Ülkemizi yasa boğan deprem felaketi, depremle ilgili tüm konuları yeniden gündeme getirdi. Bunlardan en çok dikkat çekenler arasında “Yapı mı, zemin mi depremden zarar görme riskini artırıyor?” sorusu geliyor.
Türkiye’nin tarihine kara bir gün olarak geçen 6 Şubat Pazartesi, 10 ilimiz iki büyük ölçekli depremin etkisiyle yazık ki büyük oranda yerle bir oldu. Doğu Anadolu Fay Hattı’nda meydana gelen depremlerden etkilenen illerimizden ilk görüntüler geldiğinde binaların “S” şeklinde, yan yatarak ya da olduğu yere yığılarak yıkılması, her zaman olduğu gibi yapı sağlamlığının deprem hasarına etkisini bir kez daha gündeme getirdi.
Uzmanlar deprem davranış çözümlemelerinde doğru sonuçlar elde edebilmek için yapıların yapı-zemin etkileşimini her zaman göz önüne alıyor. Zemin, bina yapısı ve depremin yüzeye yakınlığı hasarda çeşitli oranlarda etkilere sahip. Peki bu etkiler neler?
1) Yapı güvenliği ve yıkıma etkisi
“BBC Türkçe”de yayımlanan bir haberde, yıkılan yeni binaların depreme neden dayanamadığı inceleniyor ve haberde Acil Durum Planlaması ve Yönetimi Uzmanı Prof. David Alexander’ın şu görüşüne yer veriliyor: “Depremin maksimum yoğunluğu şiddetliydi ama iyi inşa edilmiş binaları yıkacak kadar da değildi. Birçok yerde sallantı maksimum derecenin altındaydı, dolayısıyla yıkılan binlerce binanın neredeyse tamamının makul deprem inşaat yönetmeliğine uygun olmadığı sonucuna varabiliriz.”
Buradan da bir kez daha anlıyoruz ki binanın sağlamlığı çok önemli. Depreme dayanıklı bir yapının tasarlanması için inşaat projesinin mimar ve mühendisler tarafından oluşturulması gerekiyor. İnşa aşamasına geçildiğinde ise kullanılan demir, çelik ve beton gibi malzemelerin kalitesi ile binanın suya dayanıklılığı depreme karşı en önemli silahlar oluyor.
Bunlarla birlikte denetimler sırasında bir binayı uzun süre taşıyan ve ayakta tutan kolonlar ile inşa işlemine başlamadan önce yapılan zemin incelemeleri de hayati konulardan. Kolonlarda bir çatlak kesilen bir kolon söz konusuysa binanın temelinde mutlaka ayrıntılı inceleme yapılması gerekiyor.
İnşa edilmiş ve bir süredir kullanılan bir bina söz konusuysa, binanın depreme dayanıklılık kontrolünden geçmiş olması ve sağlamlığının test edilmesi gerekiyor. İnşa edilmiş bir bina yakın bir zamanda deprem atlatmışsa dahi, yapı için bir hasar raporu çıkarılması elzem. Bu rapor, binanın ne durumda olduğunu ve bakıma ihtiyacı olup olmadığını belirliyor.
Sağlamlık Testi: Bu noktada sağlamlık testi olan “Karot” devreye giriyor. Deprem korkusu yaşayan vatandaşlar, binalarının sağlamlık durumunu öğrenmek için uzmanlara ölçüm yaptırabilir. Bu ölçüm binayı tahrip etmeyecek bir sismik alet yardımıyla yapılıyor. Yapı uzmanları özellikle ellerindeki sismik cihazı, duvarın uygun bir yerinden betona dayayıp titreşimleri dinliyor. Elde edilen bu veriler sisteme yükleniyor ve burada karşılaştırmalar gerçekleştiriliyor. Riskli bir durum varsa, betondan numune alımı yapılıp binanın depreme dayanıklılığıyla ilgili sonuca ulaşılıyor.
