Depremle Başa Çıkma Stratejileri

Tamamını okumak için TIKLA

Türkiye, deprem kuşağı üzerinde bulunduğu için deprem riski yüksektir. Depremlere hazırlıklı olmanın yolu, zeminin jeofizik özelliklerini ve yapıların dayanıklılığını doğru bir şekilde değerlendirmekten geçer. Yeni yapılar deprem yönetmeliğine uygun inşa edilmeli ve mevcut yapılar da uygun güçlendirme teknikleriyle güvence altına alınmalıdır. Bu süreçte, bireysel ve toplumsal deprem bilinci oldukça önemlidir. Ayrıca, depremlerin ne zaman ve nerede meydana geleceğini önceden belirlemek için Kandilli Rasathanesi ve AFAD gibi kurumların verileri kullanılabilir. Son olarak, büyük bir deprem meydana geldikten sonra da büyük bir deprem riski olduğu unutulmamalı ve gereken önlemler hızla alınmalıdır.

 Anahtar Kelimeler: Zemin; Kandilli Rasathanesi; HAP; Sismik izolatör

 Giriş

D

epremler, tüm dünyanın karşı karşıya olduğu ortak bir doğal afet türüdür. Türkiye'nin coğrafi konumu, sık sık depremlerle karşılaştığımız Alp-Himalaya deprem kuşağı üzerinde yer almasından dolayı, ülkenin her bölgesi deprem tehlikesi altındadır. Ancak, Japonya ve Amerika gibi gelişmiş ülkelerde depremler genellikle korkutucu bir olay olmaktan çok, alınan önlemler ve sıkı denetimler sayesinde daha sakin bir şekilde karşılanır. Bu durum, depremle yaşamayı öğrendiğimiz ve hem bireysel hem de toplumsal düzeyde bu durumu kabul ettiğimiz takdirde, depremin korkutucu olmadığını gösterir. Alınan önlemler ve hazırlıklar, can ve mal kaybını azaltmaktadır ve aynı zamanda ülkenin ekonomik yükünü hafifletmektedir.

Gelişmiş ülkelerde, insanlar genellikle deprem ve afet konusunda daha bilinçlidirler çünkü deprem ve afetle başa çıkma kültürü okul eğitiminin bir parçasıdır. Bu bireysel farkındalık, zamanla toplumun depreme dayanıklı yapılar inşa etmesine ve koruma altına almasına yardımcı olur.

Deprem riskini azaltmak için yapılması gerekenlerden biri, yerin jeofizik özelliklerini ve zemin direnç değişimlerini iyi bir şekilde anlamaktır. Bunun için mikro-jeofizik bölgeleme projeleriyle zeminlerin depreme dayanıklı olup olmadığını belirlemeliyiz. Gerekli olduğunda, zemin güçlendirme teknikleri kullanılmalı ve güçlendirme sonrası, iyileştirme çalışmasının amacına ulaşıp ulaşmadığını belirlemek için jeofizik ölçümler yapılmalıdır.

Mevcut binaların yaşına, inşa edildiği deprem koduna ve zeminin jeofizik direnç durumuna göre hangi tür güçlendirmeye ihtiyaç duyduğunu belirlemek için dikkatli bir inceleme gereklidir. Özellikle hastane ve okul gibi yapılar, en güvenli olması gereken yerlerdir ve deprem yönetmeliklerine göre bina önem katsayısı normal binalara göre %50 daha yüksektir.

Türkiye'de, İstanbul Proje Koordinasyon Birimi (İPKB) gibi kamu kurumları tarafından hastaneler ve diğer kamu binaları, son deprem yönetmeliği olan TDBY-2018'ye uygun hale getirilmektedir. Genel amaç, bu hazırlıkların, önlemlerin ve teknolojilerin tüm Türkiye'deki binalarda kullanılmasıdır. Ancak, tüm bu çabaların maliyet ve fayda dengesi gözetilerek gerçekleştirilmesi önemlidir. Bu çalışmanın amacı, zemin-deprem ilişkisi, Hastane Afet Planı, sismik izolatörler, deprem türleri ve birbiri ile olan ilişkileri ve bina güçlendirme tekniklerini ele alarak, deprem sonrası savunmasızlığı azaltmak için çeşitli bakış açıları sunmaktır.

