenler dışındaki yapılar işin doğası gereği yüksek düzeyde mühendislik hizmeti aldığından ve tüm yapım aşamaları denetim altında yürütüldüğünden bunlar hakkıyla inşa edilmekte ve deprem dayanımı hususunda zafiyet göstermemektedir. Önemli olan meskenlerin sağlıklı ve güvenli inşasıdır.
Meseleyi doğru tanımladığımızda çözüm ve çarelere de daha yalın bir biçimde ulaşılabiliyor. Büyük çoğunluk için problem meskenlerimizin güvenli bir biçimde teşkil edilmesi ise çözüm de böylece ortaya çıkmış oluyor. Önemli olan çoğunluğun sorununu uygulanabilir bir basitlikte çözmektir. Bu yaklaşım şehir planlarında ve vatandaşların teamüllerinde etkili olduğunda büyük ölçüde çözüm için yol alınabilecektir.
[1] Celep, Z., Kumbasar, N. Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı (2000) s.66