Son depremlerde bir kez daha görüldü ki binaların sağlamlık testiyle birlikte, demirler de kontrol edilmeli. Demirlerin nervürlü (kıvrımlı) olmasına özellikle dikkat edilmesi gerekiyor.
Peki bir bina riskli bulunursa ne yapılıyor? Bu bina bir an önce boşaltılıyor ve yıkımı yapılıyor.
Depreme dayanıklı binaların özellikleri
- Binanın yaşı. Elbette bu depremde genç binalar da yıkıldı ancak yıkılan binaların deprem yönetmeliğine uygun yapılmadığı anlaşıldı.
- Zeminin sağlamlık durumu
- Onaylanan projeye uygunluk
- Kiriş ve kolon durumu
- Binadaki rutubet durumu
2) Zemin özellikleri ve depremdeki yıkıma etkisi
Zemin türlerine geçmeden önce zeminin dayanıklılığını belirleyen rezonans kavramını açıklamakta fayda var. Rezonans, bilimsel bir tanım olarak “Belirli bir frekansta titreşen bir sistemin, aynı frekanstaki dış titreşimin etkisinde kalarak yüksek genlikle sarsılması olayıdır” şeklinde ifade ediliyor.
Her maddenin doğal bir frekansı bulunuyor. Maddenin doğal frekansına eşit gelen ses dalgaları o maddeyi parçalayacak kadar yıkıcı bir etki yaratıyor. Sesiyle camları kırabilen tenorların olmasının bilimsel açıklaması, ses ve camın frekansının aynı rezonansta olması.
Bina üzerinden anlatırsak, bina kayalık bir zemin üzerindeyse o zemin, deprem dalgalarını ya da frekanslarını üzerinde bulunan binaya iletiyor. Bina frekansı ile dalga frekansının aynı olma olasılığı ise neredeyse milyonda bir. Dolayısıyla kayalık zeminde tek bir frekans oluşuyor ve bu frekansın bina frekansı ile eşleşmesi çok düşük bir olasılık olarak açıklanıyor. Ancak farklı türleri olan gevşek bir zeminde ise birçok frekans oluşuyor, bunların bina ile eşleme olasılığı ise daha yüksek.
Gelelim zeminlerin özelliklerine göre sınıflandırılmasına… Depremle ilgili en önemli faktörlerden biri de zemindir. Zeminin sağlamlığını, üzerinde yükselen binanın güvenliğini sağlayan ilk unsur olarak düşünebiliriz.
Kayalık Zemin: Basit anlatımla deprem anında fay hattı kırılıyor ve yer değiştirirken tektonik plakalar belli bir frekansta deprem dalgası yaratıyor. Eğer oluşan deprem dalgalarının frekansı ile binayı oluşturan demir, beton gibi maddeler aynı frekansa denk gelirse rezonans olayı gerçekleşiyor ve bina yıkılıyor. Fakat bir bina ile tektonik plakanın aynı frekansta olması olasılığı çok düşük. Bu sebeple devreye en önemli etken olan zemin giriyor. Kayalık zeminde daha az frekans oluşuyor. Kayalık üzerinde inşa edilen binalar, doğal olarak avantajlı denebilir. Olası bir sallantıda kayalık zemin daha az frekans oluşturuyor. Elbette binanın depreme uygun inşası da hâlâ önemli bir etken.
Alüvyon Zemin: Jeoloji Mühendisleri Odası Deprem Danışma Kurulu tarafından 2020 yılında, Elazığ Sivrice depreminden sonra hazırlanan “Fay Üzerinde Yaşayan Kentlerimiz” başlıklı raporda, alüvyon zeminlerle ilgili olarak şu ifadelere yer veriliyor: “Deprem dalgaları bu tür zeminler tarafından büyütülerek binalara iletilir. Zemin büyütmesi olarak tanımlanan bu durum, bir deprem olduğu takdirde Antakya’nın kaya üzerinde yer alan illerden daha şiddetli olarak sarsılacağı, bunun sonucunda da hasar oranının fazla olacağı anlamına gelmektedir.”