Şekil-1: 
Çimento-su enjeksiyonlu kolon yöntemi

Z

eminin durumunu belirlemek, herhangi bir yapı projesine başlamadan önce atılması gereken ilk adımlardan biridir. Zemin, çeşitli jeolojik faktörlerden (örneğin, aktif kil) dolayı taşıma kapasitesi yetersiz olduğu tespit edilebilir. Temel kazıları sırasında zemin malzemelerinde sorunlar görülebilir; kazı tamamlandıktan sonra kabarmalar oluşabilir. Yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu zeminlerde sıvılaşma potansiyeli yüksek olabilir; bu durum genellikle zayıf, gözenekli zeminlerde görülür ve bu zeminler genellikle yumuşak olarak adlandırılır. Bu tür zeminlerin sıkıştırılabilir olduğu da gösterilebilir.

Zeminin durumuna göre belirlenecek olan iyileştirme yöntemleri oldukça değerlidir. Zemin iyileştirme, üç ana hedefle yapılır: güçlendirme (reinforcement), iyileştirme (improvement) ve tedavi etme (treatment).

Güçlendirme çalışmalarında, zeminin direncini arttıracak malzemeler kullanılır. Taş kolon ve jet grout gibi yöntemler, bu bağlamda kullanılabilir (Şekil 1). Ayrıca, Türkiye'de henüz çok yaygın olmayan ancak ekonomik, ucuz ve kolay uygulanabilir geosentetik malzemeler de bir seçenek olabilir.

İyileştirme çalışmalarında ise, zemindeki sıkışabilirliği arttıran boşluklar mekanik olarak sıkıştırılır. Bu işlem, statik, vibrasyonlu ve darbeli aletler kullanılarak gerçekleştirilir ve "kompaksiyon" olarak adlandırılır.

Tedavi etme yönteminde ise, zemin boşluklarına çeşitli bileşenler (örneğin çimento, kireç vb.) enjekte edilir. Hangi yöntemin kullanılacağı, zemine ve projeye bağlı olarak seçilir.

Tüm bu yöntemlerin ortak amacı, zemini daha dayanıklı hale getirmektir. Bu sayede, proje alanının değiştirilmesine gerek kalmaz ve problemli ya da zayıf zeminler kullanılabilir hale gelir.

Ancak, zemin iyileştirmeleri tamamlandıktan sonra, iyileştirmenin tüm alanda hedeflendiği gibi gerçekleşip gerçekleşmediğini belirlemek için, zemin boyunca Jeofizik Vs30 ölçümleri yapılmalı ve bir "Jeofizik İyileştirme Araştırma" raporu alınmalıdır.

Şekil-2

Çelik yapılarda sismik izolatörün katkısı

S

ismik izolatörler, enerjiyi sönümleyen malzemeler (örneğin kauçuk) kullanılarak binanın ve zeminin arasına yerleştirilen ve deprem kuvvetlerini azaltan bir teknolojidir (Şekil 2). TDBY-2018 yönetmeliğine göre uygulanan bu sistem, binanın üst katlarına giden maksimum ivmeyi azaltır. Hem yeni binalarda hem de mevcut binalarda, uygun koşullar sağlandığında, bu teknik kullanılabilir.

