DEPREME DAYANIKLI YAPILAR

Japonya, Pasifik Ateş Çemberi olarak da bilinen bir yanardağ ve deprem kuşağının üzerinde bulunan bir ülke olmasına ve yılda 2000’den fazla depreme maruz kalmasına rağmen, depremin verdiği hasarı her seferinde yalnızca birkaç önemsiz olayla atlatabilen bir ülke. Bugün ülkedeki binaların yüzde 87’si büyük şiddetteki depremlere dayanıklı olarak inşa edilmiş durumda.  Peki, Japonya bunu nasıl başardı?

Dünyadaki en büyük depremlerin meydana geldiği Japonya, aynı zamanda yüksek katlı binalara da sahip bir ülke. Japonya’nın deprem konusundaki uzmanlığının altında tabi ki geçmişte yaşadığı acı tecrübelerden alınan dersler yatıyor. Japonya’nın depreme dayanıklılık seviyesi ilk olarak 1923 yılında yaşanan Kanto felaketi ile ortaya çıktı. 1 Eylül 1923 tarihinde saat 12.00’de meydana gelen 7,9 büyüklüğündeki deprem yaklaşık dört dakika sürdü ve 140 bin Japon vatandaşının yaşamına, Tokyo dahil bir çok şehrin yerle bir olmasına sebep oldu.

1924 yılına ait Japonya Deprem Yönetmeliği sırası ile 1947, 1950, 1963, 1964, 1971, 1977, 1981, 1988, 1998 ve 2000 yıllarında yaşanan tecrübelerle yeniden revize edildi. 1924 yılından sonra  hazırlanan deprem yönetmeliklerinde yapılan en büyük tasarımsal değişiklik 1981 yılında gerçekleşti. Türkiye’de ise ilk Türk Deprem Yönetmeliği’nin tarihi 1940 olup 1939 yılındaki Erzincan depreminden sonra hazırlandı. Daha sonra 1944, 1947, 1949, 1953, 1961,1968, 1975, 1997 ve 2007 yıllarında revize edildi.

1925 yılında Tokyo üniversitesinde deprem araştırma merkezi kuruldu. Tokyo Tech mezunları 1931’de dünyanın ilk sismik izolasyon binasını (fudo bank) tasarladılar. Japonya, çelik üretiminin artışı sonrası, binalarda çelik kullanmaya başladı.

1933’te Japonya mimarlık enstitüsü yeni hesaplama standardında sismik ve sayısal hesaplama analizleri ile mühendislerin daha uzun ve daha karmaşık yapılar inşa edebilmelerinin önünü açtı. Bu çalışmalar sonucunda Kasumigaseki binası, japonya’daki ilk yüksek bina olarak inşa edildi ve binada geniş flanşlı metal kirişler ve metal kolonlar kullanıldı.

1970’lerde Tokyo’da sismik sistemlere sahip yüksek binalar inşa edilmeye başladı. Çelik yapılar olarak basıncı soğuran ve esneyen ancak tamamen bükülmeyen çelik perde duvar sistemleri, binaların dışına uygulanan çelik çapraz çerçeveler ve diyaframlar kullanıldı. 1980’lerden sonra teknoloji ve bilgisayar analizindeki ilerleme ile daha karmaşık yüksek yapılar inşa edilmeye başlandı. 1989’da Tokyo Tech ve Nippon Steel arasındaki ortak araştırma işbirliğinde yeni modeller geliştirildi. 1990’lardan sonra çelik yapılar kullanılmaya başlandı. Bu metotta şiddetli sarsıntı altında sismik enerjiyi dağıtmaya devam eden yapılar geliştirildi. Bu yapılarda Metalik Sönümleyiciler, Sürtünme Tipi Sönümleyiciler, Visko-Elastik Sönümleyiciler, Viskoz Akışkanlı Sönümleyiciler, Ayarlı Kütle Sönümleyiciler kullanıldı.