Konuya ilişkin açıklamalarda bulunan İTÜ Jeoloji Mühendisliği bölümünden Prof. Dr. Cenk Yaltırak, alüvyon zeminin yumuşak olduğunu söylüyor. Bu zemine inşa edilen yapılar, deprem esnasında yüzey dalgaları ile hareketleniyor (su ya da jöle gibi hareket ediyor) dolayısıyla en yüksek ivmeler de burada yaşanıyor. Yaltırak, deprem süresi arttıkça sert kaya olan zeminlerin bile zorlanacağına dikkat çekiyor.
Alüvyon zeminli ovalara ve tarımsal & sulak alanlara ise asla yapılaşma izni verilmemesi gerekiyor. Uzmanlar, illa izin verilecekse sadece tek katlı bina izni olmalı diyor. Alüvyon zemin, yapı yönetmeliğinde ZF kodu ile gösteriliyor ve mutlaka özel tasarım ile üzerine yapı inşa edilmesi gerekiyor.
Sulu ve Gevşek Zemin: Yeniden rezonansla zeminin ilişkisi gündeme geliyor. Gevşek ve sulu zemin üzerine gelen deprem frekansları dağılıyor; rastgele yönde farklı bir sürü frekansla binaya iletiliyor. Böylece çok daha fazla deprem dalgası oluşuyor. Deprem dalgaları rezonansa girip sıvılaşıyor, binanın zeminin çökmesine ya da yan yatmasına neden oluyor. Bina ne kadar sağlam yapılırsa yapılsın, gevşek zeminin ürettiği farklı frekanslardan dolayı rezonansa girerek yıkılıyor. Daha fazla oluşan frekanslardan birisinin binayı tutturma olasılığı çok yüksek. Bu da binanın yıkılmasıyla sonuçlanıyor.
Depremin Odak Derinliği (Yüzeye olan mesafesi)
Depremde enerjinin açığa çıktığı noktanın yeryüzünden en kısa uzaklığı, depremin odak derinliği olarak adlandırılıyor. Tektonik depremler işte bu odak derinliklerine göre sınıflandırılıyor.
Sığ deprem, yerin 0-60 kilometre derinliğinde olan depremlere deniyor.
Orta derinlikte deprem, yerin 60-300 kilometre derinliğinde gerçekleşiyor.
Derin deprem ise yerin 300 kilometre ve daha fazla derinliğinde oluyor.
Türkiye'de yaşanan depremler ise genellikle sığ depremler oluyor. Orta ve derin depremler daha çok bir levhanın bir diğer levhanın altına girdiği bölgelerde yaşanıyor. Derin depremler, geniş alanlarda hissedilse de hasarı az oluyor. Sığ depremler ise dar bir alanda hissediliyor ancak büyük hasara yol açıyor.
Tokyo Üniversitesi Deprem Araştırma Enstitüsü’nden Profesör Dr. Masataka Kinoshita, Ekonomi gazetesine yaptığı değerlendirmede, Türkiye’de yaşanan son depremlerin oldukça sığ olduğuna vurgu yapıyor ve ekliyor: “Depremler yüzeyin 10 kilometre derinliğinde meydana geldi. M7.8 ve M7.5 depremlerinin yer hareketleri kabaca beklenen ivme seviyelerini gösteriyor ancak hasarlarla ilgili büyük yer hızları ile karakterize ediliyor. Depremin büyüklüğünden dolayı oldukça geniş bir alanın şiddetli sarsıntıdan etkilendiği düşünülüyor.”
Bakıldığında, sağlam zemin ve depreme dayanıklı projelendirilmiş binaların yıkıcı depremler karşısında çok daha avantajlı olduğu ortada. Ancak son depremlerde, yönetmeliklere uygun inşa edilmiş yapıların aynı hat üzerinde yıkılan binaların yanında ayakta kaldığı da göz önüne alınırsa, yapının güvenli oluşunun önemi de yadsınamaz bir gerçek!
KAYNAKLAR
BBC Türkçe
EKONOMİ gazetesi