Bu teknolojinin maliyeti genellikle yüzde 1-3 arasında değişirken, önemli yapılarda (hastane, okul, kamu binası gibi) maliyet yüzde 5-10'a kadar çıkabilir. Ancak bu maliyet, depremden yüzde 80 oranında koruma sağlar. Yeni bir ev almanın zorlaştığı bu dönemde, sismik izolatörler, depreme dayanıksız binaların güçlendirilmesi için ekonomik bir çözüm sunabilir. Ancak, bu teknolojinin uygulanacağı bina ve çevresinin durumu dikkatlice incelenmelidir. Bitişik binaların bulunduğu yerlerde sismik izolatörler istenen sonucu vermeyebilir çünkü binanın salınımına izin verecek bir alanı olmalıdır.

Yüksek katlı binalarda, kat sayısı arttıkça salınım periyodu da artar ve bu durumda sadece sismik izolatörler yeterli olmayabilir. Bu nedenle, zemin etütleri önemlidir ve zeminin uygunluğu kontrol edilmelidir. En önemli faktör, temel kaya topoğrafyasıdır. Yeni binalar için, sert ana kaya üzerinde konumlandırma idealdir, çünkü bu zeminler depreme karşı daha dayanıklıdır. Ancak temel kayadan uzaklaştıkça, özellikle alçak ve daha sonra yüksek binalarda risk artar. Yani, sismik izolatörlerin uygulanacağı binaların seçiminde topoğrafik özellikler dikkate alınmalıdır. Alçak binaların her zaman daha güvenli olmadığını da hatırlamak önemlidir

Şekil-3:
 HAP

D

eprem riskini önceden belirlemek, alınacak önlemleri şekillendirmek için önemlidir. Deprem riski, temelde iki ana faktöre dayanır: sismik tehlike ve hasar görebilirlik. Sismik tehlike, zeminin jeofizik özelliklerine dayanır; çünkü deprem dalgalarının yayılımı zemin direncine bağlıdır. Zemin direnci düşük olduğunda, deprem dalgaları daha yüksek genlikte hareket eder. Tersine, zemin direnci yüksek olduğunda, deprem dalgalarının genliği azalır. Bu olay, genellikle "sismik yer hareketi" olarak adlandırılır. Hasar görebilirlik, binanın yapısal ve yapısal olmayan elemanlarının durumuna bağlıdır. Yapısal olmayan elemanlar, taşıyıcı özelliği olan kolon, kiriş ve temel gibi yapısal elemanların dışında kalan unsurlardır. Örneğin, hastanede bulunan bir jeneratör, boru sistemleri veya yangın söndürme aletleri, yapısal olmayan elemanlardandır.

Bu elemanların depreme dayanıklılığını değerlendirirken, Sağlık Bakanlığı tarafından hazırlanan Hastane Afet ve Acil Durum Planı (HAP) Hazırlama Kılavuzu kullanılır (Şekil 3). Bu kılavuza göre, afet zararını azaltmayı amaçlayan koruyucu önlemler üç ana başlık altında incelenir:

1. Günlük bilgiyle gerçekleştirilebilecek basit önlemler (örneğin, eşyaların yerlerini değiştirme),
2. Teknik bilgi veya teknisyenlik gerektiren, belirlenmiş teknikler ve prosedürlere (mevzuat veya kullanım kılavuzları) göre uygulanan önlemler,
3. Özellikle kritik güvenlik ve yüksek maliyetli durumlar gibi, uzmanlık veya mühendislik bilgisi gerektiren önlemler.

Resim-4:
Kolon mantolama

B

etonarme, beton ve inşaat çeliğinin birleştirilmesiyle oluşan bir yapı malzemesidir. Beton basınca, çelik ise çekmeye dayanıklıdır, bu yüzden betonarme hem çekme hem de basınç kuvvetlerine dayanıklıdır. Türkiye'de genellikle demir kullanılır çünkü çelik pahalıdır, ancak bu korozyon riskini artırır.

