DEPREMDEN KORUNMA ANATOMİSİ

 

DEPREMDEN KORUNMA ANATOMİSİ

Selin PINAR

Tıp Fakültesi Lisans Öğrencisi, 18 Mart Üniversitesi,

Çanakkale, Türkiye (selpinar2001@gmail.com)

Anahtar kelimeler: Deprem riski, Hastanelerde deprem, Depremden korunma, Korozyon

T

ürkiye % 95’ inin yüksek deprem riski taşıyan bölgelerde olduğunu biliyor muydunuz? Türkiye bir deprem ülkesidir. Geçmişten günümüze ülkemizde Türkiye'de birçok büyük, yıkıcı ve kayıplara neden olan depremler olmuştur ve olmaya da devam edecektir. Peki biz bunun için önlemler alıyor muyuz? Türkiye gibi bir deprem ülkesinde yaşıyor olmamıza rağmen depreme adapte olmuş hayatlar yaşamıyoruz.  Evlerimizi, hastanelerimizi birçok yapımızı deprem tehlikesine uygun şekilde yapmıyoruz. Depremden korunmak ve depremle birlikte yaşamayı öğrenmek için neler yapılması gerektiğini hiç düşündünüz mü? Bizler bu coğrafyada ve bu fayların üzerinde yaşamaya devam edeceğiz. Hem de her an yeni bir deprem olasılığını bilerek. Biz depremle yaşamayı öğrenmezsek, acı gerçeklerle bugüne kadar karşılaştığımız gibi kayıplar vermeye devam edeceğiz. Bu kayıplarla baş etmek ve tedavi sürecinin devam edebilmesi açısından hastanelere çok yük düşmektedir. Öncelikle hastanelerinde depremler sırasında zarara uğramaması gerekmektedir. Hatta bir hastanenin yapısını depreme dayanıklı yapmak da yeterli değildir. Aynı zamanda yapısal olmayan elemanları da deprem sırasında insanlara zarar vermeyecek ve telafisi zor hasara uğramayacak şekilde planlayıp, hastanelere afet durumlarında da erişimin olmasını sağlamak zorundayız.

J

aponya da bir deprem ülkesidir. Aynı kaderi paylaştığımız Japonya’nın nasıl bir yol izlediğine geçmişten günümüze deprem riskinden korunmak adına neler yaptığına bakalım. 1923 Tokyo Kanto depremi (Mw=7.9) 149 bin kişinin ölümüne neden olan bu deprem Japonya’nın dönüm noktası olan en büyük depremlerindendir. Bu deprem öncesinde Japonya’ da deprem yönetmeliği bulunmamaktadır. Kanto depreminin hemen sonrasında 1924 yılında deprem yönetmeliğini hazırlamışlardır.  Japonya’da deprem olmadan önce hasar bilgilerini önceden tahmin edemiyorlar ancak denetlemelerle ve güçlendirme çalışmalarıyla binalara dayanıklılık sağlayarak deprem riski için önlemlerini alıyorlar. 1923 Kanto depremine benzer depremlerin tekrarlanma süresi 200-400 yıl arasında olarak hesaplanmıştır. Yeniden 1923 Kanto tipi depremin yeniden olması durumunda 25 Mayıs 2022 tarihli açıklanan rapora ve bununla ilgili olarak verilen hasar sonuçlarına göre, Japonya’nın %70’inin yok olacağı önemli ölçüde etkileneceği öngörülüyor. Japonya bu öngörüler üzerine hasar senaryo çalışmaları yaparak olası deprem riskini en aza indirmeye çalışıyor. Yapısal olmayan hasarlardan korunmak için Japonlar öncelikle eşyalarını duvara sabitleyerek sabit ama etkili bu yöntem sayesinde çoğu yapısal hasardan korunuyorlar. Hastanelerde yapısal olmayan hasarlardan korunmak için hastane maketleri üzerinde deneyler yaparak eşyaların sabitlenmesinin ve sabitlenmemesinin veya yöntem farklılıklarını bir maket üzerinde senoryalandırarak deneyler yapıyorlar, her detayı tek tek inceleyerek en iyi sonucu uygulamaya geçiriyorlar. Özellikle hastanelere çok önem veriyorlar. Deprem sırasında sağlık hizmetlerinin aksamaması ve afetten etkilenenler için de bu tedavi sürecinin devam ediyor olması çok önemlidir, bunun için de büyük önlemler alıyorlar. 17 Ocak 1995 yılındaki Kobe depreminden (Mw=6.9) sonra sismik izolatörleri özellikle kamu binaları başta olmak üzere kullanmaya başlayarak, depreme karşı en etkili korunma yöntemlerinden birini alıyorlar. Sismik izolatörler yeni yapılan binalarda da kullanıma başlanarak büyük binalarda ve müstakil binalarda kullanımı yaklaşık 10 bin sismik izolatör kullanım oranına ulaşarak belki de bir rekora imza atmışlardır. Türkiye’ de sismik izolatörler 100 yatak ve üzeri yatak sayısına sahip yeni yapılan hastanelerde kullanımı zorunlu hale Sağlık Bakanlığı tarafından 2013 yılında zorunlu hale getirilmişken, Japonya’da 50 ve üzeri yatak sayısına sahip hastanelerde kullanımı zorunludur. Japonya’ya bakarak örnek almamız gereken birçok nokta vardır.  Bizim ülkemiz de deprem ülkesidir ancak biz Japonlar kadar deprem konusunda donanımlı değiliz, yürüttükleri deprem politikalarını örnek alarak çok daha doğru deprem sürecini yönetebiliriz. Deprem kader değildir.