Devlet, şehir planlamasını bizzat üstlenerek neyin nereye inşa edilebileceğini bizzat önceden kendisi belirliyor ve deprem riskinin olabildiğince az olduğu alanları yerleşime açıyor. Müsait bir alan bulunamıyorsa da seçilen alanlarda binaların sallanmaya ve dağılmaya karşı daha dayanıklı inşa edilmelerine dikkat ediliyor.  Binalar sadece depreme dayanıklı değil, aynı zamanda deprem alanlarına uyum sağlayacak şekilde inşa ediliyor. İnşaat sektörünün kullandığı tüm malzemeler ve teçhizatlar düzenli olarak denetleniyor.  Yeni inşa edilen binalar, bulundukları yerde temele sabitlenmek yerine artık deprem esnasında hareket edecek şekilde tasarlanıyor. Bunun için en sıklıkla tercih edilen teknoloji ise depremin binalara olan etkisini büyük oranda azaltmaya yarayan sismik izolatörler. Tercih edilen bir başka yöntem ise, binanın temelinin kaydırılması yöntemi. Kaydırılabilen temeller depremin etkisini azaltıyor.

Japonya’da geçici ya da az katlı bile olsa her yapı deprem dayanıklılığına sahip olmak zorunda. Depreme dayanıklı binalar için 3 yöntem uygulanıyor. Bunlar;

• Taishin: Bu, Japonya’daki depreme dayanıklı binalar için minimum gerekliliktir ve kirişlerin, kolonların ve duvarların sallanmaya karşı yeterli dayanıklıkta olmasını zorunlu kılar.
• Seishin: Japonya’daki depreme dayanıklı binaların bir sonraki seviyesi olan Seishin, yüksek binalar için tavsiye edilir. Binaların temellerine depremin enerjisini emen amortisörler, kauçuk katmanlar, sismik izolatörler yerleştirilerek sarsıntılar engellenir.
• Menshin: Bu, Japonya’daki depreme dayanıklı binaların en gelişmiş halidir. Bina yapısının kendisi, aşağıdaki toprakla bağımsız hareket eden kurşun, çelik ve kauçuk katmanlarıyla yerden izole edilmiştir. Bu sistemle bina şiddetli depremlerde bile çok az hareket eder.

Bu sık kullanılan yöntemlere ilaveten, bazen de temelde betonarme çekirdek yerine çelik bir çerçevenin kullanılması, temelde beton kolonlar yerine çapraz sönümleyicilerin, çelik kirişlerin ve çelik kolonların tercih edilmesi, sarkaç yerleştirilmesi, vb. yöntemler de ilave edilebilir.

Japonya kanunlarına göre içinde insanların yaşayacağı bir binanın projelendirilmesi ve deprem performansının belirlenmesi için gereken hesaplamaları sadece Kençikuşi adı verilen mimarlar yapabiliyor. Bina sahibinin belirlediği inşaatı yapacak olanlar da bu hesaplamalara ve inşaat standartları Kanunu’na harfiyen uymak zorundalar. İnşaatın başlamasıyla birlikte ise yapı denetimden sorumlu kişiler hiçbir şekilde taviz vermeden aralıklarla yapının şartname ve standartlara uygun yapılıp yapılmadığını denetliyorlar.

Maalesef çelik yapı sistemlerinin Türkiye’de bilinirliği oldukça düşük. Avrupa ve Amerika’da çelik sistem kullanımı yüzde 40’lardayken, bu rakam Türkiye’de yüzde 1 civarında. Yapım süresinin kısa olması; binanın en kısa sürede oturulabilir/kullanılabilir hale getirilmesi açısından ve betona göre daha hafif olması bakımından önem arz ediyor. Binanın hafifliği ve çelik yapıların betonarmeye kıyasla daha fazla esneme özelliğinin olması zemine gelen yükün azalması sebebiyle depremin etkisinin azalmasını sağlıyor.

Deprem kuşağında yer alan ülkemizde yeni yapılacak bütün binalarda, kentsel dönüşüm projelerinde ve geçici konut yerine kalıcı konut yapımlarında deprem şartları göz önüne alınarak Japonya’da uygulanan benzer yöntemlerle ülkemizde yer seçimi, depreme dayanıklı konut  ve çelik yapı projeleri uygulamasına ve hiçbir taviz vermeden denetimlerine önem verilmelidir.