Betonarme hastaneler, İstanbul Proje Koordinasyon Birimi (İPKB) tarafından güçlendirilir. Eğer bir hastanenin güçlendirme maliyeti yüzde 40'ı aşarsa, IPKB hastanenin yeniden yapılmasını tercih eder. Örneğin, Zeynep Kamil Kadın ve Çocuk Hastalıkları Hastanesi IPKB tarafından güçlendirilmiştir. Binanın kolonları çelikle güçlendirilmiş ve perde duvarlar konulmuştur.

Bir diğer güçlendirme yöntemi, lifli polimer kullanımıdır. Lifli polimerler kesme kuvvetlerine karşı dayanıklılığı arttırır, ancak sıkça kullanılmaz çünkü lifli polimerin uygulandığı yer matkapla delinmemeli ve aşındırılmamalıdır.

Sismik izolatörler, deprem kuvvetlerini azaltma amacıyla kullanılır ve genellikle yapım aşamasında binalara uygulanır. Ancak, bu sistemler mevcut binalara da uygulanabilir. Örneğin, Marmara Başıbüyük Hastanesi'ne sismik izolatörler IPKB tarafından uygulanmıştır.

Güçlendirme çalışmalarında önemli olan, binanın hangi kuvvetlere maruz kaldığının doğru belirlenmesi ve buna göre önlemler alınmasıdır. Aksi takdirde, gereksiz ekonomik yük oluşabilir.

Resim-5
Deprem istasyonları sürekli izlemede.

Kandilli Rasathanesi'nin internet sitesinde ve AFAD üzerinden, belirli bir bölgede daha önce meydana gelen depremlerin bilgisine ulaşabiliriz. Bu bilgi önemlidir çünkü bir bölgedeki küçük depremler, büyük bir depremin habercisi olabilir. Bilindiği gibi, depremler birbirini tetikleyebilir. Ancak, son araştırmalar bazı depremlerin bir diğerinin oluşumunu engelleyebileceğini de ortaya koymuştur. Bir deprem bölgesindeki stresi azaltabilir ve bu duruma 'Gölge Zonu' etkisi denir. Ancak aynı fayda veya yakınındaki bir fayda deprem ihtimalini de artırabilir veya azaltabilir.

1992'de yapılan bir araştırmada, bir depremin başka bir depremi tetikleyebileceği gösterilmiştir. Büyük bir depremden sonra, genellikle birçok küçük deprem meydana gelir. Bu küçük depremler, 'artçı şoklar' olarak adlandırılır. Artçı şoklar, bir fayın henüz tam hareket etmemiş olması ve hala gerilim taşıyor olması nedeniyle oluşur. Artçı şokların yeri ve sıklığı, fayın stres durumunu ve riskin ne kadar süreyle devam edeceğini gösterir.

Sonuç olarak, büyük bir depremden sonra yine büyük bir deprem olabileceğini unutmamalıyız. Eğer bu risk tespit edilirse, gereken önlemler hızla alınmalıdır.

Sonuç

Depremlere hazırlıklı olmanın ilk adımı, depremlerin doğasını anlamaktır. İnşa edeceğimiz yapıların jeofizik direnç ölçümlerini doğru bir şekilde yapmalı ve depremlerin olası maksimum ivmesini matematiksel olarak hesaplamalıyız. Bu hesaplamaları yaparken teknoloji ve bilimin nimetlerinden faydalanmalıyız. Ayrıca, toplumun deprem bilincini arttırmak, uzun vadede daha sağlam ve depreme dayanıklı yapılar inşa etmemizi sağlar.

Depremlerin tespiti ve olası etkilerinin önceden belirlenmesi için Kandilli Rasathanesi, AFAD gibi ulusal kurumların yanı sıra uluslararası kuruluşların verilerini kullanabiliriz. Bu veriler, hangi önlemlerin alınması gerektiğini belirlerken ve toplumu bilinçlendirirken oldukça işimize yarar.