 

 

Japonya'da Sismik İzolatörlü büyük binaların kümülatif sayısı

Japonya'da sismik izolatörlü müstakil evlerin sayısı.

B

inalarımızı depreme karşı daha sağlam hale nasıl getirebiliriz? Ömrü dolmuş binalarda ne gibi yollara başvurarak riski azaltabiliriz? Korozyon nedir, nasıl oluşmaktadır? Korozyon, üç koşul karşılandığında gerçekleşen doğal bir süreçtir. Nem varlığı, bir metal yüzey,oksitleyici madde (elektron alıcı adı da verilir) Sürecin sonucunda metal, tuzlarından birine, yani malzemeye bağlı olarak oksitlere/hidroksitlere/sülfitlere dönüştürülür. Metal, kimyasal olarak kararsızdır ve tuzu daha kararlıdır. Korozyonun en yaygın biçimlerinden biri paslanmadır. Demir paslandığında, korozif sürecin sonucunda oluşmuş olan kırmızımsı yapraksı madde demir oksittir. Bu soruların cevabını arayalım. Eğimli zemine inşaa edilen kolonlarda su birikimine bağlı tuzlanma ve beton içeriğindeki demirin paslanıp, paslanmaya bağlı demirin hacminde ciddi derecede artış gözlenir. Kolon kiriş birleşme noktalarında donat kiriş sıklaştırma yapılması gerekir. Taşıyıcı şemalar geleneksel yöntemle hesaplandığında abaklar, tablolar, basit mesnetler, konsollar, hareketli mesnetler, kesme kuvvetleri ve momentler yani basit mühendislik hesaplarında yönetmelikler belirlenirken yani veriler standardize  edilirken laboratuvarlarda performansa ve deneye dayalı çalışmalarla belirli sistemler oluşur. Bilgisayar programlarının gelişmesiyle bu işlemleri standart olarak yapan birçok statik programlar yazılmıştır. Bu programlardan bazıları yönetmeliklerde açık açık belirtilmese de bu parametreler üzerinden standartlar belirlenir. Tuzlanma, sıvıların içinde bulunan minerallerin sıvının ilgili yapı malzemesine geçmesinden sonra o yapı malzemesinin tekrar kuruması üzerine yani nemini kaybetmesi üzerine sıvının içinde bulunan suyun içindeki tuzların kuruması sonucu sadece betonarme yapılara değil geleneksel yapılara, ahşap ve taş yapılara da zarar vermektedir. Tuz yapıdaki metalleri, ahşap ve taşı çürütür, korozyona uğratır ve kimyasal dengesini bozar. Bir yapı iki türlü güçlendirilir. Birincisi yapı yük karşısında hasara uğramış olursa güçlendirilebilir, ikincisi yapı sağlamdır ancak yönetmelik değişimi sonucu güçlendirme yapılmasıdır. Önce temel güçlendirilmesiyle başlanır ve sonra devam edilir. Binalarda çürümeye sebep olan hataların düzeltilmesi için bir binada korozyon varsa laboratuvara örnek göndermek için binanın zemininden başlayarak örnek alınır. Karot beton numuneleri, demir okumalarını ölçerler. Zemin taşıma güçlerine bakılır. Eğer bina kötüyse yıkım kararı çıkarılır. Eğer araştırmalarda biraz sağlamlık görülürse güçlendirme çalışmaları yapılabilir.

H

astane yapımında nelere dikkat edilmelidir? Dik yamaçlara binalar inşaa edilirken nelere dikkat edilir? Yüksek binalarda riskler nelerdir? Yapı fuarlarında sert plastikten demirler tanıtılmaktadır. Yapı fuarlarında sert plastikten demirler tanıtılmaktadır. Birçok avantajı bulunmaktadır, rutubete, paslanmaya karşı bir malzemedir. Yine yapı fuarlarında zenon panel kafes sistem galvanizli teller özellikle bir veya iki katlı alçak binalarda kullanılarak salınımı çok iyi sağlıyorlar. Mukavemetleri çok yüksektir. Hastanelerin alçak olarak yapılması aslında en sağlıklı ve en güvenilir yöntemdir. Hastaneler alçak yapılarak zenon sistemlerin kullanılmasıyla salınım sağlanarak depreme dayanıklı hale getirilebilir. Dere yatağına dik yapılan binalarda neler yapılabilir? Derenin taşkın debisini hesap etmek çok zordur, seneden seneye bile değişebilir. Dere yatakları yetmeyip bazen taşkınlar oluşabiliyor. Hem deneyi hem zemini hem de dere yatağını araştırarak binayı ona göre yapmak gerekir. Binaların dere yatağına yapılması çok tehlikelidir. Bir çok afeti ve afetlerden gelebilecek zararları engelleyemeyiz ama sellerden gelebilecek zararları sıfıra indirebiliriz. Sellerden korunmak için öncelikle dere yatağının bulunduğu bölgeler ve civarları imara açılmayarak veya bu bölgelere kişisel olarak ev yapmamayı tercih ederek seli engelleyemeyiz ancak sellerden kaynaklı zararlardan korunabiliriz. Aslında sel afetinden korunmak bu kadar kolayken bile bile riske girilmemelidir. Dik yamaçlara inşaa edilecek binalarda ne gibi önlemler alınabilir? U şeklinde kazıklama yapılarak yukarıdaki kütle aşağıya gelmesin hem alınan hafriyatı kapatmasın hem de dökülecek temel beton korunabilir. Eğimli arazide hesaplamalar programlamalar düzenli yapılmalı, gerekli önlemler alınmalıdır. Eğim 10 dereceden başlayarak topofrafik eğimin 30 dereceye kadar yüksekse heyelan riski de ciddi oranda kademeli artmaktadır. Eğim çok önemlidir. Binaların yüksek katlı olması estetik durmaktadır ancak maliyeti arttırır. Yapım süresi çok uzundur. İmarlar her yerde yüksek kata her zaman izin verilmiyor. Yapıların rezonansa bağlı hasar riskini azaltılması için ne kadar yüksek katlı yapılacağına, jeofizik ölçümlerle tespiti yapılacak zeminin titreşim periyoduna göre karar verilir ve imara ona göre karar verilir. Hastanelerde katalizörler kolonların hemen üzerine kurularak titreşim önlenir. 2012 senesinden Sağlık Bakanlığı yönetmeliğine 100 yatak ve üzeri yatak kapasitesi olan hastanelerde sismik izolatör kullanımı zorunlu hale getirildi. Binanın yapılacağı zeminin taşıma gücü hesaplanır. Binanın kaç katlı olacağına ona göre karar verilir. Zemin taşıma gücü ve imarın ne kadar olduğuna bağlı olarak karar verilir. Zemin değerleri parsel parsel arsaların taşıma güçleri bilinir ona göre hesap yapılır.

 

Heyelan oluşma riski ve eğim derecesi arasında ki ilişki (Şekil 11, Kasai ve Yamada, 2019)

G

üçlendirme çalışmaları mevcut binaların 1998 yönetmeliği öncesi yani 1975 yönetmeliğinin geçerli olduğu zamanlarda yapılan  yapıların binalarda yük kabulleri 2.5 kat daha fazladır. 1998 yönetmeliği sonrası ciddi düzenlemeler yapılarak yük kabulleri 2.5 kat azaltılmıştır. Yönetmelik değişince eski yapılmış binaların deprem etkisine dayanıksız olduğu görülüyor ve bu binaların değişim geçirmesi ve yönetmeliğe uygun hale getirilmesi şarttır.. Donatılarda korozyon zeminlerde sıvılaşma riski görülüyor. Yapılan dönemde teknolojilerin eski olması gibi sebeplerle binalar ömürlerini dolduruyor. Ömrünü doldurmuş binalarda ya yıkıp yeniden yapılır ya da güçlendirme yapılır. Binanın yapılacak mı ya da güçlendirme yapılacak mı buna fizibilite çalışmaları sonucunda güçlendirme maliyeti yeniden yapım maliyetinin %40’ını  aşmıyorsa, yapım süresi azsa, imar sorunları yoksa bina güçlendirilebilir. Birçok bina güçlendirme yöntemleri vardır. İzolatör kullanımı bu yöntemlerden biridir. Sismik izolasyon, yapıların ve maksimum deprem ivmesinin dikkate alınarak yapıdaki fiziksel bazı nicelikleri değiştirerek deprem kuvvetlerini azaltmayı amaçlayan bir prensibe dayanan uygulamalardır.  Sismik izolatörler binanın kesintisiz kullanımı hedeflenerek, hedefine ulaşmak için yapısal olmayan elemanların da kullanılabilir düzeyde kalmasını sağlamak için yapısal olmayan elemanların sismik tasarımı yapılmalıdır. Sismik izolasyon düşey yönde rijitliği çok yüksek yatay yönde rijitliği çok düşük olan izolasyon ünitelerinin yerleştirilmesiyle sismik hareketin bina üzerindeki etkisinin azalmasıdır. Sismik izolatörler, binanın hakim periyodunun uzatılması ve yapıya ilave histeretik sönüm eklenmesi neticesi ile spektral ivmelerin azalması ve dolayısıyla üst yapıya etki ederek deprem kuvvetinin azalmasını sağlamaktadır. Ancak bunun karşılığında izolatör seviyesi ve altındaki bölümlerde yüksek deplasmanlar ve buna bağlı ilave etkiler çıkmaktadır. Dolayısıyla izolatör kotunun altında bulunan yapısal elemanların boyutları epeyce büyüktür. Görüldüğü üzere sismik izolasyon olası bir deprem sonrası hizmet vermesi beklenen köprü, viyadük, hastane gibi hayati önem taşıyan yapılarda olmazsa olmaz bir sistemdir. Birçok gelişmiş ülkede deprem yönetmeliklerine girmiş olan sismik izolasyon teknolojisi hala ülkemizdeki birçok eski yapıda maalesef kullanılmamaktadır. Aktif fay hatları üzerinde bulunan ülkemizde sismik izolasyon teknolojisinin kullanımı doğal bir olgu olan depreme karşı yapıların korunmasında etkili bir çözüm olarak rasyonel bir yaklaşım olacaktır.

S

onuç olarak depremden korunmak için bir çok yöntem vardır. Ama en önemlisi korunma çalışmalarıdır. Japonya’da uygulanan sistemler örnek alınarak aynısını Türkiye’de uygulanırsa depremden korunma adına güzel bir yol alınmış olunacaktır. Özellikle hastanelerde deprem sırasında riskin en aza indirmek ve sağlık alanında verilen hizmete afet durumlarında da devam ettirebilmek amacıyla çok dikkat edilmesi gerekir. Anlattığımız üzere sismik izolatörün ne kadar gerekli olduğunu anlamış olduk. Binalarda deprem riskini yapısal olmayan hasarlarda bile minimuma indirerek hasarı çok azaltmaktadır. Japonya’da bu sistem yeni yapılan tüm kamusal binalarda ve önemli ölçüde müstakil binalarda kullanılarak yüksek koruma oranına ulaşılmıştır. Binalarda yönetmelik değişikliklerinden dolayı veya hasarlı binaların onarımı sebebiyle güçlendirme çalışmaları yapılarak, binalar daha dayanıklı hale getirilebilmektedir. Güçlendirme çalışmalarının birçok yöntemi vardır. Binalar için en uygun yöntem seçilerek uygulanabilir. Türkiye’de de güçlendirme çalışmaları yapılmakta ve sismik izolatör kullanımı yaygınlaştırılarak önlemler alınmaktadır. Yeni kurallar getirerek yapı yönetmeliklerinde değişiklikler yapılarak ve depremden korunmak için daha büyük bütçeleri arttırarak depremden korunmak mümkündür. Deprem felaketleri önlenebilirdir ve can kayıplarının önüne geçilebilir.