Yeni yapılacak yapılar, son deprem yönetmeliği olan TDBY-2018'e göre inşa edilmeli ve sismik izolatörler gibi teknolojik araçlarla güvence altına alınmalıdır. Ancak, her binaya bu teknolojilerin uygulanması hem ekonomik açıdan uygun olmayabilir hem de her durumda gerekli olmayabilir. Bu nedenle, zeminin direncini ve temel kaya topografisinin etkisini dikkatlice incelemeliyiz.

Mevcut binaların depreme dayanıklılığını artırmak için de çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu yöntemler arasında kolon mantolama, lifli polimerler ve perde duvarlar gibi güçlendirme teknikleri bulunur. Aslında, 'hasta' olan binalarımızı doğru bir şekilde teşhis ettikten sonra 'tedavi' edebiliriz. Bu yaklaşımla, depremlerin can ve mal kaybına neden olma olasılığını azaltabilir ve ekonomik etkilerini hafifletebiliriz. Sonuçta, doğayı anladığımızda ve onunla uyumlu bir şekilde yaşamayı öğrendiğimizde, korktuğumuz durumların aslında o kadar da korkutucu olmadığını görürüz.

Çalışma Soruları

Soru: Türkiye'nin deprem tehlikesi ile daha sık karşılaşmasının temel nedeni nedir?

A) Halkın deprem konusunda bilinçsiz olması

B) Alp-Himalaya deprem kuşağı üzerinde yer alması

C) Yetersiz altyapı sistemleri

D) Binanın yaşına ve inşa edildiği deprem koduna bağlı

Soru: Hangi zemin türü sıvılaşma potansiyeli yüksek olabilir?

A) Yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu zeminler

B) Çok sert ve yoğun zeminler

C) Çok kuru ve çatlaklı zeminler

D) Yoğun bitki örtüsüne sahip zeminler

Soru: Deprem kuvvetlerini azaltmak için hangi teknoloji kullanılabilir?

A) Sismik izolatörler

B) Çimento-su enjeksiyonu

C) Kolon mantolama

D) Mikro-jeofizik bölgeleme

Soru: Deprem riskini önceden belirlemek için hangi iki ana faktör göz önünde bulundurulmalıdır?

A) Sismik tehlike ve hasar görebilirlik

B) Bina yaşına ve inşa edildiği deprem koduna

C) Zemin direnci ve çimento-su enjeksiyonu

D) Kolon mantolama ve sismik izolatörler

Soru: Artçı şoklar hangi durumlarda oluşur?

A) Bir fayın henüz tam hareket etmemiş olması ve hala gerilim taşıyor olması nedeniyle

B) Yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu zeminlerde

C) Bina yaşına ve inşa edildiği deprem koduna bağlı

D) Zemin direncinin düşük olduğu durumlarda

Kaynaklar

Resim -1

https://imb.cu.edu.tr/storage/Ders%20Notlar%C4%B1%20ve%20Yararl%C4%B1%20D%C3%B6k%C3%BCmanlar/Zemin%20%C4%B0yile%C5%9Ftirme%20Y%C3%B6ntemleri%202.pdf

Resim-2

https://earthquakemitigationforhospitals.blogspot.com/p/ders-11-notlar.html

https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/sismik-izolator-depremde-binalarin-yikilmasini-nasil-engelliyor#:~:text=Sismik%20izolat%C3%B6rler%2C%20binalar%20in%C5%9Fa%20edilirken,d%C3%BCzeyde%20depreme%20dayan%C4%B1kl%C4%B1%20olmas%C4%B1%20

Resim-3

https://dosyasb.saglik.gov.tr/Eklenti/40879,haphazirlamaklavuzusurum214062021pdf.pdf?0

Resim-4

https://www.youtube.com/watch?v=AbvSFhjssfs

https://aksas.istanbul/bina-guclendirme-nedir/

Resim-5

https://www.memurlar.net/haber/910992/kandilli-rasathanesi-turkiye-de-500-den-fazla-aktif-fay-var